Guide complet du revêtement laser

Applications

Les matériaux appliqués au revêtement laser sont relativement larges. Il a été développé avec succès dans l'acier inoxydable, l'acier inoxydable, la fonte malléable, la fonte grise, les alliages de cuivre, les alliages de titane, les alliages d'aluminium et les surfaces spéciales. Et a été utilisé dans une large gamme d'applications, telles que les suivantes: revêtement laser de poudres d'alliage à base de cobalt, à base de nickel, à base de fer et autres auto-fusibles et phases céramiques.

Le revêtement laser des poudres d'alliages à base de fer convient aux pièces qui nécessitent une résistance à l'abrasion locale et sont sujettes à la déformation.

Les poudres d'alliage à base de nickel conviennent aux composants nécessitant une résistance à l'usure locale, une résistance à la chaleur, une résistance à la corrosion et une résistance à la fatigue thermique.

La poudre d'alliage à base de cobalt convient aux pièces nécessitant une résistance à l'usure locale, une résistance à la chaleur, une résistance à la corrosion et une résistance à la fatigue thermique.

Le revêtement en céramique a une résistance élevée, une excellente stabilité thermique et une stabilité chimique élevée à haute température, ce qui convient aux pièces nécessitant une résistance à l'usure, une résistance à la corrosion et une résistance à haute température. Et la résistance à l'oxydation des pièces.

Processus

Le revêtement laser peut être divisé en deux catégories principales selon la méthode d'approvisionnement du matériau de revêtement, à savoir le revêtement laser prédéfini et le revêtement laser synchrone.

Le revêtement laser préréglé consiste à placer le matériau de revêtement sur la surface du substrat au préalable, puis à utiliser l'irradiation par faisceau laser pour numériser et faire fondre le matériau de revêtement. Le contenu est ajouté sous forme de poudre, de fil ou de feuille, la poussière étant la plus courante.

Le revêtement laser simultané est l'endroit où le matériau du revêtement est directement introduit dans le faisceau laser afin que l'alimentation et le revêtement puissent être effectués simultanément. Le métal fondu est également fourni principalement sous forme de poudre, mais certains utilisent également du fil ou une feuille pour une alimentation simultanée.

Flux de processus

Le processus primaire de revêtement laser préréglé est le prétraitement de la surface de revêtement du substrat - matériau de revêtement préréglé - préchauffage - matériau de revêtement préréglé - Fusion laser - traitement thermique postérieur.

Le processus primaire de revêtement laser synchrone est le prétraitement de la surface du revêtement de substrat - alimentation par fusion laser - traitement post-thermique.

Paramètres de processus de revêtement laser

Les principaux paramètres sont la puissance du laser, le diamètre du spot, la vitesse de gaine, la quantité de défocalisation, la vitesse d'alimentation en poudre, la vitesse de numérisation et la température de préchauffage. Ces paramètres ont une influence significative sur le taux de dilution, la fissuration, la rugosité de surface de la couche de revêtement et la densité des pièces de revêtement. Les réglages s'influencent également, ce qui est un processus très complexe, et des méthodes de contrôle raisonnables doivent être adoptées pour contrôler ces paramètres dans le laser, dans la plage autorisée par le processus de placage.

Puissance laser

Plus la puissance du laser est élevée, plus la quantité de métal de revêtement fondu est fondue et plus la probabilité de porosité est élevée. À mesure que la puissance du laser augmente, la profondeur de la couche de revêtement augmente, le métal liquide environnant fluctue considérablement et la solidification dynamique cristallise, entraînant une augmentation progressive du nombre de porosité. La fissuration est progressivement réduite voire supprimée. Lorsque la profondeur de la couche de revêtement atteint le fond ultime, la déformation et la fissuration s'intensifient à mesure que la puissance augmente et que la température de surface du substrat augmente. La puissance est trop faible, seul le revêtement de surface fond, le substrat n'est pas fondu, cette fois la surface de la couche fondue de boulochage local, creux, etc., ne peut pas atteindre la surface du but de fusion.

Vitesse de revêtement

La vitesse de gainage V a un effet similaire à la puissance laser P. La vitesse de gainage est trop élevée et la poudre d'alliage ne peut pas être complètement fondue. Si la vitesse de revêtement est trop élevée, la poudre d'alliage ne disparaît pas complètement et n'a pas l'effet d'un revêtement de haute qualité; si la vitesse de gaine est trop faible, la durée d'existence du bain de fusion est trop longue. Une longueur excessive, un brûlage excessif de la poudre, une perte d'éléments d'alliage et un apport de chaleur élevé au substrat augmenteront la déformation.

Diamètre du spot

le faisceau laser est généralement circulaire. La largeur de la couche de revêtement dépend principalement du diamètre du point du faisceau laser, qui augmente, et la couche de revêtement devient plus large. La taille du spot entraînera des changements dans la distribution d'énergie à la surface du revêtement, et la morphologie et les propriétés tissulaires du revêtement varieront considérablement. De manière générale, dans la petite taille du spot, la qualité de la couche de revêtement est meilleure, car à mesure que la taille du spot augmente, la qualité de la couche de revêtement diminue. Mais le diamètre du spot est trop petit, ce qui n'est pas propice à l'obtention d'une grande surface de la couche de revêtement.

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