--Technologia okładzin laserowych umożliwia zwiększenie wydajności sprzętu przez cały okres jego eksploatacji.

W dziedzinie drążenia tuneli, górnictwa i transportu ciężkich materiałów, duży sprzęt, taki jak maszyny tarczowe, kruszarki, maszyny do wydobywania węgla itp. od dawna poddawany jest połączonym skutkom ekstremalnego zużycia, obciążeń udarowych i mediów korozyjnych, co powoduje częste awarie kluczowych komponentów oraz wysokie koszty eksploatacji i konserwacji. Opierając się na technologii napawania laserowego jako rdzeniu, w połączeniu z produkcją addytywną (AM) i technologią poprawy funkcjonalności powierzchni, nasza firma zapewnia globalnym klientom maszyn inżynieryjnych pełny łańcuch usług, od naprawy starych części po wstępne wzmocnienie nowego produktu, osiągając 3-8-krotny wzrost żywotności komponentów i ponad 60% redukcji strat związanych z przestojami, pomagając klientom osiągnąć redukcję kosztów i poprawę wydajności w trudnych warunkach pracy.

Ⅰ. Analiza bolączek branży i podstawowych wymagań dotyczących komponentów

1. System maszyn tarczowych

Gniazdo łożyska narzędzia/walca głowicy tnącej: zużycie ścierne skał i gleby (twardość do 7 w skali Mohsa) oraz zmęczenie udarowe, wymagające super odpornej na zużycie powłoki o twardości powierzchni ≥HRC 60.

Łopatki przenośnika ślimakowego: tarcie gleby i korozja błota, wymagające dwufunkcyjnej powłoki odpornej na zużycie i jony chlorkowe.

Pierścień uszczelniający napędu głównego: penetracja błota pod wysokim ciśnieniem (≥10 barów), wymagająca naprawy powierzchni uszczelniającej i zwiększonej odporności na zużycie.

2. Sprzęt do kruszenia i przesiewania

Płyta szczękowa kruszarki szczękowej / wykładzina kruszarki stożkowej: wysokie zużycie udarowe (kwarcyt, bazalt), wymagające powłoki na bazie węglika wolframu o doskonałej udarności.

Belka nośna przesiewacza wibracyjnego: uderzenia o wysokiej częstotliwości i zmienne naprężenia cząstek rudy, wymagające powłoki kompozytowej odpornej na propagację pęknięć zmęczeniowych.

Wirnik/młot kruszarki udarowej: Uderzenie materiału z prędkością liniową 60 m/s wymaga powłoki o strukturze gradientowej (warstwa wierzchnia o wysokiej twardości + twarda warstwa spodnia).

3. Maszyny do wydobycia węgla

Koło łańcuchowe przenośnika zgrzebłowego maszyny do wydobycia węgla: Zużycie skały płonnej i korozja w wilgotnym środowisku pod ziemią wymagają odpornej na zużycie i korozję zintegrowanej powłoki.

Hydrauliczna kolumna nośna: Wysokociśnieniowa korozja emulsyjna i mikrozużycie wymagają laserowego napawania stopu stali nierdzewnej w celu przywrócenia wykończenia powierzchni.

Wirnik wentylatora: Korozja gazów zawierających siarkę i erozja pyłowa wymagają kwasoodpornej (pH 2-4) powłoki ze stopu niklu.

Ⅱ. Zalety technologii napawania laserowego i dobór materiałów

1. Podstawowe zalety techniczne

Wysoka siła wiązania: Wytrzymałość połączenia metalurgicznego ≥ 400 MPa (ASTM C633), całkowicie rozwiązująca problem odpryskiwania tradycyjnej warstwy okładziny.

Naprawa mikro odkształceń: Strefa wpływu ciepła ≤ 0,3 mm, temperatura podłoża kontrolowana poniżej 200 ℃, aby uniknąć odkształceń termicznych dużych części konstrukcyjnych.

Kompozytowa konstrukcja funkcjonalna: obsługuje na przykład powłokę “materiał gradientowy + struktura bioniczna”:

Odporna na zużycie i zmniejszająca tarcie warstwa kompozytowa: powierzchnia WC-Co (twardość HRC 65) + środkowa warstwa NiCrBSi (samosmarująca) + dolna warstwa Inconel 625 (odporność na zmęczenie).

Odporna na korozję i uderzenia warstwa kompozytowa: Hastelloy C276 (odporność na korozję kwasową) + FeCrNiMoB (wytrzymała warstwa buforowa).

Dostosowanie systemu materiałów i wydajności

3. Proces wstępnego wzmacniania nowego produktu

W przypadku nowo produkowanych części, napawanie laserowe może jednocześnie realizować zintegrowaną produkcję formowania podłoża + powłoki funkcjonalnej:

Narzędzie głowicy tnącej maszyny tarczowej: podłoże 42CrMo + okładzina WC-12Co, twardość zwiększona z HRC 25 do HRC 65, żywotność wykopu wydłużona z 5 km do 30 km.

Okładzina skrzyni ładunkowej ciężarówki górniczej: Podłoże stalowe Q345 + okładzina FeCrNiMoB odporna na zużycie, trwałość na zużycie udarowe wzrosła 5-krotnie, zmniejszając częstotliwość wymiany okładziny.

