Greenstone-tech: Wiodąca technologia w zakresie napawania laserowego i odporności na zużycie

28 czerwca 2023 r.

W rozległym krajobrazie przemysłowym maszyny i urządzenia funkcjonują jak precyzyjnie działające “stalowe bestie”, podczas gdy formy i komponenty działają jak niezbędne “kości” wspierające ich wydajne działanie. Jednak czas i intensywne użytkowanie prowadzą do zużycia, deformacji i innych problemów, podobnie jak zużyte buty wpływają na wydajność chodzenia, potencjalnie powodując wypadki. Na szczęście Greenstone-tech, pionier w dziedzinie technologii laserowej, wprowadza opracowaną przez siebie technologię “laserowej zbroi”, oferując maszynom, obrabiarkom i niezliczonym komponentom sprzętu niezwykle mocny “pancerz ochronny”, który zwiększa odporność na zużycie, wytrzymałość na wysokie temperatury, ochronę przed korozją i znacznie zwiększa trwałość - popychając produkcję przemysłową na nowy poziom.

Technologia napawania laserowego: Magiczne lekarstwo na ’stare problemy“ części maszyn”

W kluczowych sektorach przemysłu, takich jak zakłady metalurgiczne, materiały budowlane i huty stali, formy do obróbki na zimno działają niestrudzenie, wytrzymując duże obciążenia. Jednak formy wykonane ze stali narzędziowej do pracy na zimno, po poddaniu obróbce na zimno, są podatne na odkształcenia. Po odkształceniu nierównomierny rozkład naprężeń powoduje zwiększone tarcie i uderzenia, znacznie skracając żywotność formy i obniżając jakość produktu.

Weźmy jako przykład formy ogniotrwałe. Kwestia ta kiedyś wisiała nad producentami niczym “miecz Damoklesa’. Jednak inżynierowie Greenstone-tech, dzięki swojemu bogatemu doświadczeniu i wnikliwemu spojrzeniu, zidentyfikowali technologię napawania laserowego jako ”cudowne lekarstwo“ na problemy z formami, zdolne do rozwiązania tych problemów u podstaw.

Jak Nakładanie laserowe Prace

Napawanie laserowe wykorzystuje wiązkę lasera jako “magiczny pędzel” do precyzyjnego pokrycia powierzchni specjalistycznymi materiałami proszkowymi. Gdy laser uderza w proszek, topi się on natychmiast, ściśle łącząc się z powierzchnią. Po schłodzeniu tworzy się solidna warstwa ochronna, płynnie integrująca się z podłożem. Powłoka ta znacznie zwiększa odporność części na zużycie i korozję, umożliwiając jej wytrzymanie wysokich temperatur - skutecznie zwiększając jej wydajność.

Napawanie laserowe komponentów przemysłowych

W zastosowaniach przemysłowych pompy wspomagające są kluczowym sprzętem, który zapewnia stabilną pracę różnych systemów, szeroko stosowanych w branżach takich jak petrochemia, wytwarzanie energii i zaopatrzenie w wodę. Jednak kluczowe komponenty, takie jak tłok pompy, stają przed poważnymi wyzwaniami podczas intensywnych operacji o dużym obciążeniu. Tłoki te często wchodzą w kontakt z korozyjnymi mediami, powodując erozję powierzchni i zwiększone tarcie, co pogarsza wydajność i zmniejsza precyzję uszczelnienia, zwiększając ryzyko wycieków. W rezultacie spada wydajność produkcji, a awarie sprzętu prowadzą do znacznych strat ekonomicznych i marnotrawstwa energii.

Tradycyjne metody naprawy, takie jak zwykłe spawanie, mogą prowadzić do nierównomiernej twardości, defektów, takich jak pory, i potencjalnych odkształceń spowodowanych wysokimi temperaturami. Galwanizacja tworzy warstwę ochronną, która jednak z czasem łatwo się łuszczy. Platerowanie laserowe przynosi jednak rozwiązanie, podobnie jak jego zastosowanie w formach, tworząc trwały “pancerz” ochronny, który rozwiązuje typowe problemy, takie jak korozja i zużycie.

Wybór odpowiednich materiałów zapewniających doskonałą ochronę

Wybierając materiały do napawania laserowego, inżynierowie Greenstone-tech skrupulatnie dobierają komponenty, aby zapewnić wydajność. Wybrali stal Cr12MoV, wysoce opłacalny materiał znany z doskonałej wydajności, odpowiedni zarówno do form do pracy na zimno, jak i na gorąco. W celu przeprowadzenia testów, jedna partia stali została poddana obróbce cieplnej w celu osiągnięcia twardości HRC47, podczas gdy inna została zahartowana do HRC58-62 w celu przeprowadzenia testów zużycia.

