Revêtement laser

Le revêtement laser, également connu sous le nom de fusion laser ou revêtement laser, est une nouvelle technologie de modification de surface. Il forme une couche de revêtement liée métallurgiquement sur la surface de la base en ajoutant un matériau de revêtement à la surface du substrat et en utilisant un faisceau laser à haute densité d'énergie pour le faire fondre avec une fine couche sur la surface du substrat.

Les lasers utilisés pour le gainage laser sont principalement des lasers CO2 et des lasers solides (principalement des lasers à disque, des lasers à fibre et des lasers à diode). Les anciens lasers à lampe ont progressivement disparu du marché en raison du faible rendement de conversion photoélectrique et de la lourdeur de la maintenance. Des chercheurs nationaux et étrangers ont effectué de nombreuses recherches sur le revêtement laser CO2 continu. Le développement de lasers solides de haute puissance s'est développé rapidement et est principalement utilisé pour la modification de surface des alliages non ferreux. Selon les rapports de la littérature, lors de l'utilisation d'un laser CO2 pour le revêtement laser en alliage d'aluminium, le substrat en alliage d'aluminium se déforme facilement, voire s'effondre, dans des conditions d'irradiation laser CO2. La longueur d'onde de sortie des lasers solides, en particulier des lasers à disque, est 1.06μm, qui est un ordre de grandeur inférieur à la longueur d'onde des lasers CO2, et est donc plus approprié pour le revêtement laser de tels métaux.

Le revêtement laser présente les caractéristiques suivantes:

(1) Vitesse de refroidissement rapide (jusqu'à 106 K/s), appartenant au processus de solidification rapide, facile à obtenir une structure à grains fins ou à produire de nouvelles phases qui ne peuvent pas être obtenues à l'état d'équilibre, telles qu'une phase non stable, un état amorphe , etc.

(2) Le taux de dilution du revêtement est faible (généralement inférieur à 5 %) et il présente une forte liaison métallurgique ou liaison de diffusion d'interface avec le substrat. En ajustant les paramètres du processus laser, un bon revêtement avec un faible taux de dilution peut être obtenu, et la composition du revêtement et le degré de dilution sont contrôlables ;

(3) Faible apport de chaleur et distorsion, en particulier lorsqu'un revêtement rapide à haute densité de puissance est utilisé, la déformation peut être réduite à la tolérance d'assemblage de la pièce.

(4) Il n'y a presque aucune restriction sur la sélection des poudres, en particulier lors du revêtement d'alliages à point de fusion élevé sur la surface de métaux à bas point de fusion ;

(5) La plage d'épaisseurs de la couche de revêtement est large et l'épaisseur du revêtement d'une seule alimentation en poudre est de 0,2 à 2,0 mm ;

(6) Il peut être revêtu de manière sélective, avec une faible consommation de matériaux et un excellent rapport performance-prix ;

(7) La visée du faisceau peut permettre le revêtement dans les zones difficiles d'accès ;

(8) Le processus est facile à automatiser.