Základní charakteristiky technologie laserového navařování
Technologie laserového navařování, vysoce pokročilá technika modifikace povrchu, může být komplexně rozdělena do dvou hlavních typů podle procesu podávání prášku: metoda předběžného navařování prášku a metoda synchronního podávání prášku. Navzdory sdílení podobných konečných výsledků vyniká metoda synchronního podávání prášku několika významnými výhodami. Umožňuje bezproblémové automatizované řízení, které je klíčové pro velkovýrobu. Tato metoda se také pyšní vysokou mírou absorpce laserové energie, což optimalizuje využití laserových zdrojů. Součásti vyrobené tímto přístupem jsou navíc bez vnitřních pórů, což zajišťuje jejich strukturální integritu. Při práci s metalokeramickým navařováním metoda synchronního podávání prášku skutečně vyniká. Výrazně zlepšuje odolnost vrstvy navařování proti praskání a zaručuje rovnoměrné rozložení tvrdých keramických fází v celém povrchu, což zlepšuje celkový výkon povlakovaného povrchu.
Laserové navařování se vyznačuje řadou charakteristických vlastností. Zaprvé se vyznačuje překvapivě rychlou rychlostí chlazení, dosahující až 10⁶ K/s. Tento rychlý proces tuhnutí vede k vytvoření jemnozrnné mikrostruktury. Otevírá také dveře k vytváření nových fází, které jsou jinak za normálních rovnovážných podmínek nedosažitelné, jako jsou metastabilní fáze a amorfní struktury. Tyto jedinečné mikrostrukturní vlastnosti propůjčují navařovaným materiálům vylepšené mechanické a fyzikální vlastnosti.
Za druhé, míra ředění povlaku při laserovém navařování je obvykle menší než 5 %. To má za následek silnou metalurgickou vazbu nebo difuzní vazbu na rozhraní se substrátem. Přesným laděním parametrů laserového procesu, jako je výkon, rychlost skenování a rychlost podávání prášku, lze dosáhnout vysoce kvalitního povlaku s nízkou mírou ředění. Tato ovladatelnost složení povlaku a stupně ředění umožňuje přizpůsobení specifickým požadavkům aplikace.
Za třetí, laserové navařování zahrnuje minimální tepelný příkon, což následně způsobuje velmi malou deformaci. Při použití rychlého navařování s vysokou hustotou výkonu lze deformaci snížit do té míry, že se dostane do montážní tolerance dílu. Díky tomu je vhodné pro zpracování přesných součástí bez obětování rozměrové přesnosti.
Za čtvrté, neexistují téměř žádná omezení ohledně výběru prášku. To znamená, že je možné nanášet slitiny s vysokým bodem tání na povrch kovů s nízkým bodem tání, což rozšiřuje materiálové kombinace a aplikace laserového navařování. Rozsah tloušťky navařovací vrstvy je také poměrně široký, s tloušťkou povlaku nanášeného práškem v jednom průchodu od 0,2 do 2,0 mm.
Selektivní plátování je další významnou výhodou laserového plátování. Umožňuje cílené nanášení povlaku, snižuje plýtvání materiálem a poskytuje vynikající poměr ceny a výkonu. Možnost zaměřit laserový paprsek umožňuje plátování v těžko dostupných místech, takže je vhodný pro složité tvarované součásti. Proces je navíc vysoce kompatibilní s automatizací, což zajišťuje konzistentní kvalitu a efektivní výrobu v průmyslovém prostředí.
