Các bộ phận của thiết bị luyện kim thường hoạt động trong điều kiện làm việc khắc nghiệt, bao gồm nhiệt độ cao, tải trọng dao động, sốc nhiệt theo chu kỳ, ăn mòn, mài mòn và mỏi. Nhiều bộ phận bằng gang rất dễ bị ăn mòn và mài mòn, đòi hỏi phải thay thế và bảo trì thường xuyên. Trong sản xuất tấm kim loại, các bộ phận như trục cán và trục băng tải đòi hỏi chất lượng bề mặt cực kỳ cao. Đối với những bộ phận được sử dụng rộng rãi và có tần suất bảo trì cao này, việc kéo dài tuổi thọ và giảm chi phí bảo trì là yếu tố then chốt đối với sự phát triển của ngành.

Hiện nay, các lớp bảo vệ bề mặt cho các bộ phận của thiết bị thép và luyện kim chủ yếu được sản xuất thông qua các phương pháp mạ điện, phun nhiệt và hàn hồ quang. Việc áp dụng công nghệ phủ lớp bằng laser giúp tăng cường đáng kể độ bền của lớp phủ và kéo dài tuổi thọ sử dụng, đồng thời giảm tần suất sửa chữa. Công nghệ phủ lớp bằng laser còn mang lại sự linh hoạt cao hơn trong việc kiểm soát độ dày và hiệu suất của lớp phủ, khiến nó trở thành giải pháp tối ưu cho việc gia cố bề mặt và phục hồi khả năng chống mài mòn trong các ứng dụng luyện kim.

Cảnh 1: Phủ lớp bằng laser cho trục lăn của máy cán

Các trục cán là những bộ phận tiêu hao quan trọng nhất trong ngành thép. Chất lượng của chúng ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của dây chuyền cán và chất lượng bề mặt sản phẩm thành phẩm, do đó công nghệ xử lý bề mặt tiên tiến là điều không thể thiếu. Các dạng hư hỏng điển hình của trục cán bao gồm nứt do nhiệt, bong tróc, mòn do mỏi và mòn do ma sát.

Công nghệ phủ lớp bằng laser cho phép lựa chọn các loại bột hợp kim và thông số quy trình tối ưu dựa trên vật liệu cuộn, điều kiện gia công và các yêu cầu kỹ thuật. Quy trình này tạo ra sự liên kết kim loại vững chắc giữa lớp phủ và vật liệu nền, hình thành một lớp phủ dày đặc với độ cứng bề mặt thường đạt 50–60 HRC, từ đó nâng cao đáng kể khả năng chống mài mòn và chống va đập.

So với các công nghệ sửa chữa truyền thống, phủ lớp bằng laser tốc độ cao giúp giảm lượng nhiệt đầu vào, từ đó thu hẹp vùng chịu ảnh hưởng nhiệt và tránh hiện tượng làm cứng quá mức vật liệu nền, vốn có thể gây cản trở quá trình gia công. Lớp phủ này có độ phân bố độ cứng đồng đều, giúp ngăn ngừa các điểm cứng cục bộ có thể gây trầy xước tấm thép. Nhờ đó, các trục lăn được phủ lớp bằng công nghệ laser đạt được sự cải thiện gấp nhiều lần về độ bền, khả năng chống mài mòn và khả năng chịu va đập, từ đó kéo dài đáng kể tuổi thọ sử dụng và giảm chi phí bảo trì trong quá trình sản xuất thép.

Cảnh 2: Phủ lớp bằng laser cho bánh xe dẫn hướng

Bánh dẫn hướng là các bộ phận tiêu hao quan trọng trong dây chuyền sản xuất thanh thép cán nóng và đóng vai trò thiết yếu trong việc duy trì thời gian hoạt động của máy cán cũng như hiệu quả sản xuất. Trong quá trình vận hành, nhiều bánh dẫn hướng gặp phải các vấn đề như khả năng chịu nhiệt không đủ, hiện tượng bám dính thép, khả năng chống mài mòn kém và hiệu suất chịu mỏi nhiệt không đạt yêu cầu. Những vấn đề này làm giảm tuổi thọ sử dụng và ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng sản phẩm.

Công nghệ phủ lớp bằng laser mang lại một giải pháp hiệu quả cao nhờ vào tỷ lệ pha loãng thấp, vùng chịu ảnh hưởng nhiệt nhỏ và dễ tự động hóa. Bằng cách lựa chọn các hợp kim phủ và thông số quy trình tối ưu, công nghệ phủ laser giúp cải thiện đáng kể khả năng chống mài mòn, chống ăn mòn, độ bền mỏi và khả năng chống nứt của bánh xe dẫn hướng. Độ dày lớp phủ thông thường dao động từ 1–3 mm, với độ cứng bề mặt thường vượt quá 60 HRC.

Sau khi phủ lớp bằng laser, các bánh dẫn hướng có thể được tái sử dụng với tuổi thọ được kéo dài đáng kể, giúp nâng cao khả năng sẵn sàng hoạt động của thiết bị và giảm đáng kể chi phí bảo trì và vận hành trong các ứng dụng cán thép.