III. Pełny system obsługi procesu i zapewnienie jakości

1. Proces obsługi

Diagnostyka uszkodzeń:

Użyj endoskopu przemysłowego, skanowania 3D (dokładność ±0,05 mm) i analizy gradientu twardości, aby dokładnie zlokalizować obszar uszkodzenia.

W oparciu o algorytm sztucznej inteligencji można przewidzieć pozostały okres eksploatacji i wygenerować raport priorytetu naprawy.

Projektowanie procesów:

Dopasowanie biblioteki materiałów (w tym ponad 50 proszków stopowych) i parametrów procesu (moc, szybkość podawania proszku, strategia skanowania).

Symulacja morfologii stopionego jeziorka i rozkładu naprężeń termicznych w celu optymalizacji struktury powłoki.

Wdrożenie na miejscu:

Zastosowanie lasera światłowodowego o mocy 6 kW-20 kW, wyposażonego w sześcioosiowego robota, w celu uzyskania adaptacyjnego napawania zakrzywionych powierzchni (takich jak naprawa zakrzywionej powierzchni głowicy tnącej maszyny tarczowej).

Synchroniczna integracja systemu odzyskiwania proszku, a stopień wykorzystania materiału wynosi ≥95%.

Przetwarzanie końcowe i certyfikacja:

Śrutowanie: Poprawa wytrzymałości zmęczeniowej powłoki (ISO 1143).

Badania nieniszczące: badania penetracyjne (ASTM E1417), badania ultradźwiękowe (EN 12680-3).

2. Międzynarodowa certyfikacja standardów

Certyfikacja materiału: Proszek zgodny z normami ASTM F3056 (stop na bazie niklu) i ISO 4490 (węglik wolframu).

Standardy procesowe:

Powłoka odporna na zużycie: ISO 18520 (specyfikacja odbioru naprawy okładzin laserowych).

Powłoka odporna na korozję: NACE MR0175 (zapobiegająca korozji siarkowodorowej).

IV. Przypadki i korzyści wynikające z globalnej współpracy

1. Projekt naprawy przecinarki tarczowej Nordic

Problem: Granitowe warstwy powodują konieczność wymiany frezu średnio co 2 kilometry, co jednorazowo kosztuje ponad 500 000 euro.

Rozwiązanie: Powłoka WC-12Co platerowana laserowo (grubość 2,5 mm), twardość HRC 65, trwałość antygranitowa zwiększona do 15 km.

Wyniki: Kompleksowy koszt inżynierii tunelu klienta został zmniejszony o 40% i uzyskał certyfikat TÜV Rheinland z Niemiec.

2. Wzmocnienie płyty szczękowej australijskiej kruszarki rudy żelaza

Problem: Płyta szczękowa jest wymieniana co 3 tygodnie, a straty związane z przestojem wynoszą 120 000 dolarów australijskich dziennie.

Rozwiązanie: Nowy produkt jest wstępnie platerowany powłoką gradientową FeCrNiMoB+WC, a trwałość na zużycie udarowe została wydłużona do 6 miesięcy.

Wyniki: Roczne oszczędności kosztów części zamiennych w wysokości 2,8 miliona dolarów australijskich, a wydajność produkcji wzrosła o 25%.

3. Ulepszenie odporności na korozję koła łańcuchowego przenośnika zgrzebłowego w kopalniach węgla w Ameryce Południowej

Problem: Wilgotne środowisko pod ziemią powoduje, że zębatka rdzewieje i zacina się po 3 miesiącach.

Rozwiązanie: Powłoka Hastelloy C276 platerowana laserowo (grubość 1,8 mm), odporność na korozję w mgle solnej ponad 2 lata.

Osiągnięcia: Dostępność sprzętu wzrosła z 65% do 92%, a cykl zwrotu inwestycji klienta skrócił się do 8 miesięcy.

V. Rozszerzenie technologii i przyszły układ

Inteligentny sprzęt: Opracowanie robotów do napawania laserowego sterowanych sztuczną inteligencją, monitorowanie temperatury i morfologii roztopionego jeziorka w czasie rzeczywistym, dynamiczne dostosowywanie parametrów procesu i poprawa wydajności przetwarzania przez 30%.

Ekologiczna produkcja: Zmniejszenie emisji dwutlenku węgla o 75% i zużycia zasobów metalowych o 90% dzięki naprawie i wymianie nowych części, zgodnie z wymaganiami certyfikatu CE UE i taryfy węglowej.

Indywidualne badania i rozwój: Wspólnie z klientami opracowujemy specjalne proszki stopowe, takie jak antyadhezyjne powłoki węglowe (materiały o niskiej energii powierzchniowej) i wysokotemperaturowe powłoki sprzęgające utlenianie i korozję.

Zmień witalność maszyn budowlanych za pomocą okładzin laserowych - Dzięki innowacyjnej technologii i globalnej sieci serwisowej pomagamy klientom osiągnąć “zero nieplanowanych przestojów” w ekstremalnych warunkach pracy i promujemy przemysł ciężkiego sprzętu w kierunku wydajnej i zrównoważonej przyszłości.