Spis treści
- Co to jest laserowe osadzanie metalu?
- Jak przebiega proces laserowego osadzania metalu?
- Jakie są zalety laserowego osadzania metalu?
- Jaka jest praca laserów światłowodowych w LMD?
- Jakie są zastosowania laserowego osadzania metali?
- Elastyczne funkcje elementów metalowych i stopowych w LMD
- Dlaczego lasery CO2 nie są używane w LMD?
Co to jest laserowe osadzanie metalu?
Laserowe osadzanie metalu lub LMD odnosi się do procesu tworzenia kałuży stopionego metalu na metalowym podłożu za pomocą lasera. Strumień gazu jest używany do wtryskiwania proszku metalu do podłoża. Ten zaabsorbowany proszek metalu tworzy osad metalu na podłożu metalu. Ten proces wytwarzania przyrostowego jest wykorzystywany do wielu celów, takich jak naprawa elementów metalowych, formowanie narzędzi metalowych lub stopowych, śrub metalowych, zaworów itp. Laserowe osadzanie metalu staje się szeroko stosowaną techniką w dziedzinie produkcji.
Jak przebiega proces laserowego osadzania metalu?
Proces laserowego osadzania metalu polega na zastosowaniu bocznych lub współosiowych dysz do wdmuchiwania proszku do strefy technologicznej metalu. Ogólnie proszek używany do napawania laserowego ma charakter metaliczny. Proszek oddziałuje z wiązką lasera, która podgrzewa cząstki do ich temperatury topnienia. Następnie stopiony proszek tworzy metalową kałużę na powierzchni. Ten metalowy basen jest później schładzany, aby utworzyć metalową warstwę na powierzchni, zgodnie z wymaganiami. Czasami podłoże jest przesuwane w celu zestalenia metalicznego osadu.
Ruch podłoża jest kontrolowany za pomocą systemu CAD lub komputerowego wspomagania projektowania. Służy do wszczepiania materiałów stałych we wzór ścieżek. Żądany wzór jest uzyskiwany po zakończeniu trajektorii. W niektórych projektach laser lub system dysz jest ruchomy i porusza się po nieruchomym podłożu, tworząc zestalone ścieżki. Wiele warstw jest budowanych jedna na drugiej, aby utworzyć trójwymiarowy komponent. W tym procesie dokładność geometryczna jest wysoka.
Jakie są zalety laserowego osadzania metalu?
Proces laserowego osadzania metalu zyskuje w ostatnich latach większą popularność w porównaniu z procesami takimi jak natryskiwanie termiczne i spawanie łukowe w osłonie gazu metalowego, ponieważ:
- Ten proces jest metodą dobrze dostosowaną do obiektów o dowolnym kształcie i strukturze.
- Ten proces powoduje mniejsze zniekształcenie wymaganej trajektorii.
- Proces ten nie oddaje dużo ciepła, zmniejszając uszkodzenia cieplne materiałów.
- Proces ten służy do uzyskania niskiego rozcieńczenia między podłożem a ścieżkami, przy jednoczesnym ustanowieniu silnego połączenia metalurgicznego.
- Proces ten charakteryzuje się dużą szybkością chłodzenia, co prowadzi do powstania drobnych mikrostruktur.
- Ten proces pozwala na dużą kontrolę nad zasilaniem lasera i trajektorią lasera.
- Struktura utworzona w tym procesie jest pozbawiona pęknięć i porowatości.
- Ten proces wykorzystuje kompaktową technologię.
- Ten proces jest odpowiedni dla zastosowania materiału stopniowanego.
- Ten proces jest dobrze dostosowany do produkcji o kształcie zbliżonym do netto.
- W przypadku naprawy części proces ten zapewnia określone dyspozycje.
Jaka jest rola laserów światłowodowych w LMD?
