Ingranaggi, in quanto componenti chiave della trasmissione nelle apparecchiature industriali, sono soggetti a usura, crepe, scheggiature e altri problemi nel funzionamento a lungo termine. I metodi di riparazione tradizionali presentano spesso difetti come grandi deformazioni e breve durata.Tecnologia di riparazione degli ingranaggi con rivestimento lasersta diventando una soluzione importante nel campo della rigenerazione degli ingranaggi grazie ai suoi vantaggi di elevata efficienza, precisione e lunga durata.
Prima di esaminare la riparazione laser degli ingranaggi, cerchiamo prima di capire "Cos'è il rivestimento laser?”
Che cos'è la tecnologia di rivestimento laser?
Rivestimento laserè una tecnologia di modifica superficiale che utilizza un laser ad alta energia come fonte di calore per fondere polvere di lega metallica sulla superficie degli ingranaggi. Rispetto ai tradizionali metodi di saldatura e riparazione tramite placcatura,rivestimento laserrealizza un legame metallurgico con il materiale di base, uno strato di rivestimento denso, un basso tasso di diluizione e una zona termicamente alterata molto piccola.
Nelle applicazioni di riparazione degli ingranaggi, il rivestimento laser è in grado di ripristinare con precisione la forma dei denti degli ingranaggi e, allo stesso tempo, migliorarne la durezza superficiale e la resistenza all'usura, prolungando così la durata complessiva dell'ingranaggio.
Per quali danni agli ingranaggi viene utilizzato il rivestimento laser?
La saldatura laser è particolarmente adatta per riparare i seguenti tipi di danni agli ingranaggi:
•usura dei denti
•Pitting e scheggiatura da fatica
•Crepe o microfratture negli ingranaggi
•Deformazioni termiche o segni di occlusione
•Corrosione localizzata e vaiolatura
Che si tratti di ingranaggi di trasmissione per attrezzature pesanti o di ingranaggi ad alta precisione per macchinari di precisione, purché non vi siano gravi danni strutturali al corpo dell'ingranaggio, è possibile ripararli efficacemente mediante rivestimento laser.
Il processo di riparazione degli ingranaggi mediante rivestimento laser
La riparazione degli ingranaggi mediante rivestimento laser prevede in genere i seguenti passaggi chiave:
1.Preparazione della superficie degli ingranaggi
I pretrattamenti quali pulizia, levigatura e sgrassaggio rimuovono le impurità superficiali e migliorano l'adesione del rivestimento fuso.
2. Selezione dei materiali di rivestimento
In base alle condizioni di lavoro e ai materiali degli ingranaggi, selezionare la polvere di lega appropriata, ad esempio:
- Leghe a base di ferro (comunemente utilizzate negli ingranaggi in acciaio al carbonio ordinari)
- Leghe a base di nichel (utilizzate per requisiti di elevata resistenza alla corrosione e elevata durezza)
- Leghe a base di cobalto (adatte a condizioni di lavoro ad alta temperatura)
3. Operazioni di rivestimento laser
Il rivestimento localizzato sulla superficie del dente viene eseguito daapparecchiature lasercon controllo preciso del punto, del percorso di scansione e dello spessore dello strato per garantire un rivestimento uniforme.
4. Post-trattamento e finitura
•Trattamento termico (ad esempio rinvenimento) per eliminare le tensioni interne;
•Rettifica o fresatura di precisione per ripristinare la precisione della forma del dente e la rugosità della superficie;
•Prove di durezza, dimensionali e metallurgiche per garantire che la qualità sia conforme agli standard.
Vantaggi della riparazione degli ingranaggi mediante rivestimento laser
Rispetto al rivestimento tradizionale o alla saldatura di rifinitura, il rivestimento laser è superiore sotto molti aspetti. Lo strato di rivestimento è legato metallurgicamente al substrato, che ha un'elevata forza di adesione e non si stacca facilmente, mentre il processo tradizionale è per lo più legato meccanicamente, il che è meno robusto. La durezza della superficie del dente dopo il rivestimento laser può raggiungereHRC55-65, che è molto più alto dell'HRC40-50 della riparazione tradizionale.
