レーザークラッディングは風力発電業界にどのような影響を与えるのでしょうか?

レーザー クラッディングでは、高出力のレーザー ビームを使用して金属粉末を溶かし、ワークピースの表面に冶金学的に融合させます。これにより、強力な結合強度（550 MPa 以上）を備えた高密度、低希釈、高硬度のコーティングが形成されます。{{1}{1}{2}{2}}従来の溶接や溶射とは異なり、レーザークラッディングは、低入熱、小さな熱影響ゾーン、最小限の変形、正確な厚さ制御 (1 層あたり 0.5 ～ 3 mm)、および高い粉末利用率 (90% 以上) を特徴としています。

風力発電では、従来の修理方法ではシャフトの曲がり、亀裂、基材の軟化が生じることが多く、メインシャフト 1 本の交換コストが 50,000 ～ 100,000 ドルを超え、リードタイムが 8 ～ 12 週間かかる場合があります。レーザークラッドは修理コストを新品部品の 30 ～ 50% に削減し、納期を 7 ～ 10 日に短縮するため、風力発電所の O&M に最適です。

風力コンポーネントの安定した高品質の被覆材を実現するには、次の重要なパラメータを理解し、最適化する必要があります。{0}

レーザー出力 (風力産業の場合は 3 ～ 6 kW) 溶解能力と堆積効率を決定します。 42CrMo メインシャフトの場合、5,000 ～ 6,000 W が一般的です。低すぎると溶融が不十分になり、高すぎると過熱や変形が発生します。

スポット直径 (2 ～ 8 mm) パワー密度を制御します。精密領域（ベアリングシート）用の小さなスポット（2 ～ 4 mm）。広い表面 (フランジ、ハウジング) には大きなスポット (6 ～ 8 mm)。

スキャン速度 (10 ～ 20 mm/s) 入熱と層の厚さのバランスをとります。風力シャフトは通常、亀裂を避け、確実に接着するために 10 ～ 15 mm/s で動作します。

粉末供給速度 (15 ～ 30 g/min) レーザー出力に一致します。主軸用 Ni- ベースの粉末: 15 ～ 20 g/min。レートが高くなると、粉末が溶けていない危険性があります。-

オーバーラップ率 (60 ～ 80%) 表面の滑らかさに影響します。オーバーラップを高くすると、粗さが減少します。風力パーツは通常 70% を使用します。

シールドガス（アルゴン、15～25L/min）酸化を防ぎます。 Ni/Co- ベースの粉末の場合は、窒素よりもアルゴンが推奨されます。

さまざまなコンポーネントには、カスタマイズされた被覆ソリューションが必要です。

メインシャフト (42CrMo/34CrNiMo6)問題: ジャーナル摩耗、腐食、微小亀裂。推奨: 5～6 kW レーザー、Ni- ベースの粉末 (Ni60/NiCrMo)、層ごとに 0.5～1 mm、速度 10～15 mm/s。直径公差を±0.02mmに戻します。

ギアボックス ベアリングとレース問題: 孔食、フレッチング、摩耗。推奨: 3 ～ 4 kW レーザー、ステライト 6 または NiCrW パウダー、小さなスポット (2 ～ 3 mm)、70 ～ 80% のオーバーラップ。硬度はHRC 58～62に達します。

プラネット キャリアおよびハウジング (QT700/ 鋳鋼)問題: 高トルク摩耗、変形。推奨: 4 ～ 5 kW レーザー、Ni- ベース合金、大きなスポット (6 ～ 8 mm)、15 ～ 20 mm/s。低希釈を優先（<3%).

油圧シリンダおよびピストンロッド問題: 腐食、傷、漏れ。推奨: 3 ～ 4 kW レーザー、インコネル 625 またはステンレス鋼粉末、クラッド後の鏡面仕上げ。耐用年数が3～5倍に延びます。