Das Laserauftragschweißen von zahnärztlichen Instrumentenrädern ist eine Technologie zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit und Lebensdauer von Instrumentenrädern, wie z. B. Bohrern oder anderen rotierenden Maschinenteilen. Im Folgenden wird die Lösung für das Laserauftragschweißen von zahnärztlichen Instrumentenrädern detailliert beschrieben:

Was ist ein Dentalrad??

Unter einem Zahnrad versteht man üblicherweise ein rotierendes mechanisches Bauteil mit mehreren Zähnen zur Übertragung von Bewegung und Kraft.

Gängige Arten von zahnärztlichen Rädern：

l Dreikegelbohrer

l Gear

l Schneckenrad

l Rack

l Ritzel

Was sind die Grundprinzipien des Laserauftragschweißens von Zahnrädern?

Beim Laserauftragschweißen wird ein Beschichtungsmaterial mittels eines Laserstrahls lokal auf die Oberfläche eines Werkstücks erhitzt, um eine metallurgische Verbindung mit der Oberfläche des Grundmaterials herzustellen. Bei Zahnrädern kann durch Laserauftragschweißen eine hochharte und verschleißfeste Beschichtung erzeugt werden, wodurch die Leistung deutlich verbessert wird.

Materialauswahl 

Die Wahl des richtigen Materials für die Fassadenverkleidung ist entscheidend. Häufig verwendete Materialien sind:

- Wolframcarbid (WC): besitzt eine extrem hohe Härte und Verschleißfestigkeit.

- Nickelbasierte Legierungen: geeignet für hohe Temperaturen und korrosive Umgebungen.

- Legierungen auf Kobaltbasis: ausgezeichnete Hitze- und Verschleißbeständigkeit.

Laserparametereinstellungen

Laserschweißmaschine

Für ein erfolgreiches Laserauftragschweißen ist die Optimierung der Laserparameter erforderlich, darunter:

- Laserleistung: typischerweise im Bereich von 1-10 kW, abhängig vom Material und der Schichtdicke.

- Scangeschwindigkeit: beeinflusst die Bildung des Schmelzbades und die Qualität der Beschichtung, liegt üblicherweise im Bereich von 0,5-10 mm/s.

- Brennweite: beeinflusst die Energiedichte des Laserstrahls sowie die Breite und Tiefe der Mantelschicht.

Vor- und Nachbehandlung von Zahnrädern

- Oberflächenvorbehandlung: Die Oberfläche des Werkstücks muss gereinigt werden, um Öl, Oxide und andere Verunreinigungen zu entfernen. Dies kann durch Sandstrahlen oder chemische Reinigungsverfahren erfolgen.

- Nachbehandlung: Zur Beseitigung von Restspannungen in der Deckschicht und zur Verbesserung der Haftfestigkeit und Zähigkeit kann eine Wärmebehandlung erforderlich sein.

Wie läuft das Laserauftragschweißen von Dentalrädern ab?

1. Werkstück vorbereiten: Stellen Sie sicher, dass die Oberfläche des Zahnrads sauber ist.

2. Beschichtungspulver auftragen: Gleichmäßig mit Hilfe des Pulverzuführungssystems auf der Oberfläche des Rades verteilen.

3. Laserauftragschweißen: Stellen Sie die Parameter der Laseranlage ein und führen Sie den Auftragschweißvorgang durch. Achten Sie auf die Kontrolle der Temperatur und der Abkühlgeschwindigkeit des Schmelzbades, um Risse und Porosität zu vermeiden.

4. Qualitätsprüfung: Die Qualität der Beschichtungsschicht wird mit Hilfe von Geräten wie Mikroskopen und Härteprüfgeräten geprüft, um sicherzustellen, dass keine Mängel vorhanden sind und die gewünschten Eigenschaften erreicht werden.

Vorteile des Laserauftragschweißens

- Hohe Verschleißfestigkeit: Erhöht die Lebensdauer des Zahnrads.

- Präzise Kontrolle: Dicke und Form der Verkleidung können kontrolliert werden.

- Metallurgische Bindung: Die Beschichtung bildet eine starke metallurgische Bindung mit dem Grundmaterial.

Anwendungsbeispiele für Zahnräder

Die Laserauftragschweißtechnologie für Dentalräder findet breite Anwendung in der Ölbohrtechnik, im Bergbau und im Maschinenbau. So lässt sich beispielsweise durch die Laserauftragschweißung die Verschleißfestigkeit von Ölbohrmeißeln deutlich verbessern und deren Austauschhäufigkeit reduzieren, wodurch die Bohrkosten gesenkt werden.

Abschluss

Das Laserauftragschweißen von Dentalrädern ist eine fortschrittliche Oberflächenmodifizierungstechnologie, die durch die Auswahl geeigneter Beschichtungsmaterialien und die Optimierung der Prozessparameter die Verschleißfestigkeit und Lebensdauer von Dentalrädern deutlich verbessern kann. Diese Technologie bietet ein breites Anwendungsspektrum in der Industrie und kann die Leistung und Wirtschaftlichkeit von Geräten effektiv steigern.