Rivestimento laser

Il Laser Cladding, noto anche come fusione laser o rivestimento laser, è una nuova tecnologia di modifica della superficie. Forma uno strato di rivestimento legato metallurgicamente sulla superficie della base aggiungendo materiale di rivestimento alla superficie del substrato e utilizzando un raggio laser ad alta densità di energia per fonderlo insieme a uno strato sottile sulla superficie del substrato.

I laser utilizzati per il rivestimento laser sono principalmente laser a CO2 e laser solidi (principalmente laser a disco, laser a fibra e laser a diodi. I vecchi laser pompati a lampada sono gradualmente scomparsi dal mercato a causa della bassa efficienza di conversione fotoelettrica e della manutenzione complessa). Studiosi nazionali e stranieri hanno svolto molte ricerche sul rivestimento continuo del laser CO2. Lo sviluppo di laser solidi ad alta potenza si è sviluppato rapidamente e viene utilizzato principalmente per la modifica superficiale delle leghe non ferrose. Secondo i resoconti della letteratura, quando si utilizza il laser CO2 per il rivestimento laser in lega di alluminio, il substrato della lega di alluminio si deforma facilmente o addirittura collassa in condizioni di irradiazione laser CO2. La lunghezza d'onda di uscita dei laser solidi, in particolare dei laser a disco, è 1.06μm, che è un ordine di grandezza inferiore alla lunghezza d'onda dei laser a CO2 ed è quindi più adatto per il rivestimento laser di tali metalli.

Il rivestimento laser ha le seguenti caratteristiche:

(1) Velocità di raffreddamento rapida (fino a 106 K/s), appartenente al processo di solidificazione rapida, facile da ottenere struttura a grana fine o produrre nuove fasi che non possono essere ottenute nello stato di equilibrio, come fase non stabile, stato amorfo , ecc.

(2) Il tasso di diluizione del rivestimento è basso (generalmente inferiore al 5%) e ha un forte legame metallurgico o legame di diffusione dell'interfaccia con il substrato. Regolando i parametri del processo laser, è possibile ottenere un buon rivestimento con un basso tasso di diluizione e la composizione del rivestimento e il grado di diluizione sono controllabili;

(3) Piccolo apporto di calore e distorsione, soprattutto quando si utilizza un rivestimento rapido ad alta densità di potenza, la deformazione può essere ridotta alla tolleranza di assemblaggio della parte.

(4) Non vi è quasi alcuna restrizione sulla scelta delle polveri, soprattutto quando si rivestono leghe ad alto punto di fusione sulla superficie di metalli a basso punto di fusione;

(5) L'intervallo di spessore dello strato di rivestimento è ampio e lo spessore del rivestimento di una singola alimentazione di polvere è 0,2~2,0 mm;

(6) Può essere rivestito in modo selettivo, con basso consumo di materiale e ottimo rapporto prestazioni-prezzo;

(7) L'orientamento della trave può consentire il rivestimento in aree di difficile accesso;

(8) Il processo è facile da automatizzare.