Aby jeszcze bardziej zwiększyć ochronę, wybrano proszek stopowy na bazie niklu, który tworzy głębokie, uzupełniające wiązanie ze stalą Cr12MoV. Zastosowano laser światłowodowy 1080 o długości fali 10,6 μm, zapewniający precyzję zbliżoną do skalpela chirurga w celu zapewnienia bezbłędnej pracy.

Napawanie laserowe w akcji

Proces nakładania okładzin laserowych przypomina sztukę. Pierwszym krokiem jest lekkie zszorstkowanie powierzchni części, co zapewnia lepsze przyleganie proszku, podobnie jak farba lepiej przylega do teksturowanej ściany. W fazie napawania kluczowa jest precyzja. Inżynierowie starannie kontrolują prędkość i intensywność lasera, “podgrzewając” część tak, jak rozgrzewa się samochód w zimny poranek, zapewniając stabilność całego procesu. Jednolita grubość powłoki ma kluczowe znaczenie dla uzyskania zrównoważonej ochrony.

Po zakończeniu platerowana część poddawana jest badaniu mikroskopowemu. Po nałożeniu powłoki wewnętrzna struktura materiału wykazuje znaczną poprawę, a istniejące wcześniej szczeliny i otwory znikają. Powłoka tworzy doskonałe połączenie ze stalą, znacznie poprawiając twardość i odporność na zużycie.

Sprawdzona wydajność i skuteczność

Po serii rygorystycznych testów technologia napawania laserowego Greenstone-tech dowiodła swojej skuteczności. W teście zużycia form ze stali Cr12MoV, powierzchnia wykazała tylko 1,096 mikrometra zużycia pod naciskiem 300 gramów - znacznie mniej niż ludzki włos. Nawet przy nacisku 500 gramów zużycie było znacznie niższe niż w przypadku nieobrobionych form, co pokazuje, że żywotność form jest znacznie wydłużona dzięki napawaniu laserowemu.

W dużej firmie produkującej materiały ogniotrwałe w Zhejiang zużycie form było poważnym problemem, prowadzącym do częstych przestojów w produkcji. Po wdrożeniu technologii napawania laserowego Greenstone-tech żywotność form znacznie się wydłużyła, a problemy takie jak zużycie, odkształcenia i pękanie zmniejszyły się, poprawiając jakość produktu i wydajność produkcji przy jednoczesnym drastycznym obniżeniu kosztów.

Aplikacje w innych sektorach

Technologia napawania laserowego ma szerokie zastosowanie. W przemyśle naftowym i petrochemicznym zwiększa wydajność tłoków pomp wspomagających, znacznie wydłużając ich żywotność z miesięcy do lat. W sektorze wytwarzania energii platerowanie laserowe wzmacnia krytyczne elementy, takie jak korpusy zaworów i ściany chłodzone wodą, zwiększając odporność na zużycie i korozję.

W przemyśle lotniczym elementy takie jak łopatki turbiny silnika są wzmacniane za pomocą napawania laserowego, co wydłuża ich żywotność i zmniejsza koszty konserwacji. W przemyśle motoryzacyjnym części silników, takie jak wały korbowe i bloki cylindrów, są naprawiane za pomocą napawania laserowego, co zwiększa ich trwałość i zmniejsza koszty wymiany. Jest to zgodne z rosnącym naciskiem na ekologiczną produkcję i zrównoważony rozwój, przyczyniając się do realizacji celów redukcji emisji dwutlenku węgla.

Wniosek

Technologia napawania laserowego zmienia zasady gry w świecie przemysłu, stawiając czoła krytycznym wyzwaniom związanym z odpornością na zużycie, ochroną przed korozją i długowiecznością komponentów. Rozwiązania Greenstone-tech w zakresie napawania laserowego oferują niezawodne, opłacalne podejście do wydłużania żywotności komponentów przemysłowych w różnych sektorach, pomagając firmom obniżyć koszty konserwacji, poprawić wydajność produkcji i osiągnąć wyższe korzyści ekonomiczne.

Lydia Liu

Dr Lydia Liu – Starsza Badaczka, Ekspertka ds. Integracji Rynku i Rozwiązań. Dr Lydia Liu to wyjątkowa, hybrydowa specjalistka, która doskonale łączy najwyższej klasy wiedzę techniczną w zakresie wytwarzania addytywnego z wnikliwą wizją integracji rynku i zasobów. Jako doktorantka i Starsza Badaczka w dziedzinie wytwarzania addytywnego, posiada dogłębną wiedzę techniczną, a jednocześnie pełni rolę kluczowego pomostu łączącego najnowocześniejsze technologie z potrzebami rynku. Jej unikalna wartość tkwi w umiejętności dogłębnego zrozumienia najbardziej złożonych wyzwań technicznych stojących przed klientami oraz, w oparciu o kompleksowy przegląd globalnego ekosystemu wytwarzania addytywnego, precyzyjnej integracji najlepszych zasobów i rozwiązań technicznych…

Przeczytaj więcej artykułów Lydii Liu