Inoltre, ilzona termicamente alteratadel rivestimento laser èmeno di 1 mm, che evita il problema della deformazione degli ingranaggi e la precisione di riparazione può raggiungere il livello del micron, il che lo rende adatto a componenti ad alta precisione. Può anche utilizzare in modo flessibile una varietà di polveri di lega per adattarsi a diverse condizioni di lavoro. In termini di durata, gli ingranaggi riparati con deposizione laser possono spesso essere simili o superiori a quelli dei componenti nuovi, mentre il metodo tradizionale è ovviamente inferiore.
Il rivestimento laser consente agli ingranaggi di ottenere l'effetto di "la riparazione è un aggiornamento”, non solo per ripristinare le dimensioni, ma anche per migliorarne la resistenza all'usura e alla fatica.
Caso di applicazione industriale
Caso 1: Riparazione dell'ingranaggio dell'albero principale della turbina eolica
Nelle apparecchiature eoliche, la corrosione e l'usura dell'ingranaggio di trasmissione principale sono dovute al funzionamento prolungato con carichi elevati. Dopo il rivestimento laser con una lega a base di nichel, la durezza della superficie del dente viene aumentata aHRC58, che prolunga la durata di vita utile ad almeno 3 anni ed evita gli elevati costi di sostituzione dell'intero set di componenti dell'ingranaggio.
Caso 2: Riparazione degli ingranaggi di trasmissione dei macchinari di ingegneria
I veicoli di ingegneria sono frequentemente utilizzati e gli ingranaggi presentano spesso scheggiature e danni ai denti. Dopo la riparazione con rivestimento laser in lega di ferro, la precisione della forma dei denti viene ripristinata.±10μme la resistenza della superficie del dente aumenta di oltre il 20%.
Caso 3: Rigenerazione di ingranaggi ad alta precisione per l'aviazione
Gli ingranaggi di un componente aeronautico sono leggermente crepati e morsi, tramite il processo di rivestimento laser + rettifica di precisione, si ottiene un recupero delle dimensioni al 100% e si raggiunge lo standard di sicurezza del volo.
Domande frequenti (FAQ)
D1: Qual è la durata utile degli ingranaggi riparati dopo il rivestimento laser?
A seconda del materiale di rivestimento e dell'ambiente di utilizzo, la durata degli ingranaggi riparati può arrivare fino all'80%-120% rispetto a quella dei pezzi nuovi.
D2: Gli ingranaggi possono essere rielaborati dopo la riparazione laser?
Sì. Lo strato di rivestimento può essere regolarmente rettificato, fresato e trattato termicamente per soddisfare i requisiti di lavorazione secondaria e di assemblaggio.
D3: Tutti gli ingranaggi possono essere riparati tramite rivestimento laser?
No, non lo è. Il rivestimento laser non è raccomandato se la radice dell'ingranaggio è fratturata o il substrato è gravemente deformato. Tuttavia, è efficace per riparare la maggior parte dei danni causati da usura e occlusione.
Conclusione
Tecnologia di riparazione degli ingranaggi con rivestimento lasersta gradualmente sostituendo il tradizionale processo di riparazione, diventando un importante mezzo per la rigenerazione di componenti meccanici di alto valore. La sua elevata resistenza, precisione e le sue caratteristiche ambientali lo rendono particolarmente adatto per l'energia eolica, i macchinari edili, il trasporto ferroviario, l'aerospaziale e altri settori.
Se stai cercando una soluzione di riparazione degli ingranaggi efficiente, economica e di alta qualità,rivestimento laserè senza dubbio una scelta prioritaria. Per favore contatta il nostro team tecnicoper richieste tecniche, preventivi o per saperne di più sull'applicazione della tua attrezzatura, ti forniremo un supporto professionale personalizzato.
Data di pubblicazione: 12 luglio 2025