Deponowanie laserowe

Technologia deponowania laserowego LDT (Laser Deposition Technology) to proces, w którym materiał w postaci proszku, drutu proszkowego lub drutu litego jest wprowadzany do zogniskowanej wiązki o dużej mocy w kontrolowanych warunkach atmosferycznych. Wiązka laserowa nadtapia powierzchnię metalu tworząc niewielkie jeziorko materiału bazowego. Materiał w postaci proszku dostarczany jest w sposób ciągły do jeziorka materiału bazowego i tam ulega stopieniu z bardzo dużą prędkością, w wyniku czego na powierzchni deponowanego elementu tworzy się cienka warstewka stopu materiału rodzimego i proszku. Powstaje wysokiej jakości połączenie metalurgiczne deponowanej warstwy z podłożem. Cały proces odbywa się w osłonie gazu obojętnego z prędkością rzędu 10⁶ ˚C/s. Zapewnia to bardzo wysoką czystość metalurgiczną i drobnoziarnistą strukturę powstałej warstwy. Deponowanie laserowe prowadzone jest wyłącznie automatycznie lub w sposób zrobotyzowany.

deponowanie-laserowe
Możliwość sterowania z dużą dokładnością głębokością nadtopienia materiału rodzimego sprawia, że jego udział w napoinie może być bardzo mały, od ok. 3-5% do 10%. Jest to szczególnie ważne gdy skład chemiczny materiału napawanego różni się znacznie od składu chemicznego materiału rodzimego. Oznacza to, że już w pierwszej warstwie można uzyskać wymagane własności eksploatacyjne, a naddatek na obróbkę ostateczną nie przekracza 0,1-0,3 mm. W zależności od stosowanej technologii (rodzaju urządzenia, kształtu materiału dodatkowego) możliwe jest wykonanie w jednym przejściu napoin 0,1-5 mm i szerokości do 5-20 mm przy prostym torze głowicy laserowej.

 

 

DEPONOWANIE LASEROWE MATERIAŁÓW W POSTACI PROSZKU
stopów na bazie Fe stale nierdzewne, stopy żelaza o wysokiej twardości (rzędu 60HRC)
stopów na bazie Ni Inconele (np.: In625, In622, In686) zapewniające wysoką odporność korozyjną; stopu Ni o wysokiej twardości (40÷60 HRC) zapewniające wysoką odporność korozyjną, erozyjną, odporność na zużycie ścierne; żaroodporne i żarowytrzymałe stopy Ni,
stopy na bazie Co (Stellity) np.: Stellit 6, Stellit 21, Stellit 20: materiały o twardości 30÷60 HRC o wysokiej odporności korozyjnej (również wysokotemperaturowej) i ściernej; stopy żarowytrzymałe i żaroodporne do pracy w wysokiej temperaturze, stopy o wysokich właściwościach ślizgowych w podwyższonych temperaturach (np.: Triballoy T-400 i T-800),
miedzi i stopów na bazie Cu brąz aluminiowy, brąz cynowy – materiałów o niskim współczynniku tarcia i wysokiej przewodności cieplnej
cermetale węglik wolframu ( w postaci kruszonej i sferoidalnej) oraz węglik chromu na osnowie NiCr lub NiCrSiB o bardzo wysokiej odporności na ścieranie jak również odporności korozyjnej

 


ZALETY WYNIKAJĄCE Z TECHNOLOGII DEPONOWANIA LASEROWEGO LDT:

  • większa twardość napoin deponowanych laserowo w stosunku do  uzyskiwanych innymi metodami przy tym samym składzie chemicznym napoiny
  • ze względu na bardzo dużą gęstość mocy wiązki laserowej, oddziaływanie cieplne na napawany element jest bardzo ograniczone czego wynikiem są małe naprężenia i odkształcenia spawalnicze.
  • możliwość regeneracji części maszyn i urządzeń (m.in.: wałów, form, wykrojników, stempli)
  • podniesienie właściwości użytkowe i zwiększa żywotność części i elementów ruchomych
  • możliwość  powlekania części o złożonych kształtach,
  • obniżanie kosztów (np. przez stosowanie tańszego materiału podstawowego i tworzenie warstwy o zdecydowanie lepszych własnościach).