Pro přípravu této funkce používáme cookies. Pokud smíme použít cookies i pro další účely, klikněte prosím sem. Informace k deaktivaci cookies a ochraně osobních údajů
Laserauftragschweißen als additives Fertigungsverfahren

Laserové práškové navařování (LMD)

Laserové práškové navařování je generativní výrobní postup pro práci s kovy. V mezinárodním označení se většinou hovoří o „Laser Metal Deposition“ (laserové práškové navařování), zkráceně LMD. Řeč je také o „Direct Metal Deposition“ (DMD) nebo „Direct Energy Deposition“ (DED). Proces lze vysvětlit snadno: Laser na povrchu dílů vytvoří tavnou lázeň. Prostřednictvím trysky se automaticky nanese kovový prášek. Vzniknou tak vzájemně spojené svarové housenky, které vytváří struktury na stávajících základních tělesech, nebo tak lze vyrobit celé díly. Tento postup nachází uplatnění v oborech jako je letectví a kosmonautika, energetika, petrochemie, automobilový průmysl i lékařská technika. Zákazníci společnosti TRUMPF těží z širokého portfolia laserů, laserových systémů, know-how procesů a služeb spojených s množstvím aplikací. Technologii laserového práškového navařování tak lze kombinovat například se svařováním a řezáním laserovým paprskem.

Vyšší míry nanášení

Při laserovém práškovém navařování vznikají hrubé i velmi jemné struktury – obojí v porovnání s jinými generativními metodami s vysokou mírou nanášení.

Vysoká rozmanitost materiálů

Během procesu může být aktivních několik práškových zásobníků, podle potřeby tak lze vyvíjet vlastní slitiny. Kombinací rozmanitých materiálů vznikají sendvičové struktury.

Flexibilita

Prostřednictvím laserového práškového navařování mohou být na stávající nerovné povrchy nanášeny 3D struktury, takže lze snadno provádět změny geometrie.

Snadná změna materiálu

Laserové práškové navařování umožňuje během výrobního procesu jednoduše měnit různé materiály.

Krátké vysvětlení procesu laserového práškového navařování

Verfahrensskizze Laser Metal Deposition

Laserový paprsek nejdříve lokálně zahřeje obrobek a vytvoří tavnou lázeň. Z trysky v pracovní optice tryská přímo do tavné lázně jemný kovový prášek. Ten se zde roztaví a spojí se základním materiálem. Vznikne tak vrstva o síle cca 0,2 až 1 mm. V případě potřeby můžete na takto vzniklé vrstvě vytvářet další vrstvy. Jako ochranný plyn se používá argon. Při nanášení čar, ploch a tvarů se pracovní, automaticky řízená optika pohybuje nad obrobkem. Inteligentní senzorika přitom zajišťuje, že síla vrstvy zůstává stále rovnoměrná.

- / -

Oblasti použití – tak mnohostranné, jako tato technologie samotná

Laserové práškové navařování – to je víc než 3D tisk. Mnohostranné možnosti využití tohoto inovativního výrobního postupu sahají od povlakování a oprav komponent přes procesy dodávky materiálu, jako jsou vyplnění trhlin, až po vytváření celých dílů s neomezenou tvůrčí svobodou.

EHLA – povlakování s vysokou procesní rychlostí

Metoda EHLA dále podstatně urychluje laserové práškové navařování, odtud také plyne označení této metody „Extremes Hochgeschwindigkeitslaserauftragschweißen“ (EHLA – extrémně vysokorychlostní laserové práškové navařování). Je to umožněno tím, že práškový přídavný materiál přichází již nad povrchem tavné lázně do kontaktu s laserovým světlem, které ještě na cestě k dílu prášek zahřeje na teplotu blízkou tavení. Částice se proto v tavné lázni taví rychleji a energie je tím účinněji využita. Metoda EHLA tak dosahuje míry nanášení až 250 čtverečních centimetrů za minutu. V porovnání s „normálním“ laserovým práškovým navařováním se jedná o významné navýšení, protože klasická metoda dosahuje až 40 čtverečních centimetrů za minutu. Navíc lze realizovat podstatně tenčí vrstvy o síle od 10 do 300 mikrometrů. Společnosti TRUMPF se podařilo tuto metodu, vyvinutou a patentovanou Fraunhoferovým institutem pro laserovou technologii, uvést do sériové výroby.

