Põhiline erinevus laserkatte ja laserkeevituse vahel seisneb nende esmases eesmärgis: laserkeevitus on aliitumisprotsessmis sulatab kaks või enam eraldiseisvat osa üheks tükiks, samas kui laserkatted on apinna parandamise protsessmis lisab ühele osale kaitseks või parandamiseks uue materjalikihi. Kuigi mõlemad tehnoloogiad kasutavad soojusallikana suure-energiaga laserit, on nende eesmärgid, materjalid ja tulemused täiesti erinevad. Üks loob struktuurse vuugi; teised kujundavad funktsionaalse pinna.
Peamised erinevused laserkatte ja laserkeevituse vahel
Kiire ülevaate saamiseks toob see tabel välja põhilised erinevused kahe protsessi vahel.
| Funktsioon | Laserkatted | Laserkeevitus |
| Esmane eesmärk |
Pinna täiustamine, parandamine, katmine, lisandite tootmine |
Kahe või enama tooriku ühendamine |
| Põhifunktsioon |
Substraadile uue funktsionaalse kihi lisamiseks |
Osade vahel struktuurse, ühtse vuugi loomiseks |
| Materjalide koostoime |
Sulatab täitematerjali ja minimaalse õhukese aluskihi |
Sulatab lähtematerjalid nende liideses, et luua sulatatud tsoon |
| Täitematerjali kasutamine |
Uue kihi moodustamiseks kohustuslik (pulber või traat). |
valikuline; võib olla autogeenne (ilma täiteaineta) või kasutada täitetraati/varda |
| Tulemus |
Uue metallurgiliselt ühendatud pinnaga komponent |
Üks monoliitne komponent, mis on moodustatud mitmest osast |
| Esmane rakendus |
Kulumis-/korrosioonikindlus, ümbertöötlemine, prototüüpimine |
Kokkupanek, tootmine autotööstuses, kosmosetööstuses, meditsiinis |
| Majandusjuht |
Elutsükli-pikendus, ressursside säästmine, jõudluse parandamine |
Tootmise tõhusus, uute disainilahenduste võimaldamine, suur{0}}tootmine |
Mis on laserkeevitus?
Laserkeevitus on ülitäpne{0}}tootmisprotsess, mida kasutatakse tugevate püsivate sidemete loomiseks metallkomponentide vahel. Võrreldes traditsiooniliste keevitusmeetoditega, nagu TIG või MIG, pakub see erakordset kiirust, minimaalseid moonutusi ja kvaliteetseid tulemusi-.
Kuidas laserkeevitus töötab
Protsess kasutab kahe või enama tooriku servade sulatamiseks väga kontsentreeritud laserkiirt. Sulamaterjalid voolavad kokku ja tahkuvad jahtumisel, moodustades sügava ja kitsa vuugi. Seda saab teha kahes põhirežiimis:
Juhtiv keevitamine:See meetod kasutab materjali pindade sulatamiseks väiksemat laservõimsust ilma neid aurustamata. See annab sujuva, laia ja madala keevisõmbluse, mis sobib ideaalselt õhukeste materjalide jaoks, kus esteetiline välimus on kriitiline ja hermeetiline tihend on vajalik.
Võtmeaugu (sügav läbitungiv) keevitamine:See suure võimsusega-meetod soojendab metalli keemistemperatuurini, luues auruga täidetud-õõne, mida nimetatakse "võtmeauguks". Laserenergia tungib läbi selle võtmeaugu sügavale materjali, mille tulemuseks on kitsas ja sügav keevisõmblus, mis sobib suurepäraselt paksude sektsioonide ühendamiseks maksimaalse tugevusega.
Ühised rakendused
Autotööstus:Elektrisõidukite kerepaneelide, jõuallika komponentide ja akukorpuste ühendamine.
Lennundus: Laserkeevitus alumiiniumja titaanisulamid kergete ja ülitugevate{0}}struktuuride valmistamiseks.
Meditsiin ja elektroonika:Täpsete hermeetiliste tihendite loomine tundlikele seadmetele, nagu südamestimulaatorid, andurid ja elektroonilised korpusedmikro laserkeevitustehnoloogia.
Mis on laserkatted?
Laserkatted, tuntud ka kui metalli lasersadestamine (LMD) või lasersadestamine, on täiustatud tootmisprotsess, mida kasutatakse komponendi pinnaomaduste parandamiseks või kulunud{0}}osade parandamiseks. See sisuliselt "värvib" olemasolevale substraadile uue, suure jõudlusega{2}}metallikihi.
Kuidas laserkatted toimivad
Laserkatte puhul tekitab laserkiir komponendi pinnale väikese sulabasseini. Samal ajal süstitakse sellesse basseini lähtematerjal-tavaliselt metallipulber või traat-. Lähteaine sulab ja sulandub alusmaterjali kõige ülemise kihiga, luues uue metallurgiliselt seotud kattekihi. See uus kiht on tihe, ühtlane ja sellel on suurepärased omadused, nagu kõrge kõvadus või vastupidavus korrosioonile ja kulumisele.
