レーザークラッディングとレーザー溶接はどう違うのですか?

レーザークラッディングとレーザー溶接の主な違いは、その意図された結果にあります。レーザー溶接の唯一の目標は、2 つの別個のワークピース (鋼板、合金部品など) の間に強力な冶金学的結合を作成し、単一の耐荷重構造を形成することです。-接合部全体の完全な浸透（部分的または完全）と均一な融合を優先して、航空宇宙用アセンブリや自動車フレームなどの構造用途に不可欠な強度、延性、気密性を確保します。-対照的に、レーザークラッディングは、単一の基板の表面を修正することを目的としています。薄い特殊な層（粉末またはワイヤー）を基材上に堆積して、表面特性を強化したり、磨耗/損傷した領域（タービンブレード、ギアの歯など）を修復します。クラッド層は構造的な接合部ではなく、機能的なコーティングとして機能し、基板のバルク特性を維持しながら表面固有の制限に対処します。-

レーザー溶接とクラッディングは、プロセスの実行と材料の取り扱いにおいて大きく異なります。レーザー溶接では、レーザー ビームが 2 つの基板間の界面に焦点を合わせ、両方の材料を溶かして接合部に凝固する溶融池を形成するのに十分な熱を生成します。通常、追加の材料は追加されません（ただし、隙間を埋めるためにフィラーワイヤが使用される場合もあります）。プロセスはベース材料を直接融着することに依存します。ただし、レーザーのクラッディングには、単一の基板の表面に作成されるレーザーの溶融池に供給される別のクラッディング材料 (粉末またはワイヤ) が必要です。レーザーはクラッド材料と基板の薄層の両方を溶解しますが（冶金的接合を確保するため）、基板の溶解を最小限に抑えて（低希釈率 0%）、クラッドの望ましい特性を維持します。さらに、被覆では溶融池を酸化から保護するために不活性ガスのシールドが使用されますが、溶接では材料に応じてシールド ガスまたはフラックスが使用される場合があります。

主な技術的な違いは、各プロセスがベース材料とどのように相互作用するか、特に希釈と熱影響に関してです。レーザー溶接では、高希釈-で溶融した母材を混合して均質な接合部を形成します。これは、接合部の組成が母材の混合物であることを意味します。この高い希釈は構造の完全性のために必要ですが、接合部の特性を母材 (または使用する場合は充填剤) の特性に制限します。対照的に、レーザークラッディングは低希釈（通常 5-10%）向けに設計されており、クラッディング層がその特殊な組成（耐摩耗性合金、セラミックなど）を確実に保持します。-また、クラッドへの入熱が低いため、熱影響部（HAZ）と熱歪みが最小限に抑えられ、チタン合金や精密部品などの熱に弱い材料に重要な基板の機械的特性が維持されます。-ただし、溶接では基板を溶かして融合するのに十分な熱が必要となるため、HAZ が大きくなり、歪みのリスクが高くなります。

レーザー溶接とクラッディングは、その強みに基づいて異なる産業シナリオに導入されています。レーザー溶接は、航空宇宙部品 (エンジン ケーシング、翼桁)、自動車部品 (シャーシ、排気システム)、石油やガスの配管の接合などの構造製作に最適です。また、精度と強度が最重要視される微細溶接用途（電子機器、医療機器）にも使用されます。-レーザークラッディングは、表面強化と修復に威力を発揮します。コンポーネントを摩耗/腐食から保護し (タービンブレード、ポンプシャフトなど)、摩耗した部品を修復し (着陸装置、産業機械)、機能グレーディングを可能にします (特定の領域に特殊なコーティングを適用します)。発電、鉱業、製造などの業界は、コンポーネントの寿命を延ばし、交換コストを削減するために被覆材に依存しています。要約すると、溶接は接合するためのものであり、クラッディングは表面を修正または修復するためのものです。