Năm 1974, Gnanamuthu từ ACVO EVERETT RES LAB INC tại Hoa Kỳ đã giới thiệu sản phẩm đầu tiên. bằng sáng chế về lớp phủ laser (US3952180A), đánh dấu sự khởi đầu của nghiên cứu nền tảng về công nghệ phủ laser. Tuy nhiên, do những hạn chế trong công nghệ laser, sự phát triển công nghiệp của phủ laser diễn ra chậm trong một thời gian dài. Mãi đến thế kỷ 21, với sự hoàn thiện của công nghệ laser công suất cao, quá trình công nghiệp hóa mới diễn ra mạnh mẽ. ốp laze Công nghệ bắt đầu phát triển nhanh chóng.

Công nghệ phủ laser mang lại nhiều ưu điểm, chẳng hạn như độ pha loãng thấp, lượng nhiệt đầu vào tối thiểu và tính linh hoạt về vật liệu. Theo thời gian, nhiều loại vật liệu khác nhau sẽ được ứng dụng. ốp laze Các công nghệ đã được phát triển và ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như sản xuất bồi đắp, tái sản xuất và kỹ thuật bề mặt. Các loại phổ biến của ốp laze Các công nghệ này có thể được phân loại dựa trên loại vật liệu và hình thức ghép nối giữa chùm tia laser và vật liệu. Chúng bao gồm: phủ laser bột đồng trục, phủ laser bột lệch trục (còn được gọi là phương pháp phủ laser cấp bột ngang), lớp phủ laser tốc độ cao (còn được gọi là phủ laser tốc độ cực cao), và phủ dây laser tốc độ cao.

Lớp phủ laser bột đồng trục

Lớp phủ laser bột đồng trục Thông thường, máy sử dụng laser sợi quang bán dẫn và bộ cấp bột dạng đĩa dẫn động bằng khí. Đầu phủ sử dụng một điểm sáng hình tròn với đầu ra trung tâm, nơi bột được cấp xung quanh chùm tia laser hoặc theo nhiều luồng. Một kênh khí bảo vệ đặc biệt được thiết lập để đảm bảo rằng luồng bột, chùm tia laser và luồng khí bảo vệ gặp nhau tại một điểm duy nhất. Điều này tạo thành một vùng nóng chảy tại tiêu điểm, và khi đầu phủ di chuyển so với phôi, lớp phủ được hình thành trên bề mặt.

Ưu điểm của phương pháp phủ bột bằng laser đồng trục:

• Tự do cao, tự động hóa dễ dàngVì quá trình phủ có thể được thực hiện theo bất kỳ hướng nào, nên việc tự động hóa quy trình rất dễ dàng. Đầu phủ có thể di chuyển tự do trên bất kỳ phần nào của phôi, cho phép phủ bề mặt các bộ phận có hình dạng phức tạp. Khi được sử dụng như một đầu in 3D, phủ laser bột đồng trục Có thể biểu diễn In laser 3D.
• Bảo vệ bằng khí trơ cho vùng nóng chảy.Bột được vận chuyển bằng khí và được bảo vệ bởi khí trơ, giảm thiểu quá trình oxy hóa. Quá trình phủ trong môi trường khí trơ được kiểm soát đảm bảo lớp phủ chất lượng cao hơn với ít oxit hơn.
• Vũng nóng chảy nhỏ, gia nhiệt đồng đều, khả năng chống nứt tốt.: Các phủ laser bột đồng trục Quy trình này đảm bảo bột được nung nóng đều, dẫn đến vùng nóng chảy nhỏ hơn. Điều này giúp lớp phủ chống nứt, ngay cả khi làm việc với các vật liệu cứng như cacbua vonfram.

Ứng dụng Lớp phủ laser bột đồng trục Thường được sử dụng cho các chi tiết chính xác như trục, bánh răng, vỏ và các bộ phận có hình dạng phức tạp để sửa đổi bề mặt và tái chế bằng phương pháp in 3D. Trong kim loại 3D inNó thường được sử dụng cho việc tạo hình gần chính xác phần lớn và chuẩn bị vật liệu có độ dốc.

