CoaxPrinter - Optique laser pour le rechargement laser avec fil
Soudage laser par dépôt non directionnel pour la fabrication additive, la réparation et le revêtement
Le CoaxPrinter est une optique d'usinage pour le rechargement laser indépendant de la direction avec du fil et convient à un large éventail d'applications dans la fabrication additive et la protection contre l'usure. Des structures filigranes aux formes 3D complexes et volumineuses, l'optique laser permet un dépôt de matériau continu et indépendant de la direction.
Basé sur la formation annulaire du faisceau et l'alimentation centrale en fil, le matériau d'apport est fondu de manière homogène depuis toutes les directions et lié à la surface de la pièce avec un apport de chaleur aussi faible que possible. Il est ainsi possible de créer des couches sans pores avec une grande stabilité de processus, indépendamment de la direction du mouvement.
Par rapport au rechargement laser avec de la poudre, le procédé à base de fil offre une utilisation du matériau de presque 100 %, car le matériau d'apport est entièrement introduit et traité. Cela rend le CoaxPrinter particulièrement attractif pour des applications telles que le soudage de réparation, la protection contre l'usure et la construction additive de structures 2,5D et 3D, où des matériaux de haute qualité et coûteux comme le titane ou l'inconel sont utilisés.
Pour les applications de rechargement par laser avec des poudres métalliques, la tête de revêtement YC52 complète le portefeuille de Precitec dans le domaine de la fabrication additive.
Pour en savoir plus sur le rechargement laser avec fil, regardez la vidéo ci-dessous :
Quels sont les avantages de l'imprimante CoaxPrinter pour le rechargement au laser ?
Application de matériau indépendante de la direction
Le CoaxPrinter permet un rechargement au laser indépendant de la direction, car le fil est amené coaxialement au faisceau laser. En combinaison avec la formation annulaire du faisceau, le matériau d'apport est fondu uniformément dans toutes les directions de déplacement. Cela permet une application continue du matériau, même en cas de mouvements complexes de la bande, et favorise des couches uniformes et sans pores avec une grande stabilité du processus.
Utilisation élevée du matériau lors du rechargement laser à fil
Lors du rechargement laser avec fil, le matériau d'apport est entièrement introduit et traité, ce qui permet d'atteindre une utilisation du matériau proche de 100 %. Contrairement aux procédés à base de poudre, il n'y a pas de pertes dues à l'overspray ou au matériau non introduit. Il n'y a pas non plus de contamination de l'installation ou de l'opérateur. Cela favorise des processus de revêtement et de réparation économiques et rend la CoaxPrinter particulièrement attractive pour les applications avec des matériaux de haute qualité ou des volumes de commande plus importants.
Des processus de revêtement stables et reproductibles
La coordination précise du faisceau laser et de l'alimentation en matériau permet d'obtenir un bain de fusion stable et donc un processus reproductible sur toute la plage d'usinage. Ceci est particulièrement avantageux pour les processus de fabrication additive, le soudage de réparation et les revêtements fonctionnels avec des exigences de qualité élevées.
Intégration simple et fonctionnement économique
L'imprimante CoaxPrinter peut être mise en service en peu de temps avec différents types de laser. L'optique et le mode d'alimentation en fil permettent une grande fenêtre de processus, ce qui autorise des tolérances en matière de distance de travail et de puissance laser et favorise une conduite robuste du processus.
Le traitement de différents matériaux et épaisseurs de fils, y compris les fils fourrés, offre une grande flexibilité d'utilisation. Une surveillance intégrée du processus aide à documenter les couches appliquées et contribue à la reproductibilité et à la sécurité du processus.
L'alimentation coaxiale des fils permet d'obtenir une utilisation du matériau proche de 100 %. En combinaison avec des vitesses de fil élevées allant jusqu'à 5 m/min, cela permet des taux d'application élevés et un fonctionnement économique. L'apport de chaleur ciblé réduit en outre la déformation des pièces et diminue le besoin d'étapes d'usinage en aval.
Quelles sont les possibilités d'application du CoaxPrinter pour le rechargement laser avec fil ?
L'imprimante CoaxPrinter convient à un grand nombre d'applications industrielles, notamment :
- Soudage de réparation de composants de haute qualité
pour une remise en état efficace des composants usés ou endommagés - Remise à neuf de pièces d'usure et de composants fonctionnels
avec des exigences d'application précise du matériau et de qualité de couche reproductible - Revêtements fonctionnels et de protection
pour améliorer les propriétés d'usure, de corrosion ou de température - Construction additive de structures 2,5D et 3D
pour des composants robustes ou à géométrie complexe dans l'impression 3D industrielle - Prototypage rapide et fabrication de petites séries
pour la fabrication rapide de prototypes complexes et de composants proches de la production en série - Applications dans la fabrication d'outils, la construction automobile et aéronautique
pour la réparation, le revêtement et les processus de fabrication additive
Données techniques
- puissance laser max. : 6 kW (cw, 900 - 1080 nm)
- distances focales collimation : 55 mm (NA ≤0,22), 100 mm (NA ≤0,13)
- diamètre du fil de soudage : 0,8 - 1,6 mm
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Comment fonctionne le rechargement laser avec fil ?
Le rechargement laser avec fil est un procédé de fabrication additif dans lequel un fil métallique est amené en continu comme matériau d'apport au foyer d'un faisceau laser où il est fondu. Le matériau fondu est déposé en couches sur une pièce et forme une structure ou un revêtement lié par métallurgie.
Dans le cas du rechargement laser à base de fil, l'alimentation en fil est coaxiale au faisceau laser. En combinaison avec une formation de faisceau appropriée, le fil est fondu uniformément et introduit de manière contrôlée dans le bain de fusion local à la surface de la pièce. L'ajustement précis de la puissance du laser, de l'alimentation en fil et de la position du foyer permet d'obtenir des couches uniformes présentant une adhérence élevée et une géométrie reproductible.
Le procédé convient aussi bien à la construction additive de structures 2,5D et 3D qu'aux processus de réparation et de revêtement, en particulier pour des volumes de commande plus importants ou des matériaux de grande valeur. La conception optique de la tête d'usinage joue ici un rôle central, car elle a une influence déterminante sur l'apport d'énergie, l'application du matériau et la stabilité du processus.
Vous trouverez de plus amples informations sur le procédé et les applications typiques sur notre page consacrée au rechargement laser avec fil.