Diskussion über die Pulverzufuhr beim Laserauftragschweißen
Laserauftragschweißen ist eine neue Technologie zur Herstellung und Reparatur verstärkter Metallteile, die in der Luft- und Raumfahrt, im Automobilbau, in der Petrochemie und anderen Bereichen breite Anwendung findet. Als Kernkomponente der Auftragsschweißanlage beeinflusst die Leistung des Pulverförderers direkt die Qualität der Auftragsschicht und rückt zunehmend in den Fokus. Derzeit gibt es zwei gängige Pulverzufuhrverfahren für das Laserauftragschweißen: die voreingestellte Pulverzufuhr und die synchrone Pulverzufuhr.
Voreingestellter Pulverzufuhrmodus
Das zu beschichtende Legierungspulver wird vorab auf die Oberfläche des Grundmaterials aufgebracht. Anschließend wird die Oberfläche der Legierungsvorbeschichtung mit einem Laserstrahl abgetastet. Die Oberfläche der Vorbeschichtung absorbiert die Laserenergie, wodurch die Temperatur steigt und die Schicht schmilzt. Gleichzeitig wird die Oberflächenwärme durch Wärmeleitung nach innen abgeleitet. Nach dem Austritt des Laserstrahls erstarrt das geschmolzene Metall schnell auf der Substratoberfläche und bildet eine metallurgisch gebundene Legierungsmantelschicht. Dies bietet die Vorteile eines hohen Wirkungsgrads, einer gleichmäßigen Beschichtungsdicke und einer festen Verbindung mit dem Substrat. Die Nachteile liegen jedoch in der geringen Pulverausnutzung und dem Bedarf an Spezialausrüstung und -technologie.
Synchroner Pulverzufuhrmodus
Das Legierungsmaterial wird über ein spezielles Förderband direkt in die Laserzone befördert. Vor Erreichen der Schmelzzone passiert das Pulver den Strahl und wird glühend heiß. In der Schmelzzone schmilzt es sofort und wird zusammen mit dem Grundmaterial und dem Pulver zur Legierungsplattierung befördert. Zu den synchronen Pulverzufuhrmethoden gehören die synchrone seitliche und die koaxiale Pulverzufuhr. Die synchrone seitliche Pulverzufuhr ist einfach aufgebaut und kostengünstig, jedoch ist der Pulvernutzungsgrad niedrig und die Plattierungsqualität relativ schlecht. Sie kann für ebene und axiale Laserplattierungen verwendet werden. Die koaxiale Pulverzufuhr ist komplex, das Pulver wird vorgewärmt, die Plattierungsqualität ist gut und die Vielseitigkeit hoch.
Angesichts der rasanten Entwicklung der Laserauftragschweißtechnologie und der Verbesserung der Verarbeitungsgenauigkeit und der Qualitätsanforderungen an die Auftragsschicht ist es besonders wichtig, Hochleistungspulverförderer für die Laserauftragschweißverarbeitung zu entwickeln.
Veröffentlichungszeit: 24. August 2022