Lézeres felrakóhegesztés (Laser Metal Deposition)

A sokoldalú eljárás: javítás, bevonatolás, illesztés és additív gyártás – egy folyamat keretén belül.

High-speed Laserauftragschweißen (HS-LMD)

Highspeed lézeres felrakóhegesztés - még gyorsabb

Felületbevonatolás rövid idő alatt - rendkívül vékony és hatékony nagyon magas minőség mellett.

Áttekintés

Előnyök

Technológiai összehasonlítás

Működési mód

Alkalmazási területek

Demo

Termékek

Lézeres felrakóhegesztés - egy eljárás különböző alkalmazásokhoz

A lézeres felrakóhegesztés egy additív gyártási eljárás fémekhez és fém-kerámia kompozitokhoz. Ezzel 3D geometriák hozhatók létre vagy módosíthatók. A lézer ezzel a gyártási módszerrel javítani vagy bevonatolni is tud. Így a repülés és űrhajózás területén az additív gyártást a turbinalapátok javítására használják. A szerszám- és formagyártásban a letörött vagy elkopott élek és formaadó funkcionális felületek javítására vagy akár helyi felvértezésére használják. Kopás és korrózió elleni védelemként az energiatechnikában vagy a petrolkémiában a csapágy helyeket, hengereket vagy hidraulikus komponenseket bevonatolják. Az additív gyártás a gépkocsigyártásban is alkalmazásra kerül. Itt a nagy darabszámú komponenseket nemesítik.

A TRUMPF ügyfelek a lézerek és lézerrendszerek széles portfóliójából profitálnak. A folyamatok területén sok éves szakértelemmel rendelkezünk és számos alkalmazáshoz nyújtunk szolgáltatásokat a lézertechnika keretén belül. Így az additív gyártás a lézerhegesztéssel vagy lézervágással is kombinálható.

A lézeres felrakóhegesztés nemzetközi megnevezése többnyire a „Laser Metal Deposition“, rövidítve LMD. De beszélünk „Direct Metal Deposition“ (DMD), „Direct Energy Deposition“ (DED) vagy "Laser Cladding" eljárásról is

Mik a lézeres felrakóhegesztés előnyei?

Nagyobb felépítési ráta

A lézeres felrakóhegesztéssel durva és igen finom struktúrák jönnek létre. Itt magas felépítési ráták valósulnak meg az additív gyártás egyéb módszereihez képest.

Anyagválaszték

A folyamat során többféle por szállítható és adagolható be egyidőben. Ezáltal lehetőség nyílik saját ötvözetek kifejlesztésére, vagy anyagok egymás közti cseréjére. Így szendvics szerkezetek jönnek létre.

Rugalmasság

A struktúrák egyszerűen felvihetők a 3D munkadarabokra és egyenetlen felületekre. A geometria módosítása is komplikációk nélkül lehetséges.

Egyszerű anyagcsere

A lézeres felrakóhegesztés lehetővé teszi, hogy egyszerűen lehessen váltani egy munkafolyamatban a különböző anyagok között.

Bevált eljárás

A lézeres felrakóhegesztés szerszámok vagy komponensek javítására kerül alkalmazásra, például a repülőgép- és űriparban. Használják még vékony korrózió- és kopásvédő rétegek felvitelére is.

Innovatív

Egy technológiai trükkel percenként több száz méteres maximális sebességek érhetők el: a Highspeed lézeres felrakóhegesztés például a féktárcsák bevonatolásánál mutatja meg, mit tud.

Miben különböznek a sugárforrások az eltérő LMD alkalmazások esetén?

Lézeres felrakóhegesztés (LMD)

A hagyományos lézeres felrakóhegesztés a 3D munkadarabok rugalmas bevonatolásához, javításához és additív módosításához kerül alkalmazásra. Mivel ehhez az eljáráshoz nem szükséges építőkamra, nagyon nagy munkadarabok is megmunkálhatók. A felvitt rétegek olvasztókohászatilag össze vannak kötve a szubsztrátummal, így - gyakran a standard minőségekhez hasonló - magas szilárdság célozható meg.

