Zweistufige Methode (Standardmethode) des Laserauftragschweißprozesses
Bei dieser Methode vor der VerwendungLaserbeschichtungsausrüstungDabei wird das Beschichtungsmaterial auf die Arbeitsfläche gelegt und dann durch den Laser geschmolzen und verfestigt, um eine Beschichtungsschicht zu bilden.
Zur Vorbereitung des Verkleidungsmaterials gibt es zwei Methoden:
- Vorbeschichtung: Wird im Allgemeinen manuell durchgeführt und ist am wirtschaftlichsten und bequemsten. Nachdem die Werkstückoberfläche getrocknet ist, erfolgt das Laserauftragschweißen. Dieses Verfahren weist jedoch eine geringe Produktionseffizienz, eine inkonsistente Dicke der Mantelschicht auf und ist nicht für die Massenproduktion geeignet.
- Vormontiertes Blech: Dem Beschichtungsmaterialpulver wird eine kleine Menge Bindemittel zugesetzt, es wird in eine Blechform geformt, auf den zu beschichtenden Teil des Werkstücks gelegt und anschließend per Laser bearbeitet. Diese Methode bietet eine hohe Pulverausnutzungsrate, eine stabile Qualität und eignet sich für einige Teile mit tiefen Löchern, wie z. B. Ventilkörper mit kleinem Durchmesser. Mit dieser Methode können hochwertige Beschichtungen erzielt werden.
Einstufige Methode (synchrone Methode) des Laserauftragschweißprozesses.
Dabei wird das Werkstück gleichzeitig mit einem Laserstrahl bestrahlt und das Beschichtungsmaterial in die laseraktive Zone gebracht. Es gibt zwei Methoden:
- Synchrone Pulverzufuhrmethode: Eine spezielle Strahlpulverzufuhrvorrichtung wird verwendet, um einzelnes oder gemischtes Pulver in das Schmelzbad zuzuführen. Die Dicke der Mantelschicht wird durch Steuerung der Pulverzufuhrmenge und der Laserscangeschwindigkeit angepasst. Loses Pulver hat eine hohe Absorptionsrate für den Laser und einen hohen thermischen Wirkungsgrad, wodurch eine dickere Mantelschicht als mit anderen Methoden erzielt werden kann und sich leicht automatisieren lässt.
- Synchrones Drahtförderverfahren: Das Verfahrensprinzip dieses Verfahrens entspricht dem des synchronen Pulverförderverfahrens, jedoch wird das verkapselte Material zu Draht bzw. Fülldraht vorverarbeitet. Diese Methode ist praktisch, verschwendet keine Materialien und gewährleistet einfacher die Gleichmäßigkeit der Zusammensetzung der Hüllschicht. Insbesondere wenn es sich bei der Hüllschicht um ein Verbundmaterial handelt, wird die Qualität der Hüllschicht nicht durch unterschiedliche Zusammensetzungen und das spezifische Gewicht des Pulvers beeinträchtigt oder Partikelgröße. Durch die Feinbearbeitung des Drahtes durch Vorwärmen kann die Plattiergeschwindigkeit verbessert werden. Allerdings ist die Drahtoberfläche glatt, was den Laser stark reflektiert und zu einer geringeren Laserausnutzung führt. Darüber hinaus ist der Drahtherstellungsprozess komplex und die Vielfalt und Spezifikationen sind begrenzt.
Laserauftragschweißen mit synchroner Pulverzuführung, intelligente Gerätetechnik
Als eine der Kernkomponenten von Beschichtungsanlagen wirkt sich die Leistung von Pulverzufuhranlagen direkt auf die Qualität der Verkleidungsschicht aus. Angesichts der rasanten Entwicklung der Laserauftragsbeschichtungstechnologie und der steigenden Anforderungen an die Bearbeitungsgenauigkeit und Qualität der Mantelschicht ist die Entwicklung leistungsstarker Pulverzuführgeräte für die Laserauftragsbearbeitung besonders wichtig.
Aus diesem Grund hat Xi'an Guosheng Laser Technology unter Berufung auf seine führende Technologie und Forschungs- und Entwicklungsstärke eine Reihe intelligenter Pulverzuführgeräte entwickelt, die für das Ultrahochgeschwindigkeits-Laserauftragschweißen und die hochpräzise synchrone Pulverzuführung geeignet sind. Die intelligente Pulverzufuhrausrüstung kann die Stabilität bei Anwendungen mit hoher Leistung und großer Pulverzufuhrrate aufrechterhalten und gleichzeitig ihre einzigartige hochpräzise Mikropulverzufuhrfunktion bei Präzisionspulverzufuhrprozessen nutzen.
Die Ein-Stationen-Werkzeugmaschine zum Plattieren und Abschrecken verwendet einen vollständig aus HT-Guss gefertigten Bettkörper mit stabiler Struktur und hoher Stoßdämpfung. Das SPS-Steuerungssystem verfügt über eine „freundliche“ Mensch-Maschine-Dialogschnittstelle, und der Vier-Achsen-Mechanismus (X, Y, Z und Rotationsachse) kann eine Verbindungsbewegung erreichen. Mit einem Einzelstationsdesign, einfacher Struktur und einfacher Bedienung kann der vollständig wassergekühlte Plattier-/Abschreckkopf einen Dauerbetrieb von 24- Stunden erreichen. Der maximale Drehdurchmesser der Anlage beträgt Ø600 mm und die maximale Einspannlänge des Werkstücks beträgt 3000 mm, bei einer maximalen Tragfähigkeit von 3T. Es kann das Plattieren/Abschrecken der Außenkreise von Wellen und Scheiben sowie der Innenlöcher realisieren.
Gegenwärtig entwickelt sich die Laserauftragstechnologie rasant weiter, wird immer ausgereifter und tritt in die Phase der Förderung und Anwendung ein. Die Laserbeschichtungstechnologie ist eine der wichtigen unterstützenden Technologien für die umweltfreundliche Wiederaufbereitungstechnologie und eine High-Tech-Technologie, die der nationalen Strategie für nachhaltige Entwicklung entspricht. Chinesische Wissenschaftler stehen in der theoretischen Grundlagenforschung an der Spitze der internationalen Forschung und leisten enorme Beiträge zur Entwicklung der Laserauftragsschweißtechnologie. Andererseits können das Anwendungsniveau und der Umfang der Laserauftragschweißtechnologie die Marktnachfrage jedoch noch nicht decken. Daher ist es notwendig, Schlüsseltechnologien in technischen Anwendungen zu lösen, spezielle Legierungspulversysteme zu entwickeln, spezielle Pulverzufuhrgeräte und -technologien zu entwickeln, zerstörungsfreie Reparaturmethoden systematisch zu erforschen, Qualitätssicherungs- und Bewertungssysteme einzurichten und die Bemühungen zur Entwicklung zuverlässiger technischer Anwendungen zu intensivieren . Auf dem zunehmend wettbewerbsintensiven Fertigungsmarkt von heute bietet die Laserauftragschweißtechnologie ein enormes Potenzial.
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