通常のレーザークラッディングの欠点, 処理効率が低い、処理コストが高いなど, ～によってかなり克服されてきた 高速レーザークラッディング テクノロジー. しかし, 処理効率の向上と処理コストの削減に対する人々の欲求は無限です。. 処理コストを最小限に抑え続ける方法の問題は、高速レーザークラッド開発の重要な側面です.
粉代がかかるので 80%-90% レーザークラッド加工の全コストのうち, 粉末利用の最適化は高速レーザークラッディングにおける重要な技術的課題です. その目的のために, どのパラメータが高速レーザークラッドの粉末消費率に影響を与えるかを決定する必要があります.
これらの各要素を個別に検討し、高速レーザークラッディングの粉末使用率を向上させる方法を見てみましょう。.
メルトプールスポットサイズ
高速利用率を左右する重要な要素 レーザークラッドパウダー 溶融プールのスポット サイズです, または基板の表面に落ちるレーザーのスポットサイズ. 高速レーザークラッドの溶融池スポットは、 1 mmと 5 mm レーザー出力に応じて. 実際には, 溶融池の位置の適切なサイズは、装置のレーザー出力に基づいて選択する必要があります。.
溶融池スポットが小さすぎると粉末の使用率が低下します; 溶融池スポットが大きすぎる場合, 塗装面の平坦性が低下します. 溶融池スポットを増やすと、粉末の使用量を増やすことができます, しかし、それが大きすぎる場合は, コーティングの平坦性が損なわれます, その後の研削および研磨手順で粉末廃棄物が発生する. 高速レーザークラッドにも対応, 粉末利用率は、クラッドプロセスの粉末利用率だけを考慮する必要はありません, だけでなく、研削および研磨後のクラッドプロセスの全体的な粉末使用率も含まれます。.
クラッドヘッドの粉末出力直径
粉末の流れの厚さは、クラッドヘッドの粉末流出穴の直径によって決まります。. パウダーストリームが細かいほど, 絞りが狭いほど; それにもかかわらず, パウダーストリームが細かいほど, 発散が早くなるほど. 実際には, 粉末出口穴の適切なサイズは、基板表面上の粉末スポット直径が溶融池スポット直径よりも小さくなるように、クラッドの高さと溶融池スポット サイズに基づいて選択する必要があります。; さもないと, 溶融池スポットを超える粉末は失われ、無駄になります。.
レーザー出力サイズ
レーザー出力は、溶融池スポットに落ちた粉末を完全に溶かすのに十分でなければなりません. 他のすべての要素が一定のままの場合, レーザー出力が高いほど, パウダー使用率が高いほど.
粉体投入量
装置のレーザーパワーを決めるとき, 粉体の供給量が少ないほど, 粉末利用率が高いほど; しかし, 粉末供給量を減らすと、クラッド効率に影響します。. 粉体供給量をコントロールすることで粉体利用率を向上させることができます。 100% 被覆効率を考慮しない場合, しかし、この戦略は無意味です.
被覆線速度
高速レーザークラッディングの線速度は数倍です, 数百ではないとしても, 標準のレーザークラッドよりも高速. 基板とクラッドヘッドの相対移動速度が速い場合, 基材表面上の粉末粒子の運動エネルギーが高い, その結果、粉末の排出量が多くなり、粉末の利用率が低くなります. さらに, レーザーパワー選択時, クラッディングヘッドと基板の間の相対移動速度が大きくなるほど, 溶融池の温度が低いほど, したがって粉末利用率も.
ワーク体積サイズ
直径が広いほど (音量) 同じ被覆設定のワークピースの, 粉末の消費率が低いほど. 体積が大きくなると、レーザーエネルギーがマトリックスにより多く吸収されるため, 溶融プールの温度が不十分です. 結果として, 粉末の使用を最適化するために、大量のワークピースにはより強力なクラッディング装置を採用する必要がある.
粉末の粒径
高速レーザークラッド粉末と光の接触時間が短いため, レーザー出力に基づいて、適切な粒子サイズの粉末を選択する必要があります。. 粉末粒子が大きいと、粉末が短時間で溶けなくなる可能性があります。, 排出とスプラッシュロスを引き起こす.
まとめ
高速レーザークラッド粉末の使用率に影響を与える7つの主な要素は上記にリストされています. クラッド加工の粉末利用率を高め、加工コストを低減したい, 適切なハードウェア技術パラメータとクラッド処理プロセスパラメータは、機器とクラッドワークの個々の特性に基づいて選択する必要があります。.