Highspeed lézeres felrakóhegesztés (HS-LMD)

A Highspeed lézeres felrakóhegesztés a Fraunhofer ILT által kifejlesztett EHLA eljáráson (EHLA= Extremes Hochgeschwindigkeits-Laserauftragschweißen= extrém nagysebességű lézeres felrakóhegesztés) alapszik. A forgásszimmetrikus alkatrészek nagy felületű bevonatolására alkalmas. A hagyományos lézeres felrakóhegesztésnél a felvitt rétegek olvasztókohászatilag össze vannak hegesztve a szubsztrátummal. A nagyon nagy folyamatsebességeknek és a velejáró gyors lehűlésnek köszönhetően nagyobb szilárdságok célozhatók meg. Így a nehezen hegeszthetőnek számító nyersanyagok is megmunkálhatók (pl. öntvény).

Lézeres felrakóhegesztés zöld lézersugárral

A lézeres felrakóhegesztés zöld lézersugárral nagyon hatékony a rendkívül reflektív anyagok, mint a tiszta réz, rézötvözetek, bronzok, alumíniumötvözetek vagy nemesfém ötvözetek esetén. A zöld hullámhossz az infravörös hullámhossz-tartományhoz képest jelentősen magasabb abszorpcióval rendelkezik; a tiszta réz és a rézötvözetek esetén sokszorosan nagyobb abszorpció érhető el. Az infravörös hullámhosszhoz képest az additív gyártás zöld hullámhosszal rézötvözetek alkalmazása esetén nagyobb sűrűségeket és egy végkontúrközeli felépítést tesz lehetővé jelentősen kisebb lézerteljesítmény mellett.

Hogyan működik a lézeres felrakóhegesztés és a Highspeed lézeres felrakóhegesztés?

Lézeres felrakóhegesztés (LMD)

A hagyományos lézeres felrakóhegesztésnél a lézersugár helyben felmelegíti a munkadarabot, és ezen egy hegfürdőt hoz létre. A megmunkáló optikában lévő fúvókából utána finom fémport szórnak közvetlenül a hegfürdőbe. Ez ott felolvad, és vegyül az alapanyaggal. Egy kb. 0,2 és 1 milliméter közötti vastagságú réteg marad vissza. Így egymással összehegesztett hernyóvarratok keletkeznek, amelyek a meglévő alaptesteken és egész alkatrészeken struktúrákat hoznak létre. Szükség esetén sok réteg egymásra építhető. A lézeres felrakóhegesztéssel több cm³/min magas felépítési- vagy térfogatráták hozhatók létre 3D felületeken, 500 mm/min és több méter/perc közötti előtolási sebesség mellett. A vonalak, felületek és formák felviteléhez a megmunkáló optika – automatikusan vezérelve – a munkadarab fölé mozog. Egy intelligens érzékelőrendszer gondoskodik arról, hogy a rétegvastagság mindig mindenütt egyenletes legyen.

Highspeed lézeres felrakóhegesztés (HS-LMD)

A Highspeed lézeres felrakóhegesztés esetén a porrészecskék már a szubsztrátum felületén szinte olvadási hőfokra kerülnek felmelegítésre. Ezáltal kevesebb idő kell a porrészecskék megolvasztására. Az eredmény: Jelentősen megnövekedett folyamatsebességek. A kisebb hőbevitel miatt a Highspeed lézeres felrakóhegesztés a nagyon hőérzékeny nyersanyagok, mint az alumínium vagy az öntöttvas ötvözetek bevonatolását is lehetővé teszi. A HS-LMD eljárássall akár 1500 cm²/min magas felületráták is elérhetők a forgásszimmetrikus felületeken. Itt több száz méter/perc előtolási sebességek érhetők el.

Tudja meg, mitől vannak elragadtatva ügyfeleink

Néha saját költségünkön valósítjuk meg az alkalmazási ötleteket. Hosszú, rögös út vezet a siker eléréséig.

Christoph Hauck

A toolcraft AG technológia és értékesítés igazgatója

a sikertörténethez

Mire alkalmas a lézeres felrakóhegesztés?

