• AAA®
  • Excellent SME®
de_DEen_GBfr_FRsr_RSzh_CN
Usluge

Lasersko navarivanje

Lasersko navarivanje je tehnologija dodavanja jednog materijala na površinu drugog, ubrizgavanjem mlaza metalnog praha (ili dodavanjem metalne žice) u mikro krater rastopljenog materijala, koji je generisan laserskim zrakom kojim se prelazi preko ciljne površine, nanoseći premaz odabranog materijala.

Proces
Tehnologija
Tehničke karakteristike
Reference

Proces

Lasersko navarivanje poznato i kao laserska metalizacija (LMD) ili nanos metala pod dejstvom direktne energije (DED), koristi legure metala u prahu ili metalnu žicu za poboljšanje površina metalnih komponenti.

Proces laserskog navarivanja koristi laserski zrak za formiranje rastopljenog bazena tj. mikro kratera na metalnoj podlozi. Metalni prah ili metalna žica se direktno ubrizgavaju u rastopljeni krater, a taloženi metal se zatim hladi po kontrolisanom i konzistentnom procesu, stvarajući potpunu metaluršku vezu sa podlogom.

Kod laserskog navarivanja, laserski zrak se fokusira ili defokusira na radni komad sa odabranom veličinom fokusirane tačke. Materijal za prevlaku u prahu doprema se posredstvom inertnim gasom kroz mlaznicu za prah u rastopljeni krater.

Laserska optika i mlaznica za prah se pomeraju preko površine radnog komada kako bi se nanosili pojedinačni linijski slojevi, kompletni površinski slojevi ili čak volumetrijski izgrađene strukture (tzv., 3D štampa metala).

Ovaj proces omogućava sledeće prednosti:

  1. Mala zona uticaja toplote (HAZ).
  2. Niska razmera mešanja sa podlogom (oko 5%), što rezultira boljim svojstvima prevlake.
  3. Metalurška veza, koja obezbeđuje najveću otpornost na udarce.
  4. Nizak unos toplote, što dovodi do zanemarljive deformacije.
  5. Visoka pouzdanost i ponovljivost procesa.
  6. Visoka efikasnost nanosa materijala tj. taloženja (80-95%) prilikom rada sa materijalima u prahu.
  7. Velika raznovrsnost opcija taloženja.

Jedna od nedavno veoma popularnih podvarijanti konvencionalnog laserskog navarivanja (laserskog nanosa / taloženja metala) je tehnika laserskog navarivanja / nanosa prevlake velikim brzinama (EHLA / HSLC), koja privlači sve veću pažnju industrijskih korisnika u primeni kao alterantiva galvanskim metodama za nanos prevlake, zbog glavnih prednosti:

  • Lasersko navarivanje velikim brzinama, omogućava veću efikasnost obrade.
  • Veću preciznost obrade.
  • Niže troškove mašinske post-obrade.
  • Minimalan unos toplote u radni komad, što može smanjiti deformaciju radnog komada, uz mnoge druge prednosti.

       Lasersko navarivanje velikim brzinama (eng., “Extreme High-speed Laser Application” / EHLA, ili “High-Speed Laser Cladding” / HSLC) predstavlja inovativan proces nanosa metalne prevlake, koji je razvio nemački Institut za lasersku tehnologiju „Fraunhofer ILT“.

          Ovaj proces pokazuje potencijal da postane disruptivna tehnologija u velikoserijskoj proizvodnji nanosa prevlaka, kao zelena tehnologija koja omogućava veliku brzinu, visoku efikasnost materijala i nisku potrošnju energije.

Prednosti EHLA / HSLC procesa:

  1. Visoka efikasnost i brzina obrade:
  • Efikasnost obrade: 1,5–3,0 m²/h.
  • Brzina procesa: do 300 m/min, što značajno povećava efikasnost navarivanja.
 
  1. Glatka slojevita prevlaka:
  • Nakon završetka procesa navarivanja, sloj može odmah da se obrađuje honovanjem i poliranjem bez potrebe za prethodnom obradom struganjem, čime se postiže značajna ušteda na materijalima i troškovima obrade.
 
  1. Raznovrsna debljina sloja:
  • Mogućnost nanosa tankih prevlaka (0,2–0,3 mm), srednjih (0,3–1,5 mm) i debljih slojeva.
  • U nekim slučajevima moguća je i višeslojna prevlaka, što omogućava brzu i fleksibilnu primenu.
 
  1. Nizak unos toplote i minimalna deformacija radnog komada:
  • Proces ima nizak unos toplote, što rezultira minimalnom termičkom deformacijom radnog komada.
  • Pogodan je za obradu tankozidnih i delova manjih gabarita.
 
  1. Usporen proces mešanja nove metalne prevlake sa osnovnim materijalom radnog dela:
  • Stopa razmere mešanja može se podesiti na 3%, što pomaže u očuvanju visokokvalitetnih svojstava prevlake.
 
  1. Obrada obojenih metala:
  • Idealan za istraživanje i analizu obojenih metala, omogućavajući površinsko ojačavanje materijala kao što su bakar, aluminijum, titanijum i sl.
 
  1. Visoka gustina snage laserskog zavarivanja:
  • Omogućava taloženje prahova materijala sa visokim tačkama topljenja.
 
  1. Energetska efikasnost i zaštita životne sredine:
  • Tokom procesa laserskog navarivanja velikim brzinama ne nastaju nus produkti otpada, čime se prevazilaze ograničenja mnogih tradicionalnih tehnika navarivanja (kao EPP, HVOF, HVAF i dr.).
  • Proces se široko primenjuje i promoviše, trenutno predstavlja održivu i uspešnu alternativu procesu galvanizacije.