Inhoud
- Wat is afzetting van lasermetalen?
- Hoe werkt het proces van lasermetaalafzetting?
- Wat zijn de voordelen van lasermetaalafzetting?
- Wat is het werk van fiberlasers in LMD?
- Wat zijn de toepassingen van lasermetaalafzetting?
- Flexibele functies voor metalen en legeringscomponenten in LMD
- Waarom worden CO2-lasers niet gebruikt voor LMD?
Wat is afzetting van lasermetalen?
Lasermetaalafzetting of LMD verwijst naar het proces waarbij met behulp van een laser een pool van gesmolten metaal op een metalen substraat wordt gevormd. Een gasstroom wordt gebruikt om metaalpoeder in het substraat te injecteren. Dit geabsorbeerde metaalpoeder vormt een metaalafzetting op het substraat van het metaal. Dit proces van additieve fabricage wordt voor verschillende doeleinden gebruikt, zoals het repareren van metalen onderdelen, het vormen van gereedschappen van metaal of legeringen, metalen schroeven, kleppen, enz. Lasermetaalafzetting wordt een veelgebruikte techniek in de fabricage.
Hoe werkt het proces van lasermetaalafzetting?
Het lasermetaalafzettingsproces omvat het gebruik van laterale of coaxiale spuitmonden om poeder in de proceszone van het metaal te blazen. Over het algemeen is het poeder dat wordt gebruikt voor lasercladden van metaalachtige aard. Het poeder werkt samen met de laserstraal die de deeltjes voorverwarmt tot hun smeltpunt. Het gesmolten poeder vormt dan de metalen plas op het oppervlak. Dit metalen zwembad wordt later gekoeld om indien nodig een metalen laag op het oppervlak te vormen. Soms wordt het substraat bewogen om de metallische afzetting te laten stollen.
De beweging van het substraat wordt bestuurd met behulp van het CAD- of computerondersteunde ontwerpsysteem. Het wordt gebruikt voor het implanteren van vaste materialen in een patroon van sporen. Het gewenste patroon wordt verkregen nadat het traject is geëindigd. Bij sommige ontwerpen is het laser- of mondstuksysteem beweegbaar en beweegt het over een stationair substraat om gestolde sporen te produceren. Meerdere lagen worden over elkaar heen gebouwd om een driedimensionale component te vormen. De geometrische nauwkeurigheid is hoog voor dit proces.
Wat zijn de voordelen van lasermetaalafzetting?
Het proces van lasermetaalafzetting is de laatste jaren steeds populairder geworden dan processen zoals thermisch spuiten en gasmetaalbooglassen, omdat:
- Dit proces is een zeer geschikte methode voor objecten van elke vorm en structuur.
- Dit proces zorgt voor minder vervorming van het vereiste traject.
- Bij dit proces wordt niet veel warmte afgevoerd, waardoor de hitteschade in materialen wordt verminderd.
- Dit proces wordt gebruikt om een lage verdunning tussen het substraat en de sporen te verkrijgen en tegelijkertijd een sterke metallurgische verbinding tot stand te brengen.
- Dit proces heeft een hoge afkoelsnelheid waardoor fijne microstructuren ontstaan.
- Dit proces zorgt voor een grote controle over de laservoeding en het lasertraject.
- De structuur gevormd door dit proces is verstoken van scheurvorming en porositeit.
- Dit proces maakt gebruik van compacte technologie.
- Dit proces is geschikt voor de toepassing van gesorteerde materialen.
- Dit proces is zeer geschikt voor fabricage in een bijna netvormige vorm.
- Voor het repareren van onderdelen biedt dit proces specifieke voorzieningen.
Wat is de rol van fiberlasers bij LMD?
