Каква е разликата между лазерно облицоване и лазерно заваряване?

Основната разлика между лазерното облицоване и лазерното заваряване се крие в тяхната основна цел: лазерното заваряване е aпроцес на присъединяванекойто слива две или повече отделни части в едно цяло, докато лазерното облицоване е aпроцес на подобряване на повърхносттакойто добавя нов слой материал към отделна част за защита или ремонт. Въпреки че и двете технологии използват високо-енергиен лазер като източник на топлина, техните цели, материали и резултати са напълно различни. Едната създава структурна фуга; другите инженери функционална повърхност.

Основни разлики между лазерно облицоване и лазерно заваряване

За бърз преглед тази таблица подчертава основните разлики между двата процеса.

Какво е лазерно заваряване?

Лазерното заваряване е високо{0}}прецизен производствен процес, използван за създаване на здрави, постоянни връзки между металните компоненти. Той предлага изключителна скорост, минимално изкривяване и високо-качествени резултати в сравнение с традиционните методи за заваряване като TIG или MIG.

Как работи лазерното заваряване

Процесът използва силно концентриран лазерен лъч за стопяване на ръбовете на два или повече детайла. Разтопените материали текат заедно и се втвърдяват при охлаждане, образувайки дълбока и тясна фуга. Това може да се извърши в два основни режима:

Кондуктивно заваряване:Този метод използва по-ниска лазерна мощност за разтопяване на повърхностите на материала, без да ги изпарява. Той произвежда гладка, широка и плитка заварка, идеална за тънки материали, където естетическият вид е от решаващо значение и се изисква херметично запечатване.

Заваряване в ключалка (дълбоко проникване):Този високо{0}}мощен метод загрява метала до точката му на кипене, създавайки-пълна с пара кухина, наречена „ключова дупка“. Лазерната енергия прониква дълбоко в материала през тази ключалка, което води до тесен, дълбок заваръчен шев, който е идеален за съединяване на дебели секции с максимална здравина.

Общи приложения

Автомобили:Свързване на панели на каросерията на автомобили, компоненти за задвижване и кутии за батерии за електрически превозни средства.

Космонавтика: Лазерно заваряване на алуминийи титанови сплави за производство на леки, високо{0}}здрави структури.

Медицина и електроника:Създаване на прецизни, херметични уплътнения на чувствителни устройства като пейсмейкъри, сензори и електронни корпуси чрезмикро лазерно заваряванетехнология.

Какво е лазерно облицоване?

Лазерното облицоване, известно също като лазерно отлагане на метал (LMD) или лазерно отлагане, е усъвършенстван производствен процес, използван за подобряване на повърхностните свойства на компонент или за ремонт на износени-части. По същество той „рисува“ нов метален слой с висока-производителност върху съществуващ субстрат.

Как работи лазерното облицоване

При лазерно облицоване лазерен лъч генерира малка разтопена локва върху повърхността на компонент. Едновременно с това изходен материал-обикновено метален прах или тел-се инжектира в този басейн. Суровината се топи и слива с най-горния слой на основния материал, създавайки ново, металургично свързано покритие. Този нов слой е плътен, равномерен и притежава превъзходни свойства като висока твърдост или устойчивост на корозия и износване.

Общи приложения

Ремонт и повторно производство:Възстановяване на критични размери на износени части с висока{0}}стойност като лопатки на газови турбини, хидравлични валове и промишлени форми, удължавайки значително експлоатационния им живот.

Защитни покрития:Нанасяне на наваряващи слоеве от устойчиви-на износване материали като Stellite® или композити от волфрамов карбид върху компоненти, използвани в тежки условия (напр. минно дело, нефт и газ, селско стопанство).

Адитивно производство:Изграждане на 3D функции върху съществуващ компонент или създаване на цели части от нулата, слой по слой.

Сравнение-с-директно: Процес, материали и металургия

Освен основната им функция, най-важните технически разлики между облицовката и заваряването се намират в начина, по който те използват материала и управляват топлината.

Задължителна суровина срещу незадължителен пълнител

Облицовка:Процесът винаги изисква външен изходен материал (прах или тел), тъй като цялата му цел е да добави нов слой. Това е ключово предимство, тъй като позволява високо{1}}ефективна сплав (като никелова-суперсплав) да бъде покрита върху по-евтин и по-лесно обработваем основен материал (като обикновена стомана).

Заваряване:Заваряването може да се извърши автогенно, което означава без допълнителен материал. Основните материали просто се разтопяват и сливат заедно. Добавъчната тел се използва само когато е необходимо да се преодолее празнина между частите или да се коригират крайните металургични свойства на заваръчния шев.

Топлина и разреждане

Взаимодействието между добавения материал и основния компонент е мястото, където процесите наистина се разминават.

Термично засегната зона (HAZ):И двата процеса имат по-малък HAZ от конвенционалното заваряване. HAZ на лазерната облицовка обаче е изключително малка поради много прецизното и ниско входящо топлинно излъчване. Това е от решаващо значение за предотвратяване на термично изкривяване или увреждане на основните свойства на основния компонент, особено върху чувствителни-на топлина части.

Разреждане:Това е най-важната разлика. Разреждането се отнася до смесването на основния метал с добавения материал.

влазерна облицовка, целта еизключително ниско разреждане(обикновено<5%). Искате новото покритие да остане възможно най-чисто, за да запази своите проектирани свойства (напр. твърдост или устойчивост на корозия). Твърде много смесване с по-мекия основен материал би компрометирало работата му.

влазерно заваряване, целта епълно смесване и разреждане. Целият смисъл е да се създаде единичен, хомогенен материал във връзката, който е толкова силен или по-здрав от основните метали.

Изберете правилния инструмент за работата

Казано по-просто, вие избиратемашини за лазерно заваряванеза производство и сглобяване-когато трябва да изградите нещо чрез съединяване на части. Избирате лазерно покритие за ремонт, защита и подобряване на повърхността-когато трябва да направите съществуваща част по-добра или по-здрава.

Изборът не е в това коя технология е по-добра, а в привеждането в съответствие на правилния процес с вашата конкретна инженерна цел. Разбирането на тази основна разлика е първата стъпка към ефективно оползотворяване на силата на лазерно-базирано производство и ремонт.

Често задавани въпроси

Лазерното облицоване вид заваряване ли е?

Въпреки че използва заваръчен механизъм за създаване на металургична връзка, целта му е покритие, а не свързване. Това е по-точно описано като процес на повърхностно инженерство или адитивен производствен процес.

Можете ли да използвате една и съща машина и за двата процеса?

Често, да. Ядрото на лазерната система може да бъде същото, но настройката за лазерно покритие изисква по-сложна обработваща глава, която включва дюза за подаване на прахообразна или телена суровина.

Кое е по-скъпо?

Първоначалната цена на оборудването за лазерно покритие може да бъде по-висока поради необходимостта от подаващи устройства за прах/тел. Самите облицовъчни материали също често са скъпи сплави с висока-производителност. Възвръщаемостта на инвестициите за облицовка обаче се измерва в спасени части и удължен живот на компонентите, което може да доведе до огромни дългосрочни -спестявания.