高速対従来のレーザークラッディング：比較分析
過去2年間、高速レーザークラッディングテクノロジーは、中国のレーザー産業と金属表面加工部門で大きな注目を集めてきました。この焦点の中心的な理由は、従来のレーザークラッディングと比較して、処理効率、精度、コスト管理、熱入力、およびワークの変形に多くの利点があり、一定の制限があることです。 2つは共通性と違いの両方を共有し、高速レーザークラッディングは非鉄金属の治療においてブレークスルーを達成します。
高速レーザークラッディングの顕著な利点
高速レーザークラッディングには顕著な利点があります。その線形速度は100m/min/minに達する可能性があり、クラッド効率は従来のクラッドの効率の3〜4倍です。クラッディング層は平らで、直接接地して磨かれ、材料と加工コストを保存できます。薄い（0.2-0.3mm）と中厚（0.3-1.5mm）の両方のコーティング、および特別な場合の多層被覆を処理できます。その結果、ワークピースへの低熱入力と最小限の変形が発生し、薄壁の部品や小さなコンポーネントの処理に適しています。希釈速度は制御可能です。その高出力密度により、高溶融点粉末材料の覆いが可能になります。銅、アルミニウム、チタンなどの非鉄金属の表面強化を実現でき、幅広い用途範囲を備えており、現在は電気めっきの実行可能な代替品です。
高速レーザークラッディングの既存の欠点
ただし、高速レーザークラッディングには欠点もあります。現在の粉末使用率は約70％で、従来のレーザークラッディングのそれよりもわずかに低いため、技術的な手段を通じてさらなる改善が必要です。より高い表面の品質を達成するために、一般に20〜53μmの細かい球状粉末（材料の節約と処理コストの削減に役立ちます）を使用しますが、そのような細かい粉末は、従来のレーザークラドで一般的に使用される50〜150μmの粗い粉末よりもわずかに高価です。新しいテクノロジーとして、そのプロセスは、従来のクラッディングのプロセスよりもやや複雑です。
高速および従来のレーザークラッディングの共通の特徴
2つは多くの共通点を共有しています。これらは、クラッディングの材料に互換性があります - 従来のレーザークラッディングで覆われることができるすべての材料は、高速レーザークラッディングでも処理でき、高速クラッディングは、従来のクラッディングができない高販売ポイント材料を覆うことさえできます。どちらも冶金結合を達成しますが、高速クラッディングのコーティングはより滑らかになります（熱噴霧に似ています）が、従来の被覆はより大きな表面変動をします。プロセスルート調整の重要な焦点は一貫しています。アプリケーションフィールドに関しては、従来のレーザークラッディングが使用されているすべての領域で高速レーザークラッディングを適用でき、従来のクラッディングの範囲を超えてフィールドに拡大することもできます。
非鉄金属処理における高速レーザークラッディングのブレークスルー
銅やアルミニウムのような非鉄金属の表面強化は、長い間緊急の産業のニーズでしたが、技術的には困難です。非金属的結合の場合、スプレーおよび電気めっきプロセスを使用できます。冶金結合の場合、従来のレーザークラッディングは現在YAGレーザーを使用していますが、YAGプロセスは非効率的です。一部の大学や企業は、他の従来のレーザークラッディングルート（Co₂、半導体、半導体ファイバー結合レーザーなど）に関する広範な研究を実施していますが、結果は不十分です。主な理由は、銅とアルミニウムが熱伝導率が高いため、基板上に溶融プールを形成することが困難であり、したがって被覆を妨げることです。
レーザークラッディングシステムのコアコンポーネント
Guosheng Laserは、非鉄金属の表面処理に高速レーザークラッディング技術を適用しています。予備的なテスト結果は、高速レーザークラッディングがこの業界の課題に完全に対処できることを示しています。その電力密度は、従来のレーザークラッディングの5〜10倍であり、光の一部は基板上に直接作用し、銅とアルミニウム基板上の溶融プールの形成を可能にします。
高速レーザークラッディングの包括的な要約
要約すると、高速レーザークラッディングは、効率、精度、および材料の適用性に大きな利点があります。粉末の利用率の低下、粉末コストの増加、プロセスの複雑さの向上などの欠点がありますが、従来のクラッドとの共通性は、そのアプリケーションの基盤を提供します。特に、非鉄金属処理のブレークスルーにより、非常に有望な金属表面処理技術になります。