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ます。
2. 材料の溶融：溶融材料（粉末またはワイヤ）は、粉末フィーダーまたはワイヤフィーダー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、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、溶融池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あり、クラッド層の厚さは、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、性能向上を図ることができます。
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、基板の変形が小さいため、精密部品の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. 機器選択のポイント
1. レーザー電力要件
- 薄層クラッド：500W～2kW
- 厚層溶接：3kW～10kW
2. 処理精度
- 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.今後の発展の動向
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、より効率的でエネルギー消費の少ない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、材料適合性により、さまざまなハイエンド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