Lớp phủ laser bột lệch trục

Lớp phủ laser bột lệch trục (Còn được gọi là phương pháp phủ laser cấp bột ngang) thường sử dụng laser bán dẫn đầu ra trực tiếp hoặc laser sợi quang bán dẫn với bộ cấp bột trọng lực. Đầu phủ sử dụng một điểm sáng hình chữ nhật với hệ thống cấp bột băng rộng theo chiều ngang. Trong quá trình hoạt động, bột hợp kim được đưa đến bề mặt của phôi, nơi nó được quét bởi chùm tia laser để tạo thành một vũng nóng chảy, sau đó nguội đi để tạo ra lớp phủ.

Ưu điểm của phương pháp phủ bột bằng laser lệch trục:

• Sử dụng vật liệu cao: So với phủ laser bột đồng trụcviệc sử dụng vật liệu của phủ laser bột lệch trục Hiệu suất có thể đạt trên 95%. Bột được định vị sẵn trên phôi, và chùm tia laser sẽ làm tan chảy bột mà không gây lãng phí như thường thấy trong các phương pháp cấp liệu đồng trục.
• Hiệu quả ốp lát cao hơnPhương pháp này sử dụng chùm sáng hình chữ nhật giúp tăng hiệu quả phủ lớp. Với công suất laser cao hơn và độ rộng chùm sáng lớn hơn, nó có thể đạt được độ rộng phủ lớp lên đến 30mm, với hiệu suất phủ lớp lên đến 1m/h hoặc 12Kg/h.
• Không tiêu thụ khí trơ: Lớp phủ laser bột lệch trục Phương pháp này sử dụng cấp liệu bột bằng trọng lực và không cần khí trơ, giúp tiết kiệm chi phí vật liệu. Tuy nhiên, kỹ thuật này cần khí nén và có thể không hiệu quả đối với các vật liệu dễ bị oxy hóa.

Ứng dụng: Kỹ thuật này thường được áp dụng cho các bộ phận lớn hơn, đơn giản hơn như xi lanh thủy lực, con lăn và các bộ phận lớn khác trong quá trình phủ bề mặt và tái sản xuất bằng phương pháp bồi đắp.

Phủ laser tốc độ cực cao

Được phát triển bởi Viện Công nghệ Laser Fraunhofer (Fraunhofer ILT) tại Đức, lớp phủ laser tốc độ cực cao Đây là một công nghệ đột phá đã được quảng bá tại Trung Quốc từ năm 2017. Công nghệ này sử dụng laser sợi quang chất lượng cao và đầu phủ laser tốc độ cao được thiết kế chính xác cùng với hệ thống chuyển động tốc độ cao. Tia laser và dòng bột được kết hợp chính xác, cho phép bột tan chảy trước khi đi vào bể nóng chảy, dẫn đến tốc độ phủ nhanh hơn đáng kể—lên đến 200 mét mỗi phútso với tốc độ truyền thống là 2 mét mỗi phút.

Ưu điểm của phương pháp phủ laser tốc độ cực cao:

• Hiệu suất sử dụng năng lượng laser caoThiết kế chùm tia laser, luồng bột và sự kết hợp khí trơ giúp giảm đáng kể tổn thất do phản xạ và tán xạ, cải thiện hiệu quả năng lượng. Trong khi phương pháp truyền thống ốp laze Các công nghệ như phương pháp đồng trục và lệch trục có tỷ lệ sử dụng năng lượng khoảng 35%. lớp phủ laser tốc độ cực cao Đạt tỷ lệ sử dụng năng lượng khoảng 65%.
• Hiệu suất ốp lát caoDo hiệu suất năng lượng cao hơn, lớp phủ laser tốc độ cực cao Cho phép tốc độ ốp lát cực cao và lớp mỏng, dẫn đến hiệu suất ốp lát rất cao (lên đến 0.7m/giây hoặc hơn).
• Tỷ lệ pha loãng thấpDo tốc độ quét cao, thời gian tồn tại của vũng nóng chảy ngắn dẫn đến tỷ lệ pha loãng thấp, đảm bảo chất lượng lớp phủ.
• Độ nhám bề mặt tốt và khả năng chống nứtLớp phủ được sản xuất bằng công nghệ này có độ nhám thấp và khả năng chống nứt tuyệt vời.

