Wybór kraju/regionu i języka
Laserauftragschweißen

Napawanie laserowe (Laser Metal Deposition)

Najbardziej wszechstronny proces: naprawa, powlekanie, łączenie i produkcja addytywna   w jednym procesie.

High-speed Laserauftragschweißen (HS-LMD)

Szybkie napawanie laserowe – jeszcze szybsze

Pokrycie powierzchni w krótkim czasie – ekstremalnie cienkie i wydajne o bardzo wysokiej jakości.

Napawanie laserowe – jeden proces dla różnego rodzaju zastosowań

Napawanie laserowe  jest addytywną metodą obróbki metali i mieszanek metalowo-ceramicznych. Można je wykorzystać do tworzenia lub modyfikowania geometrii 3D. Za pomocą tej metody produkcji laser może również naprawiać lub powlekać. Na przykład w przemyśle lotniczym produkcja addytywna jest wykorzystywana do naprawy łopatek turbin. W budowie narzędzi i form, złamane lub zużyte krawędzie i nadające kształt powierzchnie funkcjonalne są naprawiane lub nawet miejscowo opancerzane. W technologii energetycznej lub przemyśle petrochemicznym w celu ochrony przed zużyciem i korozją powlekane są punkty łożyskowania, wałki lub komponenty hydrauliczne. Produkcja addytywna jest również wykorzystywana w przemyśle motoryzacyjnym. Tutaj komponenty są uszlachetniane w dużych ilościach.

Klienci firmy TRUMPF korzystają z szerokiego portfolio laserów i systemów laserowych. Posiadamy wieloletnie know-how dotyczące procesów i usług dla wielu zastosowań w technice laserowej. Produkcja addytywna może być również połączona ze zgrzewaniem lub cięciem laserowym.

Nazwa międzynarodowa napawania laserowego to zazwyczaj „Laser Metal Deposition”, w skrócie LMD. Używa się również wyrażenia „Direct Metal Deposition” (DMD), „Direct Energy Deposition” (DED) lub „Laser Cladding”.

Jakie są zalety napawania laserowego?

Wyższe szybkości zmian

Podczas napawania laserowego powstają większe i bardzo drobne struktury. W porównaniu  z innymi metodami produkcji addytywnej osiągane są wysokie szybkości zmian.

Różnorodność materiałów

W procesie można jednocześnie przenosić i doprowadzać kilka proszków. Dzięki temu możliwe jest opracowanie własnych stopów lub przełączanie pomiędzy materiałami. W ten sposób powstają struktury typu sandwich.

Elastyczność

Struktury mogą być łatwo nakładane na detale 3D i nierówne powierzchnie. Zmiany w geometrii są również możliwe w prosty sposób.

Prosta zmiana materiału

Napawanie laserowe umożliwia proste zmienianie materiałów w jednym procesie roboczym.

Sprawdzony proces

Napawanie laserowe jest stosowane do naprawy narzędzi lub komponentów, na przykład w przemyśle lotniczym i astronautyce. Stosuje się go również do nakładania cienkich warstw ochrony przed korozją i zużyciem.

Innowacja

Dzięki technologicznej sztuczce można osiągnąć maksymalne prędkości rzędu kilkuset metrów na minutę: szybkie napawanie laserowe wykorzystuje swoje mocne strony na przykład przy powlekaniu tarcz hamulcowych.

Czym różnią się od siebie aparatury laserowe w różnych zastosowaniach napawania laserowego?

Laserauftragschweißen
Napawanie laserowe (LMD)

Konwencjonalne napawanie laserowe jest stosowane do elastycznego powlekania, naprawy i modyfikacji addytywnej elementów 3D. Ponieważ proces ten nie wymaga komory procesowej, może być stosowany również do obróbki  bardzo dużych elementów. Nałożone warstwy są łączone z substratem metodą fuzji metalurgicznej, dzięki czemu można uzyskać wysoką wytrzymałość –  często porównywalną z wyrobami standardowymi.

High-speed Laserauftragschweißen (HS-LMD)
Szybkie napawanie laserowe (HS-LMD)

Podstawą szybkiego napawania laserowego jest opracowany przez Fraunhofer ILT proces EHLA (EHLA = ekstremalnie szybkie napawanie laserowe). Nadaje się do wielkoformatowego pokrywania rotacyjno-symetrycznych elementów cienkimi warstwami. Podobnie jak w przypadku  konwencjonalnego napawania laserowego , nałożone warstwy są spawane metalurgicznie z substratem. Ze względu na bardzo wysokie prędkości procesu i związane z tym szybkie chłodzenie,  uzyskuje się wyższe wytrzymałości. W ten sposób można obrabiać również  tworzywa, które są uznawane za  trudne do spawania (np. żeliwo).

