激光熔覆是一種增材制造技術(shù),具備稀釋液率低、熱鍵入小、原材料普遍等諸多優(yōu)勢,廣泛運用于增材制造、再生產(chǎn)、表面工程項目的各行各業(yè)。激光熔覆送粉技術(shù)是一個關(guān)鍵加工工藝,不一樣的送粉方法具備不一樣的特性和主要用途,關(guān)鍵有同軸送粉激光熔覆技術(shù)、旁軸送粉激光熔覆技術(shù)(也叫側(cè)面送粉激光熔覆技術(shù))。
一、同軸送粉激光熔覆技術(shù)
同軸送粉激光熔覆技術(shù)一般選用半導(dǎo)體材料光纖線輸出激光發(fā)生器和圓盤式氣載送粉器,熔覆頭選用管理中心發(fā)光的環(huán)形光點計劃方案,光線周邊環(huán)形送粉或是多束送粉,并設(shè)定由專業(yè)的保護氣安全通道,粉束、光線與保護氣旋交于一點。熔覆工作中時該聚焦點處會產(chǎn)生溶池,伴隨著熔覆頭與產(chǎn)品工件做相對速度,在產(chǎn)品工件表面產(chǎn)生覆層。
同軸送粉激光熔覆技術(shù)特性:
自由度高、容易實現(xiàn)自動化
因為其熔覆時向隨意計劃方案挪動均可獲得外貌一致、品質(zhì)同樣的熔覆層,因而其熔覆方位沒有限定,相互配合工業(yè)機械手或多軸健身運動數(shù)控車床能夠 開展隨意途徑或隨意樣子零件的表面熔覆,做為三維打印的打印機噴頭時,可開展激光器同軸送粉三維打印。
溶池保護效果非常的好
同軸送粉選用氣載送粉方法,在熔覆頭頂設(shè)定有專業(yè)的稀有氣體流道,熔覆全過程中溶池自始至終處在優(yōu)良的稀有氣體氣氛中,大幅度降低了溶池及熔覆層空氣氧化,熔覆層中金屬氧化物參雜較少,溶池小、粉末狀遇熱勻稱、熔覆層粘聚性好。
熔覆層粘聚性好
同軸送粉激光熔覆的光點規(guī)格一般為∮1-∮5毫米,粉末狀與光線勻稱觸碰,熔覆全過程中的熱量傳遞更勻稱,因而熔覆層粘聚性好。尤其是對含鈷合金等陶瓷顆粒的合乎原材料的熔覆,合適制取無裂紋、鈷合金遍布勻稱的覆層。
應(yīng)用領(lǐng)域廣
一般運用于主軸軸承、傳動齒輪、殼體等高精密零件、繁雜樣子零件的表面熔覆改性材料和增材再生產(chǎn)。另外,根據(jù)同軸送粉激光熔覆技術(shù)的金屬材料三維打印關(guān)鍵運用于大中型零件的凈近成形及其梯度方向原材料的制取。
二、旁軸送粉激光熔覆技術(shù)
旁軸送粉激光熔覆技術(shù)也叫側(cè)面送粉激光熔覆技術(shù),常見于CO2激光發(fā)生器和半導(dǎo)體材料直輸出激光發(fā)生器,自然也適用半導(dǎo)體材料光纖線輸出激光發(fā)生器,選用作用力送粉方法,熔覆頭選用矩形框光點+旁軸光纖寬帶送粉計劃方案。熔覆頭工作中時,合金粉末經(jīng)送粉嘴運輸至產(chǎn)品工件表面開展預(yù)設(shè),伴隨著熔覆頭與產(chǎn)品工件做相對速度,矩形框的激光掃描儀預(yù)設(shè)的合金粉末并將其熔融產(chǎn)生溶池,制冷后產(chǎn)生熔覆層。
旁軸送粉激光熔覆技術(shù)特性:
原材料使用率高
相對性于同軸送粉,旁軸送粉激光熔覆技術(shù)的原材料使用率可做到95%之上。同軸送粉激光熔覆技術(shù)的粉末狀是根據(jù)稀有氣體吹向激光器溶池,在這里全過程中因為粉末狀中間的撞擊、溶池的濺出及其送粉安全通道的精密度危害,有非常占比的金屬粉不可以產(chǎn)生熔覆層而被消耗,導(dǎo)致其原材料使用率僅有50%-80%上下(光點越小原材料使用率越低)。而旁軸送粉激光熔覆根據(jù)將粉末狀預(yù)設(shè)在產(chǎn)品工件表面,激光再開展掃描儀直射使其熔融,能夠 做到十分高的原材料使用率,節(jié)約了較多的原材料成本費。
熔覆高效率
旁軸送粉激光熔覆技術(shù)因為選用矩形框光點計劃方案,在確保熔覆方位光點的比能量不會改變的狀況下,能夠 選用增加激光器輸出功率和光點總寬的方法,促使熔覆高效率大幅度提高?,F(xiàn)階段具體生產(chǎn)制造上單道熔覆總寬達到30mm之上,熔覆高效率可做到1米/h或12Kg/h。
無稀有氣體耗費,低成本
一方面,旁軸送粉激光熔覆技術(shù)一般選用作用力送粉方法,不用耗費稀有氣體;另一方面,因為選用預(yù)設(shè)送粉,氣旋會危害粉末狀的預(yù)設(shè)與沉積,因此 熔覆頭沒有專業(yè)的稀有氣體保護作用。因而,旁軸送粉激光熔覆技術(shù)除開必須應(yīng)用空氣壓縮之外,不用耗費別的汽體。從成本費的視角來講,節(jié)約了較多的稀有氣體成本費。
運用范疇有一定限定
旁軸送粉激光熔覆技術(shù)對粉末狀原材料的抗氧化有一定的規(guī)定,限定了其主要用途,可是因為高效率、低成本,一般運用于油壓缸、熱軋帶鋼等總面積很大、樣子簡易的零件表面熔覆與增材再生產(chǎn)。