Revestimiento láser: recubrimiento, reparación y fabricación aditiva
¿Qué es la deposición metálica por láser?
El revestimiento por láser es un proceso especializado dentro de la tecnología de soldadura por láser y, al mismo tiempo, un proceso de fabricación aditiva en el que el material de relleno metálico se introduce selectivamente en un baño fundido generado por un láser. Internacionalmente, el proceso también se conoce como revestimiento por láser, deposición de metal por láser (LMD) o deposición de energía dirigida (DED).
Durante el proceso, se introduce polvo o alambre metálico en el baño de fusión del láser. El material depositado se une metalúrgicamente al material base y forma una capa o estructura densa y resistente. De este modo, los componentes pueden recubrirse, repararse o construirse de forma aditiva.
La deposición de metales por láser se utiliza actualmente en numerosos sectores, como la fabricación de herramientas y moldes, la ingeniería mecánica, la industria energética y la aeroespacial.
El guiado preciso del haz láser, la alimentación uniforme del material y una óptica de proceso robusta son cruciales para conseguir procesos estables y reproducibles. Precitec desarrolla cabezales de procesamiento de alta precisión para el revestimiento por láser con polvo y alambre especialmente diseñados para aplicaciones industriales.
¿Cómo funciona el revestimiento por láser?
En el revestimiento por láser, el rayo láser focalizado crea un baño de fusión local en la superficie del componente. Al mismo tiempo, se introduce material de relleno -en forma de polvo o alambre- en este baño de fusión.
El proceso se desarrolla en varias etapas:
- El rayo láser funde localmente la superficie de la pieza.
- Se introduce material adicional de forma continua.
- El material se funde con el material base.
- Durante la solidificación se crea una capa unida metalúrgicamente.
La fusión y solidificación controladas con precisión permiten producir revestimientos de alta calidad o estructuras aditivas con una geometría definida. Los modernos cabezales de procesamiento láser permiten un control estable del proceso incluso con geometrías de componentes complejas.
La alta tecnología también puede ser pura estética: la fascinación del revestimiento láser a cámara lenta
¿Para qué aplicaciones es adecuada la deposición de metales por láser?
El revestimiento por láser se utiliza principalmente en aplicaciones en las que los componentes están expuestos a elevadas cargas mecánicas, térmicas o corrosivas. Los campos de aplicación más importantes son
Protección contra el desgaste y revestimiento
Las superficies de los componentes pueden mejorarse específicamente aplicando aleaciones especiales. Por ejemplo, se pueden producir capas resistentes al desgaste, a la corrosión o a la temperatura . El revestimiento por láser se utiliza a menudo para aplicar recubrimientos resistentes al desgaste en componentes sometidos a grandes esfuerzos.
Algunas aplicaciones típicas son
- Válvulas y componentes de bombas
- Álabes de turbinas
- Herramientas y moldes
- Ejes
- Componentes en ingeniería mecánica
La precisa entrada de energía del láser permite obtener revestimientos de alta calidad con baja dilución del material base.
Reparación de componentes de alta calidad
La deposición de metal por láser se utiliza a menudo para reacondicionar componentes desgastados o dañados. Las zonas dañadas se reconstruyen específicamente y se vuelven a mecanizar.
Las aplicaciones típicas de reparación incluyen
- Componentes de turbinas
- Herramientas y moldes
- Componentes de ingeniería mecánica
La aplicación selectiva de materiales puede prolongar la vida útil de los componentes y reducir los costes de las piezas de recambio.
Fabricación aditiva de grandes estructuras
Además del recubrimiento y la reparación, el revestimiento por láser también puede utilizarse en procesos de fabricación aditiva. Se trata de construir estructuras metálicas capa a capa. Este proceso ofrece ventajas con respecto a los procesos de fabricación aditiva basados en lechos de polvo, sobre todo en el caso de componentes de gran tamaño o velocidades de fabricación elevadas.
La soldadura por deposición láser con alambre desempeña aquí un papel importante, ya que es especialmente eficiente en cuanto al material. Encontrará más información al respecto en nuestra página sobre impresión 3D con láser.
Revestimiento láser con polvo
En el revestimiento láser basado en polvo, el polvo metálico se introduce en el baño de soldadura láser a través de una boquilla. Este proceso es especialmente adecuado para revestimientos precisos y procesos de reparación.
Una alimentación de polvo estable y una óptica láser precisa son cruciales para obtener una calidad de recubrimiento uniforme.
Con el VarioCladder YC52, Precitec ofrece un cabezal de procesamiento especialmente desarrollado para el revestimiento por láser con polvo metálico. El concepto de boquilla modular permite una adaptación flexible a diferentes aplicaciones y anchos de pista.
Soldadura por deposición láser con hilo
En el revestimiento láser por hilo, se introduce continuamente un hilo metálico en el baño de soldadura láser. Este proceso permite altas tasas de acumulación y una gran eficiencia del material, ya que se utiliza casi todo el material de relleno.
Los procesos basados en alambre se utilizan con frecuencia en la fabricación aditiva de componentes metálicos.
Para ello, Precitec desarrolla cabezales de procesamiento con alimentación de hilo coaxial, que permiten una alimentación de material estable independientemente de la dirección del movimiento.
Encontrará más información sobre esta tecnología en nuestra página sobre impresión 3D con láser.
