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

Лазерная наплавка | TRUMPF
Лазерная наплавка как производственный метод с использованием аддитивных технологий

Лазерная наплавка (LMD)

Лазерная наплавка — это генеративный производственный метод для металлов. Международное обозначение — Laser Metal Deposition (лазерное осаждение металлов), сокращенно LMD. Также это Direct Metal Deposition (DMD, прямое осаждение металлов) или Direct Energy Deposition (DED, плавка лазером). Процесс простой: лазер создает на поверхности детали плавильную ванну. Через сопло автоматически подается металлический порошок. Возникают сваренные друг с другом валики, структуры на имеющихся основных корпусах или даже целые детали. Данный метод применяется в таких отраслях, как авиация, космонавтика, энерготехника, нефтяная химия, автомобилестроение и медицинское оборудование. Клиенты TRUMPF пользуются преимуществами широкого ассортимента лазеров и лазерных устройств, производственных ноу-хау и сервисного обслуживания для выполнения различных задач. Например, технологию LMD можно комбинировать с лазерной сваркой или резкой.

Высокая скорость выращивания

При лазерной наплавке грубые и очень тонкие структуры создаются с более высокой скоростью выращивания, чем при других генеративных методах.

Разнообразие материалов

В процессе можно задействовать несколько резервуаров для порошка и с их помощью составлять собственные сплавы. Сочетание различных материалов позволяет создавать многослойные структуры.

Универсальность

Лазерная наплавка создает трехмерные структуры на существующих неровных поверхностях и тем самым легко изменяет геометрию детали.

Простая замена материала

Лазерная наплавка позволяет легко менять различные материалы во время работы.

Краткое описание процесса лазерной наплавки

Схема метода лазерной наплавки

Сначала луч лазера локально разогревает заготовку и создает плавильную ванну. Через сопло оптического устройства обработки напрямую в ванну подается металлический порошок. Там он плавится и соединяется с основным материалом. Образуется слой толщиной примерно 0,2–1 мм. При необходимости можно создать несколько слоев один над другим. В качестве защитного газа часто используется аргон. Чтобы нанести линии, грани и контуры, оптическое устройство автоматически перемещается по заготовке. Интеллектуальная система сенсорных датчиков обеспечивает равномерность слоя по всей поверхности.

Универсальная технология для разных сфер применения

Лазерная наплавка — это больше, чем просто 3D-печать. Этот инновационный производственный метод применяют в различных сферах: от покрытия и ремонта компонентов и процессов сборки, например сварки зазоров, до комплексного создания деталей при полной свободе творчества.

Высокоскоростная лазерная наплавка (HS-LMD) — нанесение покрытия с высокой технологической скоростью

Высокоскоростная лазерная наплавка (HS-LMD) значительно ускоряет лазерную наплавку. Поскольку порошкообразный присадочный материал уже над плавильной ванной попадает в лазерный луч, который нагревает его до точки плавления еще на пути к детали. Поэтому частицы быстрее плавятся в плавильной ванне, а энергия используется намного эффективнее. Таким образом, скорость обработки методом высокоскоростной лазерной наплавки составляет свыше 250 кв. см/минуту. Для сравнения: при стандартной лазерной наплавке скорость не превышает 40 кв. см/мин. Кроме того, можно создавать более тонкие слои толщиной 30–300 мкм. Компании TRUMPF удлось адаптировать запатентованный метод института лазерных технологий Фраунгофера для серийного производства.

Долгосрочное покрытие

Чтобы усилить отдельные места заготовок или откорректировать их геометрическую форму, можно создать на них структуру с помощью лазерной наплавки. Деталь может состоять из недорогих материалов. Защитный слой предохраняет ее от коррозии, износа, сильного механического или химического воздействия. По сравнению со стандартными методами, такими как плазменная сварка дугой прямого действия или газотермическое напыление, при лазерной наплавке заготовка подвергается низкому термическому воздействию, что сокращает риск искривления и т. д. Также лазерная наплавка экономичнее за счет высокой степени автоматизации и хорошей точности воспроизведения.

