Ла́зерне напла́влення (англ. laser cladding) — метод відновлення зношених або підвищення міцності нових деталей машин і механізмів, за допомогою створення на поверхні виробу плакувального шару з порошкового матеріалу, із проплавленням його лазерним променем.
Технологія
Існує три способи лазерного наплавлення:
- з подаванням матеріалу в зону плавлення (газопорошкове лазерне наплавлення);
- оплавлення попередньо нанесених порошкових паст (шлікерних покрить);
- оплавлення напилених шарів (лазерне переплавлення напилених покрить).
Газопорошкове лазерне наплавлення
Для транспортування порошку у зону наплавлення застосовують повітря, азот, гелій, аргон або вуглекислий газ. У випадку наплавлення самофлюсованих порошків тип газу практично не впливає на процес формування покрить. При використанні несамофлюсованих порошків слід застосовувати інертні гази щоб уникнути окиснення матеріалу порошку. При цьому найкращі технологічні властивості мають гранульовані порошки з розміром частинок 40…160 мкм.
Шлікерне лазерне наплавлення
При лазерному наплавленні з оплавленням шлікерних покрить найважливішим є вибір в'яжучої речовини для приготування пасти. Відоме застосування як зв'язки таких речовин: епоксидна смола, самотвердні пластмаси, ізопропіловий спирт, рідке скло, силікатний клей, вуглеводні, клей БФ-2, цапонлак, клейстер, клей «Суперцемент» тощо. Метод є перспективним при нанесенні одиничних валиків.
Лазерне переплавлення напилених покрить
Одержання товстих поверхневих шарів із перекриттям смуг добре забезпечується при оплавленні лазером попередньо напилених покрить. Основні переваги методу над шлікерним є: відсутність вигорання шару по боках від оплавленого об'єму, повніше використання порошку, відсутність кіптяви і сажі. Одночасно вдається покращити властивості напилених покрить, особливо їх адгезію з основою.
Переваги лазерного наплавлення
До основних переваг лазерного наплавлення належать:
- мале (локальне) і контрольоване за глибиною проплавлення при високій міцності зчеплення
- можливість отримання тонких (від 0,3 мм) шарів;
- малі деформації наплавлених деталей завдяки мінімізації зони термічного впливу;
- можливість нанесення покриття на важкодоступні поверхні;
- можливість підведення лазерного випромінювання до декількох робочих місць, що скорочує час не переналагодження обладнання;
- отримане покриття характеризується підвищеною стійкістю до корозії та ерозії;
- можливість обробки великогабаритних деталей завдяки високій продуктивності (10-25 кг/год) наплавлення;
- мінімальне перемішування основного матеріалу і матеріалу наплавлення.
Застосування
Промінь імпульсного лазера має найбільший коефіцієнт зосередженості зварювального джерела енергії, тому діаметр сфокусованого променя лазера становить 0,2…0,3 мм, що дозволяє мінімізувати об'єми розплаву і відповідно зменшити передачу тепла в оброблюваний матеріал.
Відновлювальне наплавлення застосовується для отримання первинних розмірів зношених або пошкоджених деталей. У цьому випадку наплавлений метал близький за складом і механічними властивостями до основного металу.
Лазерне наплавлення застосовується у випадку, якщо зона термічного впливу повинна бути мінімальною. Такій обробці піддаються хрестовини карданних валів (через жорсткий допуск на перпендикулярність осей) і тонкостінної оболонки самих карданних валів. Крім того, лазерне наплавлення може використовуватися для обробки схильних до зносу деталей з великими габаритами.
Див. також
Джерела
- Черненко В. С., Ківдрачук М. В., Дудка О. І. Променеві методи обробки: Навч. посібник. — К.: Кондор, 2004. — 166 с. — ISBN 966-7982-70-Х
- Інженерія поверхні: Підручник / К. А. Ющенко, Ю. С. Борисов, В. Д. Кузнецов, В. М. Корж — К.: Наукова думка, 2007. — 559 с. —
- Григорьянц А. Г. Основы лазерной обработки материалов. М.: Машиностроение 1989. — 304 с. —
- Хасуи А., Моригаки О. Наплавка и напыление. Пер. с яп. М.: Машиностроение, 1985. — 240 с.
