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激光熔覆的工艺设备原理?

发布时间:2024-09-03 20:15编辑:冶金属归类:冶金设备

一、激光熔覆的工艺设备原理?

熔覆工艺:激光熔覆按熔覆材料的供给方式大概可分为两大类,即预置式激光熔覆和同步式激光熔覆。

预置式激光熔覆是将熔覆材料事先置于基材表面的熔覆部位,然后采用激光束辐照扫描熔化,熔覆材料以粉、丝、板的形式加入,其中以粉末的形式最为常用。

同步式激光熔覆则是将熔覆材料直接送入激光束中,使供料和熔覆同时完成。

熔覆材料主要也是以粉末的形式送入,有的也采用线材或板材进行同步送料。

预置式激光熔覆的主要工艺流程为:基材熔覆表面预处理---预置熔覆材料---预热---激光熔化---后热处理。

同步式激光熔覆的主要工艺流程为:基材熔覆表面预处理---送料激光熔化---后热处理。

按工艺流程,与激光熔覆相关的工艺主要是基材表面预处理方法、熔覆材料的供料方法、预热和后热处理。 激光器工作原理: 激光熔覆成套设备组成:激光器、冷却机组、送粉机构、加工工作台等。 激光器的选用:应用广泛的有CO2激光器,固体激光器。

CO2激光器是应用最广、种类最多的一种激光器,在汽车工业、钢铁工业、造船工业、航空及宇航业、电机工业、机械工业、冶金工业、金属加工等领域广泛应用。

约占全球工业激光器销售额40%,北美更高达70%。 1.功率高。

CO2激光器是目前输出功率达到最高级区的激光器之一,其最大连续输出功率可达几十万瓦 2.效率高。

光电转换率可达30%以上,比其它加工用激光器的效率高得多。

3.光束质量高。

模式好,相干性好,线宽窄,工作稳定。

传统的固体激光器通常采用高功率气体放电灯泵浦,其泵浦效率约为3%到6%。

泵浦灯发射出的大量能量转化为热能,不仅造成固体激光器需采用笨重的冷却系统,而且大量热能会造成工作物质不可消除的热透镜效应,使光束质量变差。

加之泵浦灯的寿命约为400小时,操作人员需花很多时间频繁地换灯,中断系统工作,使自动化生产线的效率大大降低。

与传统灯泵浦激光器比较,固体激光器(光纤激光器、碟片激光器、二极管激光器)具有以下优点:

(1) 转换效率高:由于半导体激光的发射波长与固体激光工作物质的吸收峰相吻合, 加之泵浦光模式可以很好地与激光振荡模式相匹配,从而光光转换效率很高,已达50%以上,整机效率也可以与二氧化碳激光器相当,比灯泵固体激光器高出一个量级,因而二极管泵浦激光器体积小、重量轻,结构紧凑。

(2) 性能可靠、寿命长:激光二极管的寿命大大长于闪光灯,达 15000小时,泵浦光的能量稳定性好,比闪光灯泵浦优一个数量级,性能可靠,为全固化器件,是至今为止唯一无需维护的激光器,尤其适用于大规模生产线。

(3) 输出光束质量好:由于二极管泵浦激光的高转换效率,减少了激光工作物质的热透镜效应, 大 大改善了激光器的输出光束质量,激光光束质量已接近极限。

(4)速度快、深度大、无变形、熔覆层无夹渣、熔池细腻无气孔。

(5)可以在室温或者特殊的条件下进行工作,比如激光经过磁场之后光束不会发生偏转吗,在真空情况下都能够进行使用,通过玻璃和透明的材料进行熔覆。

(6)可进行薄壁激光熔覆,基体无变形。 但如果熔覆的材料,包括粉末和母材,为高反射材料,则光纤激光器、二极管激光器由于其自身设计的特点,就显得不太适合了,而碟片激光器则比较适合焊接(包括熔覆)、切割反射率比较高的材料。

二、激光熔覆原理?

