製造と修理を再構築するための環境に優しい新しいエンジン
インテリジェント マニュファクチャリングとグリーン リマニュファクチャリングの両方によって推進され、高効率、費用対効果、環境への優しさを主な利点とするレーザー クラッディング技術は、金型修理や部品強化などのニッチ分野から、自動車、冶金、電力などの主要産業に急速に浸透しています。{0}高密度レーザー ビームによって材料の冶金的接合を実現する高度な技術であるこの技術は、低コストの基材上に高性能の合金コーティングを作成でき、レアメタルの消費量を削減できるだけでなく、その低汚染性と低変形特性により、従来の製造における高コストと高損失の問題を解決するための中心的なソリューションにもなります。{{4}この記事では、レーザークラッド技術の応用価値、プロセスの重要なポイント、技術的利点、および産業上の慣行を深く分析し、製造業のアップグレードを促進する上でのその中心的な役割を実証します。
製造業のアップグレードをリードするコア競争力
レーザークラッディングは、性能と経済的価値を兼ね備えている点で際立っています。そのクラッド層は、均一で洗練された構造、超低欠陥（ボイドや亀裂がない）、50-62 HRC の硬度を特徴としており、はるかに優れた耐摩耗性/耐食性を備えています。このコーティングは、基材との冶金学的結合強度が 95% 以上を達成しており、複雑な条件に合わせて傾斜構造 (基層/中間層/外層) をカスタマイズできます。高い柔軟性: 0-10 mm の厚さ調整が可能で、金属、合金、サーメット (コーティング)、鋼/鋳鉄 (基材) との互換性があります。重要なのは、基板の熱影響ゾーンが小さく、変形が最小限に抑えられ、わずかな表面融解のみが発生するため、修正手順が不要になることです。これらの利点により、レアメタルを節約しながら、コンポーネントの修理コストが交換に比べて 60 ～ 80% 削減されます。
開発の歴史と用途拡大
レーザー再製造技術は 1970 年代に誕生しました。 1974 年、アメリカの研究者 Gnanamuthu が金属基板上でのレーザー クラッディングを初めて達成しました。 1981 年、イギリスのロールスロイス社は、航空機エンジンのブレードの修理にレーザー被覆技術を適用し、産業応用段階に参入しました。{6}改革開放以来、外国のハイエンド機器の導入と主要なエンジニアリング プロジェクトの修理ニーズにより、中国におけるレーザー再製造技術の開発の機会が提供されてきました。{8}}近年、中国におけるレーザー再製造技術の適用範囲は、航空および防衛から、鉱山機械、エネルギー電力、冶金設備を含む10以上の産業に拡大しています。中国では 300 社近くのレーザー再生企業が設立され、大学、研究機関、産業界が関与する共同開発パターンを形成し、研究中心から産業応用へのこの技術の飛躍的な開発を推進しています。
自動車から電力までの産業応用の実践
レーザー クラッディングは金型を超えて拡大し、業界全体に大規模な価値をもたらしています。{0}自動車分野では、ドイツの TRUMPF は新エネルギー車のブレーキ ディスクにデュアル スポット クラッディングを使用し、錆や粉塵の問題を解決し、ユーロ 7 基準を満たし、粉末の利用率を 85% 以上に高めています。{2}冶金学では、製鉄所は高-高炭素-クロム熱間圧延ロール-をWC-Co複合粉末で修理しました。 -クラッディング後のロール硬度は HRC 62-65 に達し、耐用年数は 3 か月から 8 ～ 10 か月に延長され、修理費用は新品ロールのわずか 20% でした。発電所では、1Cr13 タービンブレードを NiCrBSi コーティング (ナノ Al₂O₃ 添加) で強化し、浸食速度を 0.15 ～ 0.03 mm/10,000 時間削減し、効率を回復しました。これらの事例は、その産業適応性と経済的メリットを裏付けています。
企業の技術革新が産業発展をリード
機器の研究開発の進歩によりレーザークラッディングの人気が高まり、企業は特殊なソリューションを立ち上げています。 Guosheng Laser の高速装置は、従来モデルの 5-10 倍の出力密度を備えています。モバイル システムにより、オフサイトでの分解や輸送が不要になり、労力、時間、コストが節約されます。{16}その 8- 軸リンケージ装置は、カスタム ロボット、ポジショナー、またはターンテーブルを介してさまざまなワークピースに適応します。さらに、Guosheng Laser は 15KW および 20KW の粉末溶解および溶融装置も発売しました。独自のセンターフィード技術により、10,000 ワットの電力下での粉体の固着や詰まりの問題を解決します。 10KW ヒューズ装置のヒューズ容量は 1 時間あたり約 10 キログラムで、これは同様の技術の数倍です。これらのデバイスの革新は、処理効率を向上させるだけでなく、技術応用の敷居を下げ、ハイエンドのカスタマイズから大規模用途までレーザークラッディングを促進します。
レーザー装置のコンポーネント
ファイバーレーザー加工機
レーザークラッディングヘッド
粉体供給装置
レーザー硬化ヘッド
レーザークラッディングがグリーンマニュファクチャリングの新たな旅を開始
「コスト削減、効率、環境保護」が評価されているレーザー クラッディングは、伝統的な製造と先進的な製造を結びつけます。標準化された金型修理、業界を超えたアプリケーション（自動車/冶金/電力）、設備の革新を通じて製造の問題点（部品の磨耗、資源の無駄）を解決し、グリーン再製造のトレンドに沿ったものとなります。{1} 10,000- ワットの機器が普及し、コストが下がり、シナリオが拡大するにつれて、ハイエンド機器の製造や古い機器の修理で優れた技術的障壁を打ち破ることになります。-将来の装置-プロセスの相乗効果により、レーザークラッディングは高品質の製造開発の中核エンジンとなり、産業のアップグレードが促進されるでしょう。