Das Laserauftragschweißen von Zahnrädern ist eine Technologie zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit und Lebensdauer von Zahnrädern, wie z. B. Zahnbohrern oder anderen rotierenden Maschinenteilen. Nachfolgend finden Sie eine detaillierte Beschreibung der Lösung für das Laserauftragschweißen von Zahnrädern:

Was ist ein Zahnrad？

Unter einem Zahnrad versteht man üblicherweise ein rotierendes mechanisches Teil mit mehreren Zähnen zur Übertragung von Bewegung und Kraft.

Gängige Arten von Zahnrädern:

l Dreikegel-Bohrer

l Ausrüstung

l Schneckenrad

l Gestell

l Ritzel

Was sind die Grundprinzipien des Laserauftragschweißens von Zahnrädern?

Laserauftragschweißen ist ein Verfahren, bei dem ein Auftragswerkstoff durch einen Laserstrahl lokal auf der Oberfläche eines Werkstücks erhitzt wird, um eine metallurgische Verbindung mit der Oberfläche des Grundwerkstoffs herzustellen. Bei Dentalrädern kann durch Laserauftragschweißen eine Schicht mit hoher Härte und hoher Verschleißfestigkeit auf der Oberfläche gebildet werden, wodurch die Leistung deutlich verbessert wird.

Materialauswahl 

Die Wahl des richtigen Materials für die Verkleidung ist entscheidend. Zu den häufig verwendeten Materialien gehören:

- Wolframkarbid (WC): hat eine extrem hohe Härte und Verschleißfestigkeit.

- Nickelbasierte Legierungen: geeignet für hohe Temperaturen und korrosive Umgebungen.

- Legierungen auf Kobaltbasis: ausgezeichnete Hitze- und Verschleißbeständigkeit.

Laserparametereinstellungen

Laserschweißgerät

Erfolgreiches Laserauftragschweißen erfordert die Optimierung der Laserparameter, darunter:

- Laserleistung: typischerweise im Bereich von 1-10 kW, abhängig von Material und Schichtdicke.

- Scangeschwindigkeit: beeinflusst die Bildung des Schmelzbades und die Qualität der Beschichtung, üblicherweise im Bereich von 0,5-10 mm/s.

- Brennweite: beeinflusst die Energiedichte des Laserstrahls sowie die Breite und Tiefe der Mantelschicht.

Vor- und Nachbehandlung von Zahnrädern

- Oberflächenvorbehandlung: Reinigen Sie die Oberfläche des Werkstücks, um Öl, Oxide und andere Verunreinigungen zu entfernen. Dies kann durch Sandstrahlen oder chemische Reinigungsmethoden erfolgen.

- Nachbehandlung: Eine Wärmebehandlung kann erforderlich sein, um Restspannungen in der Mantelschicht zu beseitigen und die Bindungsfestigkeit und Zähigkeit zu verbessern.

Wie läuft das Laserauftragschweißen von Zahnrädern ab?

1. Bereiten Sie das Werkstück vor: Stellen Sie sicher, dass die Oberfläche des Zahnrads sauber ist.

2. Auftragen des Beschichtungspulvers: Durch das Pulverzufuhrsystem gleichmäßig auf der Oberfläche des Rades verteilen.

3. Laserauftragschweißen: Passen Sie die Parameter der Laseranlage an und führen Sie den Auftragschweißvorgang durch. Achten Sie auf die Kontrolle der Temperatur und Abkühlgeschwindigkeit des Schmelzbades, um Risse und Porosität zu vermeiden.

4. Qualitätskontrolle: Die Qualität der Plattierungsschicht wird mithilfe von Geräten wie Mikroskopen und Härteprüfgeräten überprüft, um sicherzustellen, dass keine Mängel vorliegen und die gewünschten Eigenschaften erreicht werden.

Vorteile des Laserauftragschweißens

- Hohe Verschleißfestigkeit: Erhöht die Lebensdauer des Zahnrades.

- Präzise Kontrolle: Dicke und Form der Verkleidung können kontrolliert werden.

- Metallurgische Bindung: Die Plattierung bildet eine starke metallurgische Bindung mit dem Grundmaterial.

Anwendungsbeispiele von Dentalrädern

Die Laserbeschichtungstechnologie für Zahnräder wird häufig in den Bereichen Ölbohrungen, Bergbaumaschinen und Maschinenbau eingesetzt. Beispielsweise kann durch die Laserbeschichtung die Verschleißfestigkeit von Ölbohrmeißeln deutlich verbessert und die Austauschhäufigkeit reduziert werden, was wiederum die Bohrkosten senkt.

Abschluss

Das Laserbeschichten von Zahnrädern ist eine fortschrittliche Oberflächenmodifizierungstechnologie, die durch die Auswahl geeigneter Beschichtungsmaterialien und die Optimierung der Prozessparameter die Verschleißfestigkeit und Lebensdauer von Zahnrädern deutlich verbessern kann. Diese Technologie bietet breite Anwendungsmöglichkeiten in der Industrie und kann die Leistung und Wirtschaftlichkeit von Anlagen effektiv steigern.