LaserablagerungSchweißenist ein komplexer Prozess, der viel Vorbereitung erfordert, bevor der Laser eingeschaltet wird.
Hier sind einige der wichtigsten Schritte.
Schritt 1 Oberflächenvorbereitung
Metall-Billetten und -Ingots haben eine Schutzoberflächenbeschichtung, die in der Regel aus Ölen besteht, die verwendet werden, um Rost, Metallbeschichtung oder Oxide (im Fall von Aluminium) zu verhindern.
Sie müssen unerwünschte Verbindungen und Verunreinigungen aus dem Metall entfernen und die Oberfläche rau machen. Eine rauere Oberfläche führt zu einer besseren Metalladhäsion beim Schweißen.Die winzigen Beulen und Hohlräume an der Oberfläche bieten hervorragende Ankerpunkte, an denen sich das geschmolzene Füllmetall festhalten kann.
Schritt 2 Lieferung von Füllmetall
Das Füllmetall, gewöhnlich ein feines Metallpulver, fließt aus einer Luftdüse mit einem inerten Gas (Stickstoff oder Argon).Schweißvorrichtungensauber und schlackfrei.
Die Herstellung feiner und konsistenter Metallpulver ist ein teurer Prozess. Die Herstellung des Metallpulvers erfordert in der Regel mehr Aufwand als das Laserablagerungsschweißen selbst.
Daher sind vieleLaserBei den Depositionsmaschinen werden stattdessen dünne Metalldrähte verwendet, die manuell oder automatisch über ein Motor- und Rollensystem in der Nähe des Laserkopfes gespeist werden können.
Es ist zu beachten, daßSchweißen, kann das Füllmetall mit dem Werkstück identisch sein, während die Oberflächenbeschichtung unterschiedlich sein kann.
Schritt 3Lokale Laserheizung
Ein präzises CNC-System lenkt einen Hochleistungslaserstrahl an den gewünschten Ort.Laserschmilzt die Werkstückoberfläche und das eingehende Füllmetall in weniger als einer Sekunde.
DieLaserstrahlDie Energieablagerung wird durch die Wattleistung der Laserquelle und den Spotdurchmesser gesteuert.LaserfleckDurchmesser ist die Größe des Kontaktpunktes zwischen demLaser und Werkstück.
Eine größere Fleckengröße bedeutet, dass sich die Energie stärker ausbreitet und je länger es dauert, bis die Oberfläche geschmolzen ist.LaserenergieDie Schmelzzeit wird dadurch verkürzt.
Kleinere Fleckengröße bedeutet höhere Genauigkeit und GeschwindigkeitSchweißzeitenEs minimiert auch die Verformung des Materials, da die Wärme an einem Punkt konzentriert ist und keine überschüssige Wärme in die umgebende Umgebung ausgestrahlt wird.
Schritt 4Schichtenund mehrfache Pässe
LasermetallDie Ablage (LMD) ist nichtbeschränkt auf SchweißenNach dem ersten Laserpass geht der Laserkopf durch eine weitere Runde und legt eine neue Schicht Material auf die erste Schicht.Wiederholen Sie diesen Vorgang, bis Sie die gewünschte Höhe erreichen.
Bei der additiven Fertigung werden die Schichten bis zur Fertigung des vollständigen Teils fortgesetzt.Schweißenbenötigt nur ein oder zwei Schichten.
Die Schichtdicke und die Anzahl der Schichten tragen dazu bei, die Menge des abgelagerten Metalls zu kontrollieren.
Schritt 5 Kühlung und Verfestigung
Da die Wärme lokalisiert ist, kühlt sich die geschweißte Fläche auch relativ schnell ab, fast unmittelbar nach dem Schweißen.Laser verlässt die Stelle.
Bei dem LMD-Verfahren wird Energie direkt an einem kleinen Punkt des Werkstücks abgegeben.Laserkann schneller gehen.
Ein schnellererLasermittelEine schnelle Kühlung bringt die zusätzliche Nebenwirkung einer besseren Mikrostruktur mit sich.
7 Vorteile des Laserschweißens
LasermetallDie Ergebnisse der Forschung über additive Fertigungstechnologien sind in den letzten Jahren aufgestaut.Jeder Aspekt der Laserablagerung von Metallen ist mit einem Ziel konzipiert: die Verbesserung traditioneller Verfahren.