Napawanie laserowe za pomocą zielonego promienia lasera

Napawanie laserowe z wykorzystaniem zielonego promieniowania laserowego jest szczególnie skuteczne w przypadku materiałów silnie odbijających światło, takich jak czysta miedź, stopy miedzi, brązy, stopy aluminium lub stopy metali szlachetnych. Zielona długość fal ma znacznie wyższą absorpcję w porównaniu z zakresem długości fali podczerwonej; w przypadku czystej miedzi i stopów miedzi można więc osiągnąć znacznie wyższą absorpcję. W porównaniu z długością fal podczerwonych, produkcja addytywna przy użyciu zielonej długości fal podczas obróbki stopów miedzi umożliwia uzyskanie większej gęstości i budowy zbliżonej do konturu końcowego przy znacznie niższej mocy lasera.

Jak działa napawanie laserowe i szybkie napawanie laserowe?

Schemat procesu napawania laserowego
Napawanie laserowe (LMD)

W konwencjonalnym napawaniu laserowym promień lasera nagrzewa miejscowo przedmiot obrabiany i tworzy na nim jeziorko spawalnicze. Drobny proszek metalowy jest następnie natryskiwany bezpośrednio do jeziorka spawalniczego z dyszy w optyce roboczej. Tam ulega topnieniu i łączy z tworzywem podstawowym , pozostawiając warstwę o grubości ok. 0,2 do 1 milimetra. W ten sposób powstają zgrzewane ze sobą ściegi, które tworzą struktury na istniejących korpusach lub całych elementach. W razie potrzeby można nabudować wiele warstw jedna na drugiej. Napawanie laserowe umożliwia uzyskanie na powierzchniach 3D wysokich wskaźników szybkości zmian lub objętości rzędu kilku cm³/min, przy prędkości posuwu od 500 mm/min do kilku metrów/minutę. Aby nanieść linie, powierzchnie i kształty, optyka robocza przesuwa się – sterowana automatycznie – nad przedmiotem obrabianym. Inteligentny układ sensoryczny zapewnia, że grubość warstwy jest wszędzie jednakowa. 

Szybkie napawanie laserowe (HS-LMD)

W szybkim napawaniu laserowym cząstki proszku są już rozgrzane niemal do temperatury topnienia nad powierzchnią substratu. Dzięki temu cząstki proszku potrzebują mniej czasu, aby się stopić. Wynik: znacznie zwiększona prędkość procesu. Ze względu na mniejsze dostarczanie energii cieplnej, szybkie napawanie laserowe umożliwia również powlekanie bardzo wrażliwych na ciepło tworzyw, takich jak stopy aluminium lub żeliwa. W procesie szybkiego napawania laserowego można uzyskać wysokie wskaźniki powierzchni na powierzchniach rotacyjno-symetrycznych do 1500 cm²/min. Osiągane są  prędkości posuwu rzędu kilkuset metrów/minutę.

Dowiedz się, co zachwyca naszych klientów

Czasem sami wdrażamy nowe pomysły na aplikacje, robimy to na własny koszt. Może trochę potrwać, zanim osiągnięmy zamierzony sukces, ponieważ wszystko musi się ze sobą odpowiednio zazębiać.

Christoph Hauck
Członek zarządu ds. technologii i sprzedaży w toolcraft AG

Do czego nadaje się napawanie laserowe?

TRUMPF application powertrain brake disk
Powlekanie

Zmodernizuj swoje elementy – dzięki warstwie ochronnej, która zapobiega korozji lub zużyciu. Napawanie laserowe przy użyciu proszku tworzy powłoki, które utwardzają Państwa elementy, czyniąc je odpornymi na działanie słonej wody, chemikaliów lub czynników atmosferycznych. W przeciwieństwie do konwencjonalnych procesów, takich jak natryskiwanie cieplne  przedmiot obrabiany jest narażony jedynie na niewielkie obciążenia termiczne, dzięki czemu –  o ile w ogóle – dochodzi do bardzo niewielkich odkształceń.  LMD umożliwia stosowanie różnorodnych mieszanek materiałowych i struktur warstwowych. Pozwala to na przykład oszczędzić koszty produkcji poprzez użycie tanich materiałów do wykonania elementu, a następnie pokrycie go powłoką o wysokiej jakości.