Ühised rakendused
Remont ja taastootmine:Suure väärtusega kulunud osade (nt gaasiturbiini labad, hüdrovõllid ja tööstuslikud vormid) kriitiliste mõõtmete taastamine{0}}, pikendades oluliselt nende kasutusiga.
Kaitsekatted:Kulumiskindlate{0}}materjalide, nagu Stellite® või volframkarbiidkomposiitide kõvakattekihtide kandmine karmides keskkondades (nt kaevandustes, nafta- ja gaasitööstuses, põllumajanduses) kasutatavatele komponentidele.
Lisandite tootmine:3D-funktsioonide ehitamine olemasolevale komponendile või tervete osade loomine nullist, kiht-kihi haaval.
Pea{0}}peade-võrdlus: protsessid, materjalid ja metallurgia
Lisaks põhifunktsioonile on kõige olulisemad tehnilised erinevused katte ja keevitamise vahel selles, kuidas need materjalid kasutavad ja soojust haldavad.
Kohustuslik lähteaine vs. valikuline täiteaine
Kattekiht:Protsess nõuab alati välist lähteainet (pulber või traat), kuna selle kogu eesmärk on lisada uus kiht. See on peamine eelis, kuna see võimaldab suure jõudlusega sulami (nagu nikli-põhine supersulam) katta odavamale ja hõlpsamini töödeldavale alusmaterjalile (nt tavaline teras).
Keevitamine:Keevitamist saab teostada autogeenselt, see tähendab ilma lisamaterjalita. Alusmaterjalid lihtsalt sulatatakse ja sulatatakse kokku. Täitetraati kasutatakse ainult siis, kui see on vajalik osade vahelise pilu ületamiseks või keevisõmbluse lõplike metallurgiliste omaduste reguleerimiseks.
Kuumutamine ja lahjendamine
Lisatud materjali ja põhikomponendi koostoime on koht, kus protsessid lahknevad.
Kuumuse mõjuala (HAZ):Mõlemal protsessil on väiksem HAZ kui tavalisel keevitamisel. Laserkatte HAZ on aga erakordselt väike tänu oma väga täpsele ja väikesele soojussisendile. See on oluline termiliste moonutuste või põhikomponendi põhiomaduste kahjustamise vältimiseks, eriti kuumustundlike osade puhul.
Lahjendamine:See on kõige olulisem erinevus. Lahjendamine viitab mitteväärismetalli segamisele lisatud materjaliga.
sisselaserkatted, eesmärk onäärmiselt madal lahjendus(tavaliselt<5%). Soovite, et uus kate jääks võimalikult puhtaks, et säilitada oma kavandatud omadused (nt kõvadus või korrosioonikindlus). Liigne segamine pehmema alusmaterjaliga kahjustab selle jõudlust.
sisselaserkeevitus, eesmärk ontäielik segamine ja lahjendamine. Kogu mõte on luua ühenduskohas ühtne homogeenne materjal, mis on sama tugev või tugevam kui põhimetallid.
Valige töö jaoks õige tööriist
Lihtsamalt öeldes valitelaserkeevitusmasinadtootmiseks ja kokkupanekuks,{0}}kui peate midagi ehitama osade ühendamise teel. Kui teil on vaja olemasolevat osa paremaks või tugevamaks muuta, valite laserkatte parandamiseks, kaitsmiseks ja pinna täiustamiseks-.
Valik ei seisne selles, milline tehnoloogia on parem, vaid selles, kuidas viia õige protsess vastavusse teie konkreetse inseneri eesmärgiga. Selle põhilise erinevuse mõistmine on esimene samm laser{1}}põhise tootmise ja remondi võimsuse tõhusa ärakasutamise suunas.
Korduma kippuvad küsimused
Kas laservooderdus on keevitamise tüüp?
Kuigi see kasutab metallurgilise sideme loomiseks keevitusmehhanismi, on selle eesmärk katmine, mitte ühendamine. Seda kirjeldatakse täpsemalt kui pinnatöötluse või lisandite tootmisprotsessi.
Kas saate mõlema protsessi jaoks kasutada sama masinat?
Tihti, jah. Tuumlasersüsteem võib olla sama, kuid laserkatte seadistus nõuab keerukamat töötlemispead, mis sisaldab pulbri või traadi lähteaine tarnimiseks mõeldud otsikut.
Kumb on kallim?
Laserkatte esialgne seadmete maksumus võib olla suurem, kuna on vaja pulbri/traadi etteandjaid. Ka kattematerjalid ise on sageli kallid, suure jõudlusega-sulamid. Katte investeeringutasuvust mõõdetakse siiski päästetud osades ja komponentide pikendatud elueas, mis võib kaasa tuua tohutu pikaajalise-säästu.