    激光熔覆(Laser Cladding)亦称激光包覆或激光熔敷,是一种新的表面改性技术。它通过在基材表面添加熔覆材料,并利用高能密度的激光束使之与基材表面薄层一起熔凝的方法,在基层表面形成与其为冶金结合的添料熔覆层。

三、激光熔覆 3d打印

激光熔覆: 当下热门的3D打印技术

近年来,随着科学技术的飞速发展,3D打印技术逐渐成为工业界热门话题之一。在众多3D打印技术中,激光熔覆技术备受关注。激光熔覆(Laser Cladding)是一种将金属粉末熔化喷涂在工件表面上的先进技术,它在制造业有着广泛的应用。

激光熔覆技术的原理十分简单:通过激光光束将金属粉末加热至熔点,然后将熔化的金属在工件上进行喷涂,形成一层坚固的金属涂层。激光熔覆技术的一个显著特点是能够在不同材料之间进行喷涂,例如可以在钢、铜、铝等金属表面进行喷涂。这项技术在航空航天、汽车制造、模具制造等领域都有着重要的应用。

激光熔覆的优势

激光熔覆技术相较于传统的金属喷涂工艺有着许多优势。首先,激光熔覆技术的喷涂过程是在真空或惰性气体环境下进行的,这可以有效地避免了氧化反应和杂质的产生,确保了涂层的质量。

其次,激光熔覆技术的喷涂速度快,能够在短时间内形成厚度均匀的涂层。与传统喷涂方法相比,激光熔覆技术所形成的涂层更加致密、结合更加牢固,具有更好的耐磨、耐腐蚀性能。

此外,激光熔覆技术还能实现不同材料的复合喷涂,通过调节金属粉末的比例可以在涂层中形成不同的合金结构,进一步提高涂层的性能。这在一些特殊领域的应用中十分重要。

激光熔覆在3D打印中的应用

激光熔覆技术不仅在传统制造领域有着广泛的应用,而且在3D打印领域也有着独特的优势。

首先,激光熔覆技术可以实现高精度的金属件制造。在3D打印中,激光熔覆技术可以通过逐层堆积金属粉末来完成复杂金属件的制造,可以灵活地控制每一层的形状和尺寸,且能够制造出复杂内部结构的金属件,满足不同行业的需求。

其次,激光熔覆技术还能实现金属材料的再生利用。在制造过程中,许多金属材料会因为使用或者其他原因产生废料,这些废料经过处理后可以重新用于激光熔覆技术。这样既能够降低成本,又能够减少资源的浪费。

激光熔覆技术的发展趋势

与传统的金属喷涂工艺相比,激光熔覆技术在精度、效率和成本方面都有着明显的优势,因此在未来的发展中有着广阔的前景。

首先,激光熔覆技术将逐渐实现工业化生产。随着设备的不断进步和成本的下降,激光熔覆设备将会广泛应用于各个领域的制造过程中,提高生产效率,降低生产成本。

其次,激光熔覆技术将与其他3D打印技术相结合,形成多种多样的混合制造工艺。通过将激光熔覆和其他3D打印技术相结合,可以实现更加多样化、复杂化的产品制造,推动制造业的进一步发展。

最后,激光熔覆技术将在新材料的应用中发挥更大的作用。随着科学技术的不断进步,新型材料的研发和应用将会成为未来的一个重要方向。激光熔覆技术能够实现不同材料的复合喷涂,将为新材料的制造和应用提供更多的可能性。

结语

总之,激光熔覆技术作为目前热门的3D打印技术之一,在工业制造中有着广泛的应用前景。其高精度、高效率的特点使其在传统制造领域和3D打印领域都有着独特的优势。随着科学技术的不断进步,激光熔覆技术将会继续发展壮大,为制造业的转型升级做出更大的贡献。

四、镭研激光熔覆设备怎么样?