Ứng dụng Phủ laser tốc độ cực cao Sản phẩm này lý tưởng cho việc phủ lớp với năng suất cao các chi tiết lớn và những chi tiết yêu cầu pha loãng tối thiểu, chẳng hạn như để bảo vệ bề mặt trong các chi tiết mới hoặc lớp phủ hiệu suất cao cho các linh kiện hiện có.

Lớp phủ laser dây tốc độ cao

phủ dây laser tốc độ cao Công nghệ này là kỹ thuật phủ laser thế hệ mới được phát triển để đáp ứng nhu cầu thị trường về sản xuất thân thiện với môi trường, hiệu quả cao và chất lượng cao. Công nghệ này sử dụng hệ thống cấp dây chính xác cao với laser sợi quang để thực hiện quá trình phủ bằng dây kim loại làm vật liệu cấp liệu.

Ưu điểm của phương pháp hàn phủ dây bằng laser tốc độ cao:

• Thân thiện với môi trườngKhác với phương pháp phủ laser truyền thống sử dụng bột, phủ dây laser tốc độ cao Không tạo ra bụi, khói hay chất thải bột kim loại, do đó thân thiện hơn với môi trường.
• Sử dụng vật liệu caoDây kim loại được nung chảy hoàn toàn và tạo thành lớp phủ mà không bị tràn hay lãng phí, đạt tỷ lệ sử dụng vật liệu lên đến 99%.
• Hiệu suất ốp lát caoNhờ quá trình làm nóng trước dây dẫn, năng lượng và thời gian cần thiết để làm tan chảy vật liệu được giảm đáng kể, dẫn đến hiệu quả phủ cao hơn so với phương pháp phủ laser bột truyền thống.
• Lượng nhiệt tiêu thụ thấp, độ biến dạng tối thiểu.Phương pháp này yêu cầu ít năng lượng hơn và tạo ra ít nhiệt hơn, giảm thiểu biến dạng phôi. Công nghệ này lý tưởng cho các chi tiết mỏng manh như các bộ phận thành mỏng hoặc có hình dạng thuôn dài.

Ứng dụng Lớp phủ laser dây tốc độ cao Nó được sử dụng rộng rãi để bảo vệ bề mặt, tái chế bằng phương pháp bồi đắp và phủ các bộ phận dễ bị biến dạng, chẳng hạn như trục dài hoặc các bộ phận thành mỏng.

Kết luận

Sự phát triển của ốp laze Các công nghệ, từ phương pháp truyền thống đến phương pháp siêu tốc, đã nâng cao đáng kể khả năng sản xuất công nghiệp. Những tiến bộ này trong ốp laze Chúng mang lại khả năng sử dụng vật liệu cao, hiệu quả được cải thiện và quy trình thân thiện với môi trường, lý tưởng cho nhiều ứng dụng trong các ngành công nghiệp như hàng không vũ trụ, ô tô và máy móc hạng nặng.

tấm ốp laze Công nghệ tiếp tục phát triển và sẽ đóng vai trò ngày càng quan trọng trong sự phát triển của ngành sản xuất tiên tiến, mang lại những lợi ích đáng kể về kinh tế và môi trường. Khi công nghệ này được áp dụng rộng rãi hơn, nó sẽ cách mạng hóa cách các ngành công nghiệp tiếp cận xử lý bề mặt và sản xuất bồi đắp, cung cấp một công cụ mạnh mẽ cho nhu cầu sản xuất hiện đại.