Aby udostępniać treści i zapewnić funkcjonalność tej witryny, wykorzystujemy pliki cookies. Aby zezwolić na wykorzystywanie przez nas plików cookies także w innych celach, kliknij tutaj. Informacje dotyczące dezaktywacji plików "cookies" i ochrony danych
Laserauftragschweißen als additives Fertigungsverfahren

Napawanie laserowe (LMD)

Napawanie laserowe to generatywny proces produkcji elementów metalowych. Międzynarodowa nazwa to „Laser Metal Deposition”, w skrócie LMD. Mówi się też o „Direct Metal Deposition” (DMD) lub „Direct Energy Deposition” (DED). Proces można bardzo łatwo objaśnić. Na powierzchni laser wytwarza jeziorko ciekłego metalu. Proszek metalu jest automatycznie nakładany za pośrednictwem dyszy. Powstają zespawane ze sobą ściegi, struktury na istniejących korpusach lub całe elementy. Ten proces ma zastosowanie w branży lotniczo-kosmicznej, energetycznej, petrochemicznej, samochodowej oraz medycznej. Klienci firmy TRUMPF korzystają z szerokiej oferty laserów i systemów laserowych, know-how i usług do różnorodnych zastosowań. Można więc np. powiązać technologię napawania laserowego ze spawaniem lub cięciem laserowym.

Wyższe szybkości zmian

Podczas napawania laserowego powstają większe i bardzo drobne struktury – w obu przypadkach szybkość zmian jest wyższa niż w przypadku innych procesów generatywnych.

Różnorodność materiałów

W procesie aktywnych może być więcej zbiorników proszku, co pozwala na tworzenie własnych stopów w razie potrzeby. Dzięki kombinacji różnych materiałów powstają struktury warstwowe.

Elastyczność

Proces napawania laserowego pozwala na nanoszenie struktur 3D na istniejących, nierównych powierzchniach. W ten prosty sposób można zmieniać geometrię elementów.

Prosta zmiana materiału

Napawanie laserowe umożliwia proste zmienianie materiałów w jednym procesie roboczym.

Krótkie objaśnienie procesu napawania laserowego

Verfahrensskizze Laser Metal Deposition

Następnie promień lasera podgrzewa lokalnie przedmiot obrabiany i powoduje powstanie jeziorka ciekłego metalu. Z dyszy optycznego układu obróbki bezpośrednio do jeziorka dozowany jest drobny proszek metalu. Tam ulega on stopieniu i łączy się z materiałem podstawowym i powstaje warstwa o grubości 0,2–1 mm. W razie potrzeby można nabudować wiele warstw jedna na drugiej. Jako gaz ochronny bardzo często stosuje się argon. W celu odzwierciedlenia linii, powierzchni i form optyczny układ obróbki jest sterowany automatycznie w odniesieniu do przedmiotu. Inteligentny układ sensoryczny zapewnia stałą grubość warstwy.

- / -

Obszary zastosowań – tak różnorodne jak sama technologia

Napawanie laserowe to więcej niż drukowanie 3D. Różnorodne obszary zastosowania tej innowacyjnej technologii wytwarzania sięgają od powlekania i napraw komponentów przez procesy spajania jak np. wypełnianie szczelin aż do generowania kompletnych części przy całkowitej dowolności konstrukcyjnej.

EHLA – powlekanie z najwyższymi prędkościami procesu

Proces EHLA znacząco przyspiesza napawanie laserowe, stąd nazwa procesu: „Ekstremalnie szybkie napawanie laserowe” (Extremes Hochgeschwindigkeitslaserauftragschweißen – EHLA). Ponieważ materiał dodatkowy w formie proszku jeszcze powyżej powierzchni jeziorka ciekłego metalu jest oświetlany przez światło laserowe, ogrzewa się do temperatury bliskiej temperatury topnienia. Prowadzi to do szybszego topienia się cząsteczek w jeziorku. Dzięki temu w procesie EHLA uzyskuje się prędkości przekraczające 250 cm²/min. Stanowi to znaczący wzrost do „standardowego” napawania laserowego, gdzie ta wartość wynosi 40 cm²/min. Ponadto można wykonywać szerokie, cienkie warstwy o grubości 10–300 μm. Firmie TRUMPF udało się już wdrożyć do produkcji seryjnej technologię opracowaną przez Fraunhofer Institut für Laser Technologie.

