Placarea cu laser este o metodă de aplicare a unui material folosind un fascicul laser , care este utilizat pentru a crea un bazin de topitură în care este alimentat materialul. Atât pulberile, cât și firele pot fi folosite ca aditivi [1] .
Echipamentele moderne pentru placarea cu laser sunt echipate în principal cu surse laser cu diode sau cu fibre optice. În plus, există gaz și alte surse care sunt, de asemenea, folosite pentru suprafață. Laserele cu diodă sunt cele mai potrivite pentru procesul de suprafață, deoarece densitatea de distribuție a energiei la punctul focal este cea mai uniformă [2] .
Placarea cu laser în funcție de natura radiației este:
Există placare laser cu sârmă și pulbere. Scanarea cu laser a unei suprafețe pre-acoperite se numește fuziune cu laser.
Sunt disponibile următoarele metode de trimitere:
Pentru placarea cu laser, sunt aplicabile tipuri de laser care generează o lungime de undă în intervalul 0,9–1,3 μm, deoarece în acest interval gradul de absorbție a radiațiilor este optim pentru majoritatea metalelor și aliajelor pure.
Suprafaţarea continuă cu laser Suprafaţarea continuă se caracterizează printr-o productivitate mai mare. Aportul minim de căldură al placajului cu laser în comparație cu alte tehnologii de placare și sudare face posibilă prelucrarea chiar și a materialelor greu de sudat. Valoarea medie a zonei de amestecare a materialului de suprafață cu baza este de 10–30 µm, în funcție de modurile de suprafață. Grosimea depozitului într-o singură trecere variază de la 0,05–3 mm.
Astăzi, există sisteme optice care vă permit să sudați atât suprafețe externe, cât și interioare. Diferența fundamentală dintre sistemele pentru suprafața interioară este prezența unei prisme sau a oglinzilor care transformă fluxul de energie luminoasă.
Principalii consumatori de tehnologii de placare cu laser sunt: industria petrolului și gazelor, metalurgia, construcțiile navale, industria gips-cimentului.
Ieșirea la suprafață cu un laser pulsat
Laserul pulsat are o putere de vârf mare, suprafața se realizează manual, în principal cu sârmă, sau cu ajutorul sistemelor robotizate (sârmă sau pulbere). Materialul este introdus în baia de topire.
În timpul suprafeței manuale, observarea procesului la microscop cu o mărire de 10-16 ori. În ocularul microscopului există o cruce de-a lungul căreia este fixat fasciculul laser, astfel încât operatorul știe întotdeauna unde va lovi următorul puls. Diametrele fasciculului laser focalizat utilizat variază de la 0,2–2,5 mm, în funcție de diametrul aditivului furnizat (punctul d ar trebui să fie de 1,5–2 ori diametrul aditivului, pentru a amesteca aditivul cu suprafața depusă), ceea ce permite pentru a minimiza volumul topiturii și, în consecință, pentru a reduce aportul de căldură în materialul care este prelucrat. Un gaz inert este furnizat zonei de suprafață, care protejează bazinul de topire de accesul oxigenului. Sudarea manuală este utilizată în principal pentru a obține dimensiunile originale ale pieselor uzate sau deteriorate. Cel mai adesea este folosit pentru a restaura părțile deteriorate ale mașinilor și matrițelor. Deoarece procesul este în esență sudare cu un aditiv, suprafața are loc în timpul sudării unor piese.
Suprafața prin impuls robotizat este mai des folosită pentru produsele noi, deoarece permite reducerea formării de fisuri în stratul depus, datorită reducerii efectului termic asupra piesei.
Sudarea cu laser a devenit larg răspândită în industrie. Cele mai cunoscute aplicații sunt restaurarea suprafețelor deteriorate ale diferitelor părți ale mașinii, matrițe și matrițe . A doua aplicație este modificarea superficialității. Materialele de umplutură pot diferi ca compoziție chimică față de bază și au proprietăți diferite. În acest fel, marginile uzate ale matrițelor sunt întărite prin suprafața unui material mai dur.
O aplicație mai nouă este prototiparea unei părți. De exemplu, o imprimantă 3D care imprimă cu pulbere metalică fuzionează în esență straturi de pulbere [4] .