Hloubková analýza procesu laserového navařování: principy, klasifikace a výběr materiálu

Technologie laserového navařování představuje špičkovou techniku ​​povrchového inženýrství. Jejím principem je pečlivé umístění zvoleného povlakového materiálu na povrch substrátu v různých formách výplní. Jakmile laserový paprsek s vysokou energií ozařuje danou oblast, nejenže se povlakový materiál roztaví, ale současně se roztaví i tenká vrstva povrchu substrátu. Rychlým tuhnutím se vytvoří povrchový povlak s extrémně nízkou mírou ředění. Tento povlak vytváří metalurgickou vazbu s materiálem substrátu, což je klíčové, protože může výrazně zlepšit řadu vlastností povrchu substrátu. Může například výrazně zlepšit odolnost proti opotřebení, což umožňuje součástem snášet větší tření; zvýšit odolnost proti korozi a chránit materiály před chemickými vlivy; zvýšit tepelnou odolnost a odolnost proti oxidaci, což umožňuje součástem pracovat ve vysokoteplotním a oxidačním prostředí; a dokonce i modifikovat elektrické vlastnosti.

Podle povahy laserového plátovacího materiálu a způsobu jeho spojení s laserovým paprskem lze rozdělit běžné technologie laserového plátování do kategorií. Technologie koaxiálního laserového plátování s přívodem prášku obvykle využívá polovodičový vláknový laser a diskový plynový podavač prášku. Plynová hlava má kruhový bodový design s centrálním světelným výstupem a buď prstencovým podáváním prášku, nebo vícepaprskovým podáváním prášku kolem paprsku, spolu s vyhrazeným kanálem pro ochranný plyn. Během procesu plátování se práškový paprsek, laserový paprsek a proud ochranného plynu sbíhají v jednom bodě a vytvářejí roztavenou lázeň v ohnisku. Jak se plátovací hlava a obrobek pohybují vůči sobě navzájem, na povrchu obrobku se postupně vytváří souvislý a vysoce kvalitní povlak. Technologie paraxiálního laserového plátování s přívodem prášku, známá také jako technologie laterálního laserového plátování s přívodem prášku, má své jedinečné vlastnosti v mechanismech podávání prášku a spojování paprsku. Technologie vysokorychlostního laserového plátování, někdy označovaná jako technologie ultrarychlostního laserového plátování, se zaměřuje na dosažení rychlejšího nanášení povlaku při zachování kvality povlaku. Technologie vysokorychlostního drátového laserového plátování využívá materiály ve tvaru drátu, což představuje odlišný přístup ve srovnání s metodami plátování na bázi prášku. Každá z těchto klasifikačních metod má své vlastní aplikační scénáře a výhody, díky čemuž je laserové navařování vysoce všestrannou a adaptabilní technologií v různých průmyslových oblastech.