Свобода создания форм

Лазерная наплавка открывает широкие возможности дизайна при индивидуальном изготовлении деталей, прежде всего в сравнении с общепринятыми пресс-формами. Лазерная наплавка с присадочными материалами позволяет создавать новые структуры или изменять форму и поверхность существующих заготовок. Также можно создавать детали большого формата, которые не помещаются в монтажное пространство 3D-принтера.

Ремонт — используем, а не выбрасываем

Дорогие заготовки с высокой себестоимостью можно быстро отремонтировать с помощью лазерной наплавки, и деталь или инструмент снова будут готовы к использованию. Так вы сэкономите не только время на покупку и доставку, но и деньги. В случае дорогих материалов, например специальных сплавов никеля, более выгодно отремонтировать деталь, чем покупать новую. Кроме того, можно изменить дизайн детали. В отличие от альтернативных методов, таких как заваривание, при котором поврежденные места закрываются металлическими заплатами, плазменная сварка дугой прямого действия, классическая аргонодуговая сварка или сварка неплавящимся электродом в среде инертного газа, при лазерной наплавке термические нагрузки намного ниже, а точность выше, что обеспечивает превосходную воспроизводимость.

Сварка с присадочным материалом для устранения зазоров

Лазерная наплавка с присадочным материалом подходит для сваривания деталей, которые не подходят для лазерной сварки. За счет лазерной наплавки можно соединить большие зазоры деталей без предварительной подготовки. При лазерной наплавке создаются толстые однородные швы, которые, как правило, не требуют дополнительной обработки. Благодаря коаксиальной подаче порошка процесс сварки является трехмерным и не зависит от направления в отличие от сварки с проволокой. Кроме того, с помощью лазерной наплавки можно соединять различные материалы, например сталь и алюминий при сварке батарей для электродвигателей.

Вам могут быть интересны эти темы

Лазерная наплавка как производственный метод с использованием аддитивных технологий

Лазерная наплавка по-английски называется Laser Metal Deposition — сокращенно LMD, Direct Energy Deposition или Laser Cladding. Процесс простой: лазер создает на поверхности детали плавильную ванну. Через сопло автоматически подается металлический порошок. Образуются сваренные друг с другом валики, создающие структуры на имеющихся основных корпусах и даже целые детали.

Технологическая схема генеративной лазерной наплавки

Преимущества лазерной наплавки

Преимущество выбора лазерной наплавки для ремонта деталей — возможность использования многолетнего опыта применения аддитивных технологий. По сравнению с другими генеративными методами, скорость надстройки и, следовательно, темп технологического процесса довольно велики. В ходе процесса могут быть активны несколько резервуаров для порошка, вследствие чего по мере необходимости создаются собственные сплавы. Комбинирование различных материалов позволяет изготавливать многослойные структуры. Выбирайте наиболее подходящие порошки из широкого ассортимента материалов: сталь, базовые сплавы из никеля (Ni), кобальта (Co), алюминия (Al), меди (Cu) и титана (Ti), а также уложенные в металлические матрицы карбид вольфрама и карбид титана. Генеративная лазерная наплавка применяется, например, в авиационной и космической отраслях, в энергетике, нефтехимической промышленности, автомобилестроении и производстве медицинского оборудования.

Подающий шнек, изготовленный методом лазерной наплавки.

Области применения

Лазерная наплавка используется для нанесения слоев и ремонта, для производства готовых деталей и для процессов соединения, таких как шунтирование зазоров. Кроме того, в сфере аддитивного производства она применяется для изготовления целых деталей и в сочетании с другими методами. Например, изготовленные методом обычного литья или пластического формообразования основные корпуса путем аддитивной надстройки можно превратить в разнообразные варианты экономически выгодных деталей. Технология лазерной наплавки легко сочетается с лазерной сваркой и резкой.

Продукция