Napawanie laserowe do generowania częściowych wzmocnień
Produkcja addytywna

Napawanie laserowe daje ogromną dowolność w projektowaniu podczas indywidualnej produkcji elementów, przede wszystkim w porównaniu do generatywnego formowania z wykorzystaniem pras. Za pomocą napawania laserowego  z materiałem dodatkowym mogą powstawać całkowicie nowe struktury lub można modyfikować kształt lub strukturę powierzchni istniejących elementów. Tym sposobem można też w całości wykonywać elementy wielkoformatowe, które nie mieszczą się w obszarze obróbki drukarki 3D.

Naprawa metodą napawania laserowego (np. w branży lotniczo-kosmicznej)
Naprawianie

Chcesz więcej wartości dodanej? Naprawa drogich elementów lub narzędzi jest szybka i łatwa  dzięki napawaniu laserowemu z użyciem proszku. Mniejsze i większe uszkodzenia można usunąć szybko i niemal bez śladu. Możliwe są również zmiany wzorów. W ten sposób oszczędzasz czas, energię i materiał. Jest to szczególnie opłacalne w przypadku drogich metali, takich jak nikiel czy tytan. Typowe przykłady zastosowania  to łopatki turbin, tłoki, zawory, wały lub wszelkiego rodzaju narzędzia.

Łącznie metodą napawania laserowego w celu zamykania za dużych szczelin spawalniczych, których tradycyjnie nie da się spawać laserem.
Łączenie

Napawanie laserowe sprawdza się również jako metoda łączenia – na przykład przy wypełnianiu kilkumilimetrowych szczelin. W ten sposób powstają homogeniczne, szczelne spoiny, bez konieczności wykonywania obróbki dodatkowej. Współosiowe doprowadzanie proszku sprawia, że proces spawania jest  trójwymiarowy i niezależny od kierunku – a Ty jesteś elastyczny w łańcuchu produkcyjnym. Napawanie laserowe  może być również stosowane do łączenia różnych materiałów, na przykład stali i odlewu aluminiowego.  Dzięki temu możesz spawać na przykład akumulatory do silników elektrycznych.

Napawanie laserowe i szybkie napawanie laserowe w praktyce

Jakie produkty nadają się do napawania laserowego?

TruLaser Cell 3000, niepowtarzalna uniwersalność
TruLaser Cell 3000

Dzięki kompaktowej i wysoce precyzyjnej 5-osiowej obrabiarce laserowej zachowujesz elastyczność: spawanie 2D i 3D, cięcie i napawanie laserowe dzięki szybkiej zmianie adaptera procesowego.

Obrazy produktu TruLaser Cell 7040 fiber firmy TRUMPF
TruLaser Cell 7040

Doskonałe wyposażenie – niezależnie od tego, czy chcesz obrabiać dwu- czy trójwymiarowe elementy lub rury. Istnieje możliwość elastycznego przełączania pomiędzy cięciem, spawaniem i napawaniem laserowym. 

DepositionLine

Zdobywaj nowe rynki. Czy to powlekanie, naprawa czy produkcja addytywna – otrzymujesz indywidualne rozwiązanie składające się z aparatury laserowej, przenośnika proszku, układów optycznych i dysz.

Te tematy również mogą Państwa zainteresować

Laserowe łączenie metali (LMF)

Podczas laserowego wytapiania materiału proszkowego laser tworzy element, warstwa po warstwie topiąc proszki metalu. Podstawą jest model CAD.

Systemy produkcji – wytwarzanie przyrostowe

Produkcja addytywna wyznacza przyszłość przemysłu obróbki metali. Zapraszamy do odkrycia naszych możliwości produkcji addytywnej elementów metalowych.

[Translate to pl_PL:]
Warto dać się zainspirować przykładowym detalom!

Szukają Państwo pomysłów na elementy, które mogą być wydajnie gotowe przy użyciu obrabiarek i systemów laserowych TRUMPF? Tutaj można znaleźć praktyczne przykładowe detale, które można wyszukać według różnych parametrów, takich jak branże i materiały.

Pliki do pobrania
Serwis i kontakt