镭研激光熔覆设备很好。高冶金结合强度,镭研激光熔覆设备利用高能激光束极高的集中能量,瞬间微熔工件表面,同时完全熔化预设在工件表面或与激光束同步自动输送的合金粉末。

激光束扫描后,衬底通过自冷却快速凝固,得到与衬底冶金结合的致密涂层合金层。

激光熔覆后,熔覆层的硬度可选择在HRC20-62之间,熔覆厚度可根据需要调整。

五、什么是激光熔覆?

激光熔覆(Laser Cladding)亦称激光包覆或激光熔敷,是一种新的表面改性技术。它通过在基材表面添加熔覆材料,并利用高能密度的激光束使之与基材表面薄层一起熔凝的方法,在基层表面形成与其为冶金结合的添料熔覆层。

六、激光熔覆怎么编程?

您好,激光熔覆是一种先进的表面改性技术,可以通过编程控制激光的参数和运动轨迹来实现不同的熔覆效果。下面是激光熔覆编程的基本步骤:

1. 设计CAD模型:首先需要根据零件的几何形状和熔覆要求设计3D CAD模型。

2. 导入模型:将CAD模型导入到激光熔覆机器的控制软件中。

3. 设置激光参数:根据材料的特性和熔覆要求,设置激光功率、光束直径、扫描速度等参数。

4. 制定熔覆路径:根据熔覆要求,制定激光的运动轨迹和熔覆路径。

5. 确认参数和路径:在进行熔覆操作之前,需要确认参数和路径是否正确,可以进行模拟验证。

6. 开始熔覆:启动激光熔覆机器,按照设定的参数和路径进行熔覆操作。

7. 检查结果:完成熔覆后,需要对熔覆结果进行质量检查,确保达到熔覆要求。

总之,激光熔覆编程需要对材料、激光参数和熔覆路径等方面进行全面考虑,才能得到高质量的熔覆效果。

七、激光熔覆怎么收费?

光纤熔接一般按芯数算的,一芯大概20元

八、激光熔覆优缺点?

1)高冶金结合强度。激光熔覆利用高能激光束极高的集中能量,瞬间微熔工件表面,同时完全熔化预设在工件表面或与激光束同步自动输送的合金粉末。激光束扫描后,衬底通过自冷却快速凝固,得到与衬底冶金结合的致密涂层合金层。

2)可选硬度和厚度。激光熔覆后,熔覆层的硬度可选择在HRC20-62之间,熔覆厚度可根据需要调整。

3)耐磨性和耐腐蚀性。激光熔覆可以在普通碳钢工件表面形成耐蚀性、耐磨性、优异的合金层,从而延长工件的使用寿命。

4)降低成本和能耗。激光熔覆通过在基体表面形成具有不同冶金结合的、合金成分和性能的合金涂层,可以在低成本基体上制作高性能的合金功能层,从而节约材料成本。

5)包层质量高。变形小,机械重复性好,界面组织致密,晶粒细小,无孔洞、裂纹等缺陷。

九、三菱激光钻机属于海关激光熔覆设备吗?

三菱激光钻机不属于海关激光熔覆设备。海关激光熔覆设备通常用于将金属涂层覆盖在工件表面,以增强其硬度、耐磨性和抗腐蚀性。而三菱激光钻机主要用于通过高能激光束在材料上进行钻孔操作,具有高速、精确和复杂的钻孔能力。虽然两者都使用激光技术,但功能和应用领域不同,所以三菱激光钻机不可归类为海关激光熔覆设备。

十、激光熔覆头结构讲解?

激光熔覆头结构主要包括激光器、调制器、聚焦镜、照射镜等部分激光器是激光熔覆头的重要部件,它能够产生高能量密度的激光光束,同时,调制器和聚焦镜可以有效地控制和聚焦激光,使其达到所需的熔覆效果值得一提的是,不同种类和规格的激光熔覆头结构存在差异,需要针对不同情况和需求进行选择和调整

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