- Молодык Н. В., Зенкин А. Р. Восстановление деталей машин. Справочник. — М.: Машиностроение, 1989, — 480 с.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
La zerne napla vlennya angl laser cladding metod vidnovlennya znoshenih abo pidvishennya micnosti novih detalej mashin i mehanizmiv za dopomogoyu stvorennya na poverhni virobu plakuvalnogo sharu z poroshkovogo materialu iz proplavlennyam jogo lazernim promenem Shema obladnannya dlya gazoporoshkovogo lazernogo naplavlennyaKonstrukciyi sistem podavannya materialu u zonu naplavlennyaTehnologiyaIsnuye tri sposobi lazernogo naplavlennya z podavannyam materialu v zonu plavlennya gazoporoshkove lazerne naplavlennya oplavlennya poperedno nanesenih poroshkovih past shlikernih pokrit oplavlennya napilenih shariv lazerne pereplavlennya napilenih pokrit Gazoporoshkove lazerne naplavlennya Dlya transportuvannya poroshku u zonu naplavlennya zastosovuyut povitrya azot gelij argon abo vuglekislij gaz U vipadku naplavlennya samoflyusovanih poroshkiv tip gazu praktichno ne vplivaye na proces formuvannya pokrit Pri vikoristanni nesamoflyusovanih poroshkiv slid zastosovuvati inertni gazi shob uniknuti okisnennya materialu poroshku Pri comu najkrashi tehnologichni vlastivosti mayut granulovani poroshki z rozmirom chastinok 40 160 mkm Shlikerne lazerne naplavlennya Pri lazernomu naplavlenni z oplavlennyam shlikernih pokrit najvazhlivishim ye vibir v yazhuchoyi rechovini dlya prigotuvannya pasti Vidome zastosuvannya yak zv yazki takih rechovin epoksidna smola samotverdni plastmasi izopropilovij spirt ridke sklo silikatnij klej vuglevodni klej BF 2 caponlak klejster klej Supercement tosho Metod ye perspektivnim pri nanesenni odinichnih valikiv Lazerne pereplavlennya napilenih pokrit Oderzhannya tovstih poverhnevih shariv iz perekrittyam smug dobre zabezpechuyetsya pri oplavlenni lazerom poperedno napilenih pokrit Osnovni perevagi metodu nad shlikernim ye vidsutnist vigorannya sharu po bokah vid oplavlenogo ob yemu povnishe vikoristannya poroshku vidsutnist kiptyavi i sazhi Odnochasno vdayetsya pokrashiti vlastivosti napilenih pokrit osoblivo yih adgeziyu z osnovoyu Perevagi lazernogo naplavlennyaDo osnovnih perevag lazernogo naplavlennya nalezhat male lokalne i kontrolovane za glibinoyu proplavlennya pri visokij micnosti zcheplennya mozhlivist otrimannya tonkih vid 0 3 mm shariv mali deformaciyi naplavlenih detalej zavdyaki minimizaciyi zoni termichnogo vplivu mozhlivist nanesennya pokrittya na vazhkodostupni poverhni mozhlivist pidvedennya lazernogo viprominyuvannya do dekilkoh robochih misc sho skorochuye chas ne perenalagodzhennya obladnannya otrimane pokrittya harakterizuyetsya pidvishenoyu stijkistyu do koroziyi ta eroziyi mozhlivist obrobki velikogabaritnih detalej zavdyaki visokij produktivnosti 10 25 kg god naplavlennya minimalne peremishuvannya osnovnogo materialu i materialu naplavlennya ZastosuvannyaPromin impulsnogo lazera maye najbilshij koeficiyent zoseredzhenosti zvaryuvalnogo dzherela energiyi tomu diametr sfokusovanogo promenya lazera stanovit 0 2 0 3 mm sho dozvolyaye minimizuvati ob yemi rozplavu i vidpovidno zmenshiti peredachu tepla v obroblyuvanij material Vidnovlyuvalne naplavlennya zastosovuyetsya dlya otrimannya pervinnih rozmiriv znoshenih abo poshkodzhenih detalej U comu vipadku naplavlenij metal blizkij za skladom i mehanichnimi vlastivostyami do osnovnogo metalu Lazerne naplavlennya zastosovuyetsya u vipadku yaksho zona termichnogo vplivu povinna buti minimalnoyu Takij obrobci piddayutsya hrestovini kardannih valiv cherez zhorstkij dopusk na perpendikulyarnist osej i tonkostinnoyi obolonki samih kardannih valiv Krim togo lazerne naplavlennya mozhe vikoristovuvatisya dlya obrobki shilnih do znosu detalej z velikimi gabaritami Div takozhPoverhneva lazerna obrobka Lazerne zvaryuvannya Lazerne rizannyaDzherelaChernenko V S Kivdrachuk M V Dudka O I Promenevi metodi obrobki Navch posibnik K Kondor 2004 166 s ISBN 966 7982 70 H Inzheneriya poverhni Pidruchnik K A Yushenko Yu S Borisov V D Kuznecov V M Korzh K Naukova dumka 2007 559 s ISBN 978 966 00 0655 3 Grigoryanc A G Osnovy lazernoj obrabotki materialov M Mashinostroenie 1989 304 s ISBN 5 217 00432 0 Hasui A Morigaki O Naplavka i napylenie Per s yap M Mashinostroenie 1985 240 s Molodyk N V Zenkin A R Vosstanovlenie detalej mashin Spravochnik M Mashinostroenie 1989 480 s