Технология

Импульсная лазерная наплавка

Лазерная наплавка прекрасно подходит для восстановления и модификации деталей.
Эта технология широко применяется для ремонта пресс-форм, исправления производственного брака, а так же при реконструкции деталей. Ее широкое применение обусловлено сочетанием высокого качества результата с экономией времени и средств на производство или закупку нового изделия. В зависимости от стоящей задачи процесс наплавки выполняется в ручном или автоматизированном режиме.

Технологический процесс импульсной лазерной наплавки представляет собой одновременный подвод к месту дефекта лазерного излучения и присадочного материала. В качестве присадочного материала могут быть использованы проволока, гранулированный порошок, лента. Присадочный материал, расплавляясь, заполняет место дефекта. После лазерной наплавки требуется минимальная, по сравнению с традиционными методами наплавки, механическая обработка.

Особенностью импульсной лазерной наплавки является минимальная зона воздействия и высокая скорость протекания процесса, которые приводят к снижению нагрева детали и как следствие практически полному отсутствию поводок и отпуска металла вблизи зоны обработки. Для предотвращения окисления расплавленного металла зону наплавки защищают инертными газами, например смесью аргона с гелием.


Схема процесса лазерной наплавки с подачей присадочной проволоки.
1. Защитное стекло объектива. 2. Лазерное излучение. 3. Наплавленный материал.
4. Присадочная проволока. 5. Деталь. 6. Защитный газ.

При ручной лазерной наплавке подача присадочного материала осуществляется оператором вручную. В большинстве случаев при этом методе в качестве присадки применяют проволоки диаметрами от 0,15 до 0,8 мм, материал которых подбирается в зависимости от решаемой задачи. Наплавляемый материал может обладать как идентичными свойствами с основой так и отличными от них, формируя тем самым функциональный слой, например, с повышенной твердостью.

Ручная лазерная наплавка оптимальная для устранения небольших локальных дефектов, таких как: вскрытые поры, сколы, задиры и т.п. В зависимости от конфигурации лазерные станки для ручной наплавки могут работать как с небольшими деталями, ремонт которых, как правило, производится на самом станке, так и с многотонными деталями, для обработки которых используют линейки мобильных станков и станков с волоконным выводом излучения.


Схема процесса лазерной наплавки с подачей порошка в качестве присадочного материала.
1. Лазерное излучение. 2. Подача порошка. 3. Наплавленный материал. 4. Подача защитного газа. 5. Деталь.

Автоматизированная лазерная наплавка характеризуется механизированной подачей присадочного материала. В качестве которого могут выступать и проволока, поступающая в зону обработки при помощи автоматизированного податчика, и металлический порошок, подаваемый в зону расплава через специальное сопло. Этот метод обладает высокой производительностью и наиболее часто применяется для выполнения работ по наплавке большого объема материала, так например при восстановлении валов.

Как и в предыдущем методе, используя различные присадочные материалы, возможно формировать не только слой с идентичными с основой свойствами, но и сложные покрытия, повышающие ресурс и изменяющие технические свойства детали.