Основні характеристики технології лазерного напилення
Технологію лазерного плакування, високотехнологічну техніку модифікації поверхні, можна всебічно розділити на два основні типи відповідно до процесу подачі порошку: метод попереднього закріплення порошку та метод синхронної подачі порошку. Незважаючи на схожі кінцеві результати, метод синхронної подачі порошку має кілька суттєвих переваг. Він забезпечує безперебійне автоматизоване керування, що має вирішальне значення для великомасштабного промислового виробництва. Цей метод також може похвалитися високим коефіцієнтом поглинання лазерної енергії, оптимізуючи використання лазерних ресурсів. Крім того, компоненти, виготовлені за допомогою цього підходу, не мають внутрішніх пор, що забезпечує їхню структурну цілісність. При роботі з металокерамічною плакуванням метод синхронної подачі порошку справді перевершує інших. Він значно покращує стійкість до розтріскування шару плакування та гарантує рівномірний розподіл твердих керамічних фаз по всій поверхні, покращуючи загальні характеристики покритої поверхні.
Лазерне плакування визначається набором відмінних характеристик. По-перше, воно має вражаюче швидку швидкість охолодження, яка досягає 10⁶ K/с. Цей швидкий процес затвердіння призводить до утворення дрібнозернистої мікроструктури. Це також відкриває шлях до створення нових фаз, які інакше недосяжні за нормальних рівноважних умов, таких як метастабільні фази та аморфні структури. Ці унікальні мікроструктурні особливості надають плакованим матеріалам покращені механічні та фізичні властивості.
По-друге, коефіцієнт розведення покриття при лазерному плакуванні зазвичай становить менше 5%. Це призводить до міцного металургійного зв'язку або дифузійного зв'язку на межі розділу з підкладкою. Завдяки точному налаштуванню параметрів лазерного процесу, таких як потужність, швидкість сканування та швидкість подачі порошку, можна досягти високоякісного покриття з низьким коефіцієнтом розведення. Така керованість складом покриття та ступенем розведення дозволяє налаштовувати його відповідно до конкретних вимог застосування.
По-третє, лазерне напилення передбачає мінімальне нагрівання, що, у свою чергу, викликає дуже малу деформацію. При використанні швидкого напилення з високою щільністю потужності деформацію можна зменшити до такої міри, що вона потрапляє в межі допуску складання деталі. Це робить його придатним для обробки прецизійних компонентів без шкоди для точності розмірів.
По-четверте, практично немає обмежень щодо вибору порошку. Це означає, що можна наносити сплави з високою температурою плавлення на поверхню металів з низькою температурою плавлення, розширюючи комбінації матеріалів та застосування лазерного плакування. Діапазон товщини шару плакування також досить широкий, з товщиною покриття з подачею порошку за один прохід від 0,2 до 2,0 мм.
Вибіркове плакування – ще одна помітна перевага лазерного плакування. Воно дозволяє цілеспрямоване нанесення покриття, зменшуючи втрати матеріалу та забезпечуючи відмінне співвідношення продуктивності та вартості. Можливість направляти лазерний промінь дозволяє виконувати плакування у важкодоступних місцях, що робить його придатним для компонентів складної форми. Зрештою, процес дуже сумісний з автоматизацією, що забезпечує стабільну якість та ефективне виробництво в промислових умовах.