Powlekanie – długowieczność

Aby lokalnie wzmocnić lub dostosować geometrycznie elementy, można w łatwy sposób nanieść struktury metodą napawania laserowego. Obrabiana część może być wykonana z korzystnych kosztowo materiałów. Warstwa chroniąca przed korozją lub zużyciem poprawia własności elementu i chroni przed trudnymi warunkami chemicznymi lub mechanicznymi. W porównaniu do konwencjonalnych metod jak spawanie plazmowe lub natryskiwanie cieplne, w procesie napawania laserowego element jest poddawany tylko niskiemu obciążeniu termicznemu, więc niebezpieczeństwo deformacji lub innych uszkodzeń jest niskie. Dodatkowo napawanie laserowe jest znacznie bardziej ekonomiczne z uwagi na wysoki stopień automatyzacji i dobrą powtarzalność.

Generowanie – dowolność formy

Napawanie laserowe daje ogromną dowolność w projektowaniu podczas indywidualnej produkcji części, 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 komorze obróbkowej drukarki 3D.

Naprawy – Użytkowanie zamiast złomowania

Metoda napawania laserowego pozwala na naprawianie kosztownych części w prosty sposób. Stosowany jest materiał dodatkowy w taki sposób, że część lub narzędzie szybko odzyskuje pełną przydatność. Pozwala to nie tylko na oszczędność czasu, ponieważ zamówienie i dostarczenie elementu często trwa długo, ale również redukuje koszty. W przypadku kosztownych materiałów, do których należą m.in. specjalne stopy na bazie niklu, naprawa części wiąże się ze znacznie niższymi kosztami niż zakup nowego elementu. Można przy tym zastosować zmiany projektu części. W porównaniu do alternatywnych procesów jak np. nanoszenie metalowych łat na uszkodzone miejsce, spawania plazmowego lub klasycznego spawania TIG, napawanie laserowe wiąże się z niższymi obciążeniami termicznymi i jest bardzo dokładne. Ponadto zapewnia doskonałą powtarzalność.

Zgrzewanie z materiałem dodatkowym – koniec ze szczelinami

Napawanie laserowe z materiałem dodatkowym można także się także jako proces spajania do zgrzewania części, które nie są zoptymalizowane pod kątem spawania laserowego Dzięki napawaniu laserowemu można wypełniać większe szczeliny i szczelnie zgrzewać części bez pracochłonnych prac wstępnych. W procesie napawania laserowego powstają jednorodne, szczelne spoiny, które zazwyczaj nie wymagają wiele obróbki dodatkowej. Współosiowe doprowadzenie proszku sprawia, że proces łączenia w porównaniu do spawania z wykorzystaniem metalowego drutu jest trójwymiarowy i niezależny od kierunku, Do tego za pomocą metody napawania laserowego można także łączyć różne materiały, takie jak stal i odlewy aluminiowe, co pozwala na wytwarzanie akumulatorów do silników elektrycznych.

- / -

Te tematy również mogą Państwa zainteresować

Kontakt

TRUMPF Polska
Faks +48 22 575 39 01
E-mail

Pliki do pobrania

Broszura dotycząca napawania laserowego
Broszura dotycząca napawania laserowego
pdf - 720 KB
Serwis i kontakt

Close

Country and language selection

Please note

You have selected Poland. Based on your configuration, United States might be more appropriate. Do you want to keep or change the selection?

Poland
United States

Or select a country or region.