Povlakování – dlouhá životnost

Aby bylo možné díly lokálně zesílit nebo geometricky upravit, lze jednoduše nanášet potřebné struktury laserovým práškovým navařováním. Základní díl tak může být z méně nákladných materiálů. Díky ochranné vrstvě proti korozi nebo otěru se díly zhodnotí a jsou tak chráněny před silným mechanickým nebo chemickým namáháním. V porovnání s konvenčními metodami, jako je např. obloukové svařování s výbojem v plazmě nebo žárové stříkání, je obrobek při laserovém práškovém navařování vystaven nižšímu tepelnému zatížení, takže nebezpečí deformací apod. je malé. Navíc je laserové práškové navařování díky vysokému stupni automatizace a dobré reprodukovatelnosti podstatně hospodárnější.

Generování – svoboda tvarů

Laserové práškové navařování otevírá neobvyklou svobodu designu v individuální výrobě dílů, zejména v porovnání s generickým tvářením a lisováním. Pomocí laserového práškového navařování s přídavným materiálem mohou vznikat úplně nové struktury nebo lze u stávajících dílů měnit tvar a strukturu povrchu. Lze tak vyrobit celé i velkoformátové díly, které by se jinak nevešly do konstrukčního prostoru 3D tiskárny.

Opravy – použití namísto šrotiště

Pomocí laserového práškového navařování s přídavným materiálem lze snadno opravovat drahé díly s vysokými výrobními náklady, takže se díl nebo nástroj může opět rychle uvést do provozu. Tím ušetříte nejen čas z případných dlouhých dob na pořízení a dodávku, ale i peníze. U drahých materiálů, jakými jsou třeba slitiny na bázi niklu, je podstatně hospodárnější díl opravit, než jej celý znovu kupovat. Navíc mohou být na dílu provedeny konstrukční změny. V porovnání s alternativními postupy, jako je např. záplatování, při němž se na poškozená místa umísťují kovové desky, obloukové svařování s výbojem v plazmě nebo klasického WIG/TIG svařování, generuje laserové práškové navařování nízké tepelné zatížení a je velmi přesné. Posledně uvedená výhoda umožňuje vynikající reprodukovatelnost.

Svařování s přídavným materiálem – sbohem trhlinám

Laserové práškové navařování s přídavným materiálem je vhodné i pro proces dodávky materiálu ke svařování dílů, které nejsou optimalizovány pro svařování laserovým paprskem. Díky laserovému práškovému navařování lze vyplnit větší trhliny a díly těsně zavařit i bez nákladné přípravy. Při laserovém práškovém navařování vznikají homogenní, těsné svary, které zpravidla vyžadují jen málo dodatečných úprav. Koaxiální přívod prášku navíc umožňuje přívod materiálu – v porovnání se svařováním drátem – ve třech rozměrech a nezávisle na směru. Kromě toho lze pomocí laserového práškového navařování spojovat různé materiály, např. ocel a hliníkovou slitinu, aby bylo možné spojovat například baterie pro elektromotory.

- / -

Také by vás mohla zajímat tato témata

Kontakt
TRUMPF Praha, spol. s r.o.
Fax +420 251 106 201
E-mail
Stažení
Servis a kontakt

Close

Country/region and language selection

Please take note of

You have selected Czech Republic. Based on your configuration, United States might be more suitable. Would you like to keep or change the selection?

Czech Republic
United States

Or, select a country or a region.