Technologia napawania laserowego: niezwykle praktyczne rozwiązanie do konserwacji i napraw silników
1 kwietnia 2025 r.
Podczas konserwacji i napraw silników często spotyka się sytuacje, w których niektóre elementy nie spełniają wymaganych wymiarów, na przykład zmniejszenie rozmiaru gniazda łożyska na wale silnika lub zwiększenie rozmiaru czopu łożyska. Szczególnie w przypadku zespołów konserwacyjnych i naprawczych, które nie mają możliwości obróbki ani wymiany elementów, lokalne techniki naprawcze stają się niezbędne.
W naprawach podzespołów silników często stosuje się popularne metody napraw, takie jak szczotkowanie, spawanie i spawanie na zimno. Dzisiaj omówimy inną technologię naprawy – napawanie laserowe.
Nakładanie laserowe (Laser Cladding) to technologia naprawy materiałów metalowych, która polega na nałożeniu na podłoże dodatkowych materiałów synchronicznie lub wstępnie. Dodane materiały są naświetlane laserem, co powoduje ich szybkie utwardzanie wraz z materiałem podłoża, tworząc warstwę nakładkową na jego powierzchni.
Metoda ta umożliwia metalurgiczne połączenie dodanego materiału z podłożem. Oba materiały łączą się trwale i charakteryzują się doskonałą odpornością na korozję, utlenianie, ciepło i zużycie. Te cechy sprawiają, że napawanie laserowe doskonale nadaje się do napraw komponentów i modyfikacji powierzchni, zwłaszcza do naprawy struktur cienkowarstwowych, takich jak powierzchnie styku łożysk silników. Obecnie napawanie laserowe jest szeroko stosowane w naprawach silników, oferując doskonałe rezultaty.
Na rynku dostępne są zarówno standardowe, jak i szybkie systemy napawania laserowego . W porównaniu z systemami standardowymi, szybkie napawanie laserowe przetwarza materiał znacznie szybciej, powodując, że proszek topi się głównie w przestrzeni pod laserem. Laser topi materiał podłoża w taki sposób, że powstające jeziorko stopu jest płytsze i mniejsze, a szybkość chłodzenia jest ultraszybka. Wraz ze wzrostem prędkości napawania zwiększa się nakładanie się kolejnych warstw, co pozwala na utworzenie wielowarstwowej struktury napawania. Rezultatem jest bardziej jednorodna powłoka z mniejszymi naprężeniami szczątkowymi na podłożu, skutecznie zapobiegając deformacji materiału bazowego.
W rzeczywistych procesach produkcyjnych, gdy komponenty nie spełniają wymagań wymiarowych, wielu producentów silników decyduje się na metody spawania i ponownej obróbki. Spawanie może jednak powodować poważne odkształcenia materiału bazowego, a obróbka staje się znacznie trudniejsza. Wprowadzenie zautomatyzowanego i inteligentnego sprzętu skutecznie zapobiegło takim problemom, czyniąc napawanie laserowe jeszcze bardziej praktyczną metodą naprawy. Chociaż napawanie laserowe jest przede wszystkim technologią naprawczą, jego zastosowanie w konserwacji staje się coraz powszechniejsze.
Dawid Cheung
Dyrektor ds. Technologii Napawania Laserowego i Ekspert ds. Zaawansowanych Procesów Produkcyjnych, David Cheung, pełni funkcję Dyrektora ds. Technologii Napawania Laserowego w Greenstone, specjalizując się w zaawansowanych technologiach inżynierii powierzchni, rozwoju procesów napawania laserowego, optymalizacji materiałów oraz przemysłowych zastosowaniach regeneracyjnych. Dzięki bogatemu doświadczeniu w technologiach produkcji laserowej i procesach uszlachetniania powierzchni metali, David kieruje rozwojem i optymalizacją rozwiązań Greenstone w zakresie napawania laserowego, w tym napawania laserowego z podawaniem proszku, napawania laserowego z dużą prędkością, napawania otworów wewnętrznych, hartowania laserowego oraz zintegrowanych technologii napraw. Jego wiedza specjalistyczna obejmuje pełen proces techniczny, od analizy materiałów, przez opracowanie parametrów procesu, ocenę wydajności powłoki i walidację aplikacji, aż po wdrożenie przemysłowe. Łącząc fundamentalne…