Lasery światłowodowe, znane również jako lasery światłowodowe, działają na zasadzie całkowitego wewnętrznego odbicia (TIR). Wykorzystuje zjawisko TIR w światłowodach do przesyłania światła. Lasery te mogą transmitować światło na duże odległości, a także pomagają zmniejszyć zniekształcenia wiązki laserowej spowodowane efektami termicznymi. Lasery światłowodowe są w stanie zapewnić wyższą moc wyjściową niż inne różne warianty laserów. Te lasery muszą mieć wysoki stosunek pola powierzchni do objętości, aby zapewnić ciągłą moc wyjściową w zakresie kilowatów z efektywnym chłodzeniem. Światłowód służy do zmniejszania zniekształceń ścieżki optycznej spowodowanych problemami termicznymi. Lasery te są znacznie bardziej kontrolowalne, niezawodne i spójne w porównaniu z innymi typami laserów (lasery na dwutlenku węgla lub lasery Nd: YAG).
Jakie są zastosowania laserowego osadzania metali?
Laserowe osadzanie metalu lub LMD jest stosowane w wielu przemysłowych operacjach produkcyjnych. Proces ten zyskuje w ostatnich latach większą popularność niż procesy takie jak natryskiwanie termiczne i spawanie łukowe w gazowym metalu. Niektóre z szeroko rozpowszechnionych zastosowań laserowego osadzania metali:
- Służy do naprawy narzędzi spiekanych.
- Służy do naprawy części lotniczych i samochodowych.
- Służy do naprawy łopatek turbin.
- Służy do powlekania powierzchni instrumentów wiertniczych.
- Służy do produkcji i naprawy implantów medycznych.
- Służy do szybkiego prototypowania.
- Służy do wytwarzania kompozytów z metalową osnową.
- Służy do produkcji powierzchni samosmarujących.
- Służy do naprawy skorodowanych narzędzi.
Elastyczne funkcje elementów metalowych i stopowych w LMD
Proces laserowego osadzania metalu lub LMD pozwala kontrolować wcześniej przyłożoną moc. Proszek metalu jest wtryskiwany zgodnie z określoną mocą wyjściową. Służy do produkcji niestandardowych stopów. Właściwy skład materiału może być trudny. Jeśli skład nie jest dokładny, uzyskanie wymaganego stopu może być trudne. Niektóre popularne stopy wytwarzane w tym procesie to żelazo-tantal, żelazo-miedź i tytan-tantal.
Dlaczego lasery CO2 nie są używane w LMD?
Początkowo, gdy po raz pierwszy wprowadzono proces laserowego osadzania metalu, CO2 lasery były szeroko stosowane. Lasery na dwutlenku węgla mogą wytwarzać ciągłą wiązkę światła podczerwonego o bardzo dużej mocy o głównych zakresach długości fal w zakresie od 9.6 do 10.6 mikrometrów. Jednak wraz z rozwojem laserów światłowodowych zastosowanie CO2 lasery zostały zmniejszone. Lasery te były stosunkowo droższe i nie pozwalały na kontrolowany przepływ mocy lasera.
Aby dowiedzieć się więcej na temat wizyty związanej ze spawaniem wiązką laserową https://techiescience.com/laser-beam-welding/
Przeczytaj Więcej Elewacje laserowe.
Przeczytaj także:
- Laser ekscymerowy
- Trawienie laserowe
- Wiercenie laserowe
- Fizyka laserowa
- Czyszczenie laserowe
- Spawanie wiązką laserową
- Laser
- Mikrofon laserowy
- Chłodzenie laserowe
- Lasery światłowodowe
Cześć, jestem Sanchari Chakraborty. Zrobiłem magisterium z elektroniki.
Zawsze lubię odkrywać nowe wynalazki w dziedzinie elektroniki.
Jestem chętnym uczniem, obecnie inwestuję w dziedzinę optyki stosowanej i fotoniki. Jestem także aktywnym członkiem SPIE (Międzynarodowe stowarzyszenie optyki i fotoniki) oraz OSI (Indyjskie Towarzystwo Optyczne). Moje artykuły mają na celu przybliżenie tematów badań naukowych wysokiej jakości w prosty, ale pouczający sposób. Nauka ewoluuje od niepamiętnych czasów. Próbuję więc wykorzystać tę ewolucję i przedstawić ją czytelnikom.
Połączmy się przez