TRUMPF application powertrain brake disk

Bevonatolás

Javítsa fel alkatrészeit - egy korrózió vagy kopás elleni védőréteggel. A lézeres por felrakóhegesztés által olyan bevonatok keletkeznek, amelyek keményítik az Ön alkatrészeit és ezáltal ellenállóbbak a sós vízzel, vegyszerekkel vagy időjárással szemben. A hagyományos eljárástól, mint például a termikus fröccsenéstől eltérően a munkadarab csak alacsony termikus terheléseknek van kitéve, így csak nagyon kevés deformálódás lép fel – ha fellép egyáltalán. A lézeres felrakóhegesztéssel különböző anyagkeverékek és rétegszerkezetek lehetségesek. Spóroljon meg például gyártási költségeket azáltal, hogy kedvezőbb áru anyagokat használ alkatrészeihez, amiket aztán kiváló minőségben bevonatol.

Lézeres felrakóhegesztés részleges erősítések generálásához

Additív gyártás

A lézeres felrakóhegesztés széleskörű formatervezési szabadságot nyit meg az alkatrészek egyedi gyártásában, elsősorban a generikus présformázással összehasonlítva. A kiegészítő anyaggal való lézeres felrakóhegesztés segítségével teljesen új struktúrák jöhetnek létre, vagy a meglévő alkatrészek formája és felület struktúrája megváltoztatható. Ily módon olyan nagy formátumú alkatrészek is előállíthatók, amelyek nem férnek be egy 3D-nyomtató építőtérfogatába.

Javítás

Szívesen teremtene több értéket? Javítsa meg a drága alkatrészeket vagy szerszámokat egyszerűen és gyorsan a lézeres por felrakóhegesztéssel. A kisebb és nagyobb károk gyorsan és szinte nyomtalanul elháríthatók. Formatervezési módosítások is lehetségesek. Így Ön időt, energiát és anyagot takarít meg. Ez főleg a drága fémeknél, mint a nikkel vagy a titán, kifizetődő. Tipikus alkalmazási példák a mindenféle turbinalapátok, dugattyúk, szelepek, tengelyek vagy szerszámok.

Illesztés

A lézeres felrakóhegesztés optimális illesztő eljárásként is - például több milliméteres rések áthidalásához. Így homogén, sűrű varratok jönnek létre – bármilyen utómegmunkálás nélkül. A koaxiális poradagolás ezt a hegesztési eljárást háromdimenzióssá és iránytól függetlenné teszi - Önt pedig rugalmassá a gyártási láncban. A lézeres felrakóhegesztéssel Ön különböző anyagokat, például acélt és alumíniumöntvényt is összekapcsolhat. Így hegeszthetők az e-motorok akkumulátorai.

A lézeres felrakóhegesztés és a Highspeed lézeres felrakóhegesztés akcióban

Milyen termékek alkalmasak a lézeres felrakóhegesztéshez?

TruLaser Cell 3000

A kompakt és rendkívül precíz, 5-tengelyes lézergéppel Ön rugalmas marad: két- és háromdimenziós hegesztés, vágás és LMD a gyors folyamatadapter-cserének köszönhetően.

A termékhez

TruLaser Cell 7040

Tökéletesen fel van szerelve – legyen szó akár két-, akár háromdimenziós munkadarabok vagy csövek megmunkálásáról. Rugalmasan válthat a vágás, hegesztés és a felrakóhegesztés között.

A termékhez

Deposition Line

Nyisson új piacokat. Legyen szó bevonatolásról, javításról vagy additív gyártásról - sugárforrásból, porszállítóból, optikákból és fúvókákból álló egyéni megoldást kap.

A termékhez

Ezek a témák is érdekelhetik Önt

Féktárcsák lézeres felrakóhegesztése az Euro 7 szabvány szerint

Tudja meg, miért a nagysebességű lézeres felrakóhegesztés az optimális választás az Euro 7 szabványnak megfelelő féktárcsák gyártásához - és miért válhatna ez a féktárcsák gyártása területén egy új standarddá.

Laser Metal Fusion (LMF)

A lézer a porágyalapú lézersugaras olvasztásnál rétegről rétegre úgy hozza létre az alkatrészt, hogy felolvasztja a fémes port. Ennek alapja egy CAD-modell.