Hier sind einige der größten Vorteile der Laser-AblagerungSchweißendie modernen Fertigungsprozesse.
1.Schnellere Schweißzeit
Der Hochleistungslaser schmilzt das Werkstück schnell und die CNC-Steuerung bewegt den Laserkopf schnell von einem Punkt zum anderen, was zu unglaublich schnellen Schweißzeiten führt.
Die automatische Tischzufuhr ermöglicht ein kontinuierliches Schweißen ohne Unterbrechungen während des Prozesses.
Durch die Steuerung und Optimierung verschiedener Prozessparameter für die Laserablagerung von Metallen wird die Schweißleistung verbessert und die Produktionszeit verkürzt.
2- Gute Präzision und Kontrolle
Fast jede Laser-Metalldeposition-Maschine ist automatisiert und computergesteuert, mit Ausnahme einiger Handmodelle.
Nur wenige erfahrene Schweißer können mit der Genauigkeit und Präzision automatisierter Schweißanlagen mithalten.LaserschweißenMaschinen.
3. Hochwertigere Schweißvorrichtungen
Die feinen Pulverpartikel des Füllstoffs füllen die Lücken effizienter und führen zu einem stärkeren Schweiß.die Menge des abgelagerten Metalls ist genau das, was benötigt wird, was bedeutet, dass der geschmolzene Pool während des gesamten Prozesses gleich bleibt.
Zusätzlich werden interne Jets eingesetzt, um Schlackenbildung und Metalloxidation zu verhindern und kleine Fragmente verdampftes Metalls wegzublasen.
4. Null Verzerrung der Wärmequelle
TraditionelleSchweißenProzesse, bei denen große Mengen unerwünschter Wärme in das Basismaterial gelangen, wobei eine geringe Menge Wärme an das Lötgewinde überführt wird und der Rest in die Umgebung durchsickert,Verformung des Metalls (Warp).
LaserMetalldeposition ist ein äußerst präzises Verfahren, bei dem dieLaserstrahlDas Verfahren ist so effizient, daß es häufig für Volloberflächenschweißungen verwendet wird, da man sich keine Sorgen um Materialverzerrungen machen muß.
OberflächeSchweißenist der Prozess der Beschichtung eines Materials mit einem anderen Material (oder Materialien) zur Verbesserung der Oberflächenveredelung und der Verschleißfestigkeit.
5. Weitere Materialkompatibilität
SchweißenDas traditionelle Verfahren eignet sich für gängige Materialien wie Eisen, Kupfer, Edelstahl und sogar Aluminiumlegierungen.Aber es gibt spezielle Fälle, die mit harten Metallen wie Wolfram zu tun haben., flüchtige Metalle wie Magnesium und weiche Metalle wie Gold.
LasermetallDie LMD-Lösung unterstützt eine Vielzahl von Metallen, Legierungen und sogar Ceramik.
mit einer Breite von nicht mehr als 20 mm
Wolframkarbid
Magnesiumlegierung
Gusseisen
Aluminiumlegierung
mit einem Gehalt an Kohlenwasserstoffen von mehr als 0,5%
mit einer Breite von nicht mehr als 20 mm
Kupfer
Stahl
und so weiter.
6. Materialverschwendung zu reduzieren
LaserschweißenDas Werkstück wird mit einer kontrollierten Zufuhrgeschwindigkeit in Metallpulver eingespeist, um eine Über-/Unterablagerung zu vermeiden.SchweißenBei der Laserschweißung, bei der ein Füllstab verwendet wird, werden durchgängige Draht- und Pulverpartikel verwendet.
Verwenden Sie nur die benötigte Menge Füllstoff und reservieren Sie den Rest für das nächste Schweißen.
7. Verringerung der Nachbearbeitung
Da die Laserablagerung von Metall sauberere Schweißungen erzeugt, müssen Sie oft keine Nachbearbeitung durchführen. Es ist nicht nötig, das Werkstück mit einem Draht zu bürsten, überschüssige Pfützen zu schleifen,oder Deformationen beim Schweißen ausrichten.
Durch die Verringerung der Nachbearbeitung kann viel Zeit in der Produktion eingespart und die Produktivität erheblich gesteigert werden.