自動レーザークラッディングおよび溶接装置高エネルギーレーザービームを用いて、合金粉末やワイヤーなどのクラッド材を溶融し、金属基板の表面にクラッドする産業用装置です。この技術は、ワークピースの耐摩耗性、耐腐食性、耐高温性といった表面特性を向上させるとともに、コスト削減と部品寿命の延長を実現します。自動化されたシステムは高精度かつ効率的な操作を保証し、複雑な部品の大量生産や修理に適しています。
I. 動作原理
1. レーザービームの集束：高エネルギーレーザービームは光学系を通してワークの表面に焦点を合わせられます。
2. 材料の溶融：溶融材料（粉末またはワイヤ）は、粉末供給装置またはワイヤ供給装置システムを通じてレーザー溶融プールに供給されます。
3. プールの形成：レーザーは基板の表面を溶かして溶融プールを形成し、その中でクラッド材が基板に融合されます。
4.急速冷却：溶融層は急速に冷却されて固化し、母材と冶金的に結合した溶融層を形成します。
II.機器の構成
1. レーザーシステム
- レーザータイプ:ファイバーレーザー, CO₂レーザー, 半導体レーザー。
- 出力範囲: 通常500Wそして10kWプロセス要件に応じて異なります。
3. CNCモーションシステム
- 3 軸/5 軸 CNC プラットフォーム: レーザー ヘッドまたはワークピースの動きを制御し、複雑な形状のクラッディングを実現します。
- ロボットシステム：複雑なワークの多角度加工に適しています。
4. 冷却システム
- レーザー冷却: 通常は、レーザーを安定して動作させるために水冷システムを採用しています。
- ワークピースの冷却：過熱による変形や性能低下を防止します。
5.自動制御システム
- ソフトウェアシステム:キャド/カム自動化された生産をサポートするためのプログラミング。
- 監視システム: 溶解プロセス中の温度、レーザー出力、溶融プールの状態をリアルタイムで監視します。
III. プロセスの特徴と利点
1. 高精度と高効率
- レーザービーム制御は正確で、クラッド層の厚さを以下の範囲で制御できます。0.1～5mm。
- 自動制御システムにより、処理の一貫性と効率性が保証されます。
2. 優れた材料適合性
- さまざまな外装材をサポート:鉄ベース, ニッケルベース, コバルト基合金そして複合材料。
・異種材料間の複合クラッディングを実現し、性能向上を実現します。
3. 熱影響部が小さい
- 局所加熱によるレーザークラッディングで基板の変形が少なく、精密部品加工に適しています。
4. 冶金接合
- クラッド層とベース材料間の冶金結合、高い結合強度、剥離や剥離の問題を回避します。
5. 修復と強化
- 金型、ベアリング、エンジン部品など、摩耗または損傷した高価値部品の修理に適しています。
IV.応用分野
•金型製造および修理
•航空宇宙
•自動車産業
•石油化学産業
•重機
V. 機器選定のポイント
1. レーザー電力要件
- 薄層クラッド：500W～2kW
- 厚層溶接：3kW～10kW
2. 加工精度
- 高精度が求められる場合は、閉ループ制御システムを搭載した装置を選択してください。
3. 溶融材料の種類
- ワークの材質や使用環境に応じて、適切な粉末供給システムまたはワイヤ供給システムを選択します。
4. 作業スペースと柔軟性
- 装置テーブルまたはロボットアームの可動範囲が生産要件を満たしていることを確認します。
VI.今後の発展動向
1. インテリジェント制御
- 人工知能と機械学習を統合してコーティングプロセスのパラメータを最適化し、処理品質を向上させます。
2. 複合クラッディング技術
- より高い性能の要求を満たす多層複合材料クラッディングの開発。
3. 環境保護と省エネ
- 資源消費を削減するために、より効率的で低エネルギー消費のレーザークラッディングシステムを開発します。
自動レーザークラッディングおよび溶接装置高精度、自動化、材料の適合性により、さまざまなハイエンドの製造および修理分野で広く使用されている、現代の製造業における重要な技術ツールです。
投稿日時: 2024年12月2日