Fiberlasers, ook wel optische fiberlasers genoemd, zijn gebaseerd op het principe van totale interne reflectie (TIR). Het maakt gebruik van het TIR-fenomeen in optische vezels voor het doorlaten van licht. Deze lasers zijn in staat om licht over grote afstanden uit te zenden en helpen ook om de vervorming van de laserstraal als gevolg van thermische effecten te verminderen. Op optische vezels gebaseerde lasers kunnen een hoger uitgangsvermogen leveren dan de andere verschillende laservarianten. Deze lasers moeten een hoge oppervlakte / volumeverhouding hebben om een continu uitgangsvermogen van kilowattbereik te leveren met effectieve koeling. De optische vezelgolfgeleider wordt gebruikt voor het verminderen van de optische padvervorming veroorzaakt door thermische problemen. Deze lasers zijn veel beter controleerbaar, betrouwbaar en consistent in vergelijking met andere soorten lasers (kooldioxide of Nd: YAG-lasers).
Wat zijn de toepassingen van lasermetaalafzetting?
Lasermetaalafzetting of LMD wordt gebruikt voor een aantal industriële fabricageprocessen. Het proces is de laatste jaren steeds populairder geworden dan processen zoals thermisch spuiten en gasmetaal booglassen. Enkele van de wijdverbreide toepassingen van lasermetaalafzetting:
- Het wordt gebruikt voor het repareren van gesinterd gereedschap.
- Het wordt gebruikt voor het repareren van lucht- en ruimtevaart- en auto-onderdelen.
- Het wordt gebruikt voor de reparatie van turbinebladen.
- Het wordt gebruikt voor de oppervlaktecoating van olieboorinstrumenten.
- Het wordt gebruikt voor de fabricage en reparatie van medische implantaten.
- Het wordt gebruikt voor snelle prototyping.
- Het wordt gebruikt voor de fabricage van metaalmatrixcomposieten.
- Het wordt gebruikt voor zelfsmerende oppervlakteproductie.
- Het wordt gebruikt voor het repareren van gecorrodeerde gereedschappen.
Flexibele functies voor metalen en legeringscomponenten in LMD
Het proces van lasermetaalafzetting of LMD maakt het mogelijk om vooraf het toegepaste vermogen te regelen. Het metaalpoeder wordt ingespoten volgens het gespecificeerde vermogen. Dit wordt gebruikt voor het maken van op maat gemaakte legeringen. De juiste materiaalsamenstelling kan moeilijk zijn. Als de samenstelling niet nauwkeurig is, kan het moeilijk zijn om de vereiste legering te verkrijgen. Enkele veel voorkomende legeringen die via dit proces worden vervaardigd, zijn ijzer-tantaal, ijzer-koper en titanium-tantaal.
Waarom worden CO2-lasers niet gebruikt voor LMD?
Aanvankelijk, toen het proces van lasermetaalafzetting voor het eerst werd geïntroduceerd, CO2 lasers werden veel gebruikt. Koolstofdioxidelasers kunnen een continue IR-lichtbundel met een zeer hoog vermogen produceren met golflengtebanden van 9.6 tot 10.6 micrometer. Bij de ontwikkeling van fiberlasers is het gebruik van CO echter2 lasers werd verminderd. Deze lasers waren relatief duurder en lieten geen gecontroleerde stroom laservermogen toe.
Bezoek voor meer informatie over gerelateerd laserstraallassen https://techiescience.com/laser-beam-welding/
Lees meer over Lasercladding.
Lees ook:
- Excimer-laser
- Laser etsen
- Laser boren
- Laserfysica
- Laserreiniging
- Laserstraal lassen
- Laser
- Lasermicrofoon
- Laserkoeling
- Fiberlasers
Hallo, ik ben Sanchari Chakraborty. Ik heb de master Elektronica gedaan.
Ik vind het altijd leuk om nieuwe uitvindingen op het gebied van elektronica te ontdekken.
Ik ben een leergierige leerling en investeer momenteel in het vakgebied Toegepaste Optica en Fotonica. Ik ben ook een actief lid van SPIE (International society for optics and photonics) en OSI (Optical Society of India). Mijn artikelen zijn bedoeld om kwalitatief hoogstaand wetenschappelijk onderzoek op een eenvoudige maar informatieve manier aan het licht te brengen. Wetenschap evolueert sinds mensenheugenis. Dus ik probeer mijn steentje bij te dragen aan de evolutie en deze aan de lezers te presenteren.
Laten we doorverbinden