Optique de focalisation pour le rechargement laser avec poudre métallique
Optique de précision pour des processus de soudage par dépôt laser stables et la fabrication additive
La tête de revêtement VarioCladder YC52 est une optique de focalisation modulaire pour le soudage laser par dépôt de poudre métallique (Laser Cladding, Laser Metal Deposition, LMD) dans la fabrication additive. Elle a été développée pour des applications industrielles exigeantes avec des lasers à solide et convient aux tâches de réparation, de protection contre l'usure ainsi qu'à l'impression 3D.
Lors du rechargement laser avec de la poudre métallique, une focalisation stable du faisceau laser et un apport de poudre reproductible sont décisifs pour une formation de couche uniforme, une faible porosité et une grande sécurité du processus. Le VarioCladder YC52 soutient ces exigences grâce à sa construction robuste et étanche à la poussière, ses composants optiques de haute qualité et ses fonctions intégrées de surveillance du processus.
La possibilité de générer des largeurs de piste variables permet une adaptation flexible aux différentes exigences de processus et soutient des processus de revêtement reproductibles avec une qualité de composant élevée dans la fabrication additive et l'utilisation industrielle.
Pour les applications de rechargement laser à base de fil, l'imprimante CoaxPrinter complète le portefeuille de Precitec dans le domaine de la fabrication additive.
Quels sont les avantages du VarioCladder YC52 pour le rechargement laser ?
Largeurs de pistes variables en rechargement laser
Le VarioCladder YC52 permet de générer des largeurs de voie variables pour le rechargement laser. Différentes tailles de spots laser peuvent être réglées automatiquement, ce qui permet d'adapter le processus de manière flexible à la géométrie des pièces et aux exigences de l'application. Il est ainsi possible de réaliser aussi bien des structures fines avec précision que des pistes plus larges pour un dépôt de matériau efficace - tout en conservant une qualité de revêtement constante, des résultats reproductibles et une grande stabilité du processus.
Modularité avec différents concepts de buses
La tête d'enduction est modulaire et peut être équipée de différents concepts de buses. Selon l'application, des buses coaxiales à 4 jets, des buses coaxiales à fente annulaire ainsi que des buses hors axe sont disponibles. Cette modularité permet une conception du processus de revêtement spécifique à l'application et à la pièce - des structures 3D fines dans des zones difficiles d'accès avec un faible contour de perturbation jusqu'aux revêtements plats et homogènes de grandes surfaces.
Surveillance intégrée des processus et de la qualité
L'optique de focalisation peut être équipée d'une observation par caméra coaxiale ainsi que d'une surveillance du verre de protection. La présence, la température et le degré d'encrassement du verre de protection sont alors détectés en ligne. L'optique peut être complétée par un pyromètre et un système OCT pour mesurer la hauteur de la structure. La saisie continue des données importantes relatives au processus et à l'état permet une reproductibilité élevée des processus de revêtement et contribue à la stabilité à long terme du processus de rechargement au laser.
Largeurs de voie dans le rechargement par laser - variables ou constantes
Génération de largeurs de voie variables
Une caractéristique centrale de l'équipement du VarioCladder YC52 est la possibilité de générer des largeurs de voie variables dans le soudage laser par rechargement avec de la poudre métallique. En fonction de la puissance du laser, du diamètre des fibres et de la défocalisation, il est possible de réaliser des largeurs de piste de 0,3 à 5 mm. Il est ainsi possible de revêtir avec précision des structures fines, mais aussi de créer des pistes plus larges pour une application efficace du matériau.
Le réglage flexible de la largeur des pistes permet une adaptation optimale aux différentes géométries de pièces et exigences de processus. En même temps, elle soutient une qualité de revêtement élevée et constante, une formation de couche stable et une reproductibilité élevée des processus - aussi bien dans la fabrication additive que dans les revêtements de réparation et de protection contre l'usure.
Rechargement laser sans largeur de voie variable - quand le YC52 est-il la bonne solution ?
La tête d'enduction YC52 éprouvée fonctionne avec une largeur de piste fixe et permet ainsi une conduite de processus particulièrement simple et fiable. Elle est particulièrement adaptée aux applications où l'uniformité des revêtements et la reproductibilité des structures de dépôt sont des priorités.
La tête est une solution robuste pour le soudage laser par dépôt de poudre (Directed Energy Deposition, DED) et est utilisée dans les applications industrielles pour les processus de revêtement, de réparation et de fabrication additive. Sa construction robuste et sa grande stabilité de processus en font une solution fiable pour un fonctionnement industriel continu.
Système modulaire avec différents concepts de buses
La tête de revêtement VarioCladder YC52 est modulaire et peut être configurée avec différents concepts de buses. Le système peut ainsi être adapté de manière ciblée à différentes applications de rechargement par laser avec de la poudre métallique.
- Buse coaxiale à 4 faisceaux
Pour des puissances laser élevées et des applications 3D exigeantes - Buse coaxiale à fente annulaire
Pour une focalisation homogène de la poudre et un rendement élevé de la poudre - Buse hors axe
Pour les zones difficiles d'accès et les applications à faible contour parasite
La conception modulaire permet une configuration de la tête de revêtement spécifique à l'application et au composant et favorise une adaptation optimale à la géométrie du composant et aux exigences du processus - avec des processus de revêtement stables et reproductibles.
Quelles sont les possibilités d'application du VarioCladder YC52 pour le rechargement laser ?
L'optique de focalisation est adaptée à différentes applications industrielles, notamment :
- Soudage de réparation d'outils et de moules
pour la remise en état de composants usés ou endommagés - Remise à neuf de pièces de turbines et de pièces d'usure
avec des exigences élevées en matière de qualité des couches et de sécurité des processus - Revêtements fonctionnels et de protection
pour améliorer les propriétés d'usure, de corrosion ou de température - Construction de structures complexes en fabrication additive
pour des pièces à fonction intégrée ou à géométrie complexe - Applications dans la construction d'outils, la construction automobile et la construction aéronautique
pour la réparation, le revêtement et les processus de fabrication additive
Données techniques
- Longueur max. Puissance laser : 6 kW
- Distance de travail : 12 - 14 mm (24 mm avec version spéciale de buse à fente annulaire coaxiale)
- Diamètre min. du foyer de poudre : 1 mm (buse à fente annulaire), 2 mm (buse à 4 faisceaux), 3 mm (buse hors axe)
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Comment fonctionne le rechargement laser avec de la poudre métallique ?
Le rechargement par laser avec de la poudre métallique, également appelé dépôt de métal par laser (LMD) ou dépôt direct d'énergie (DED), est un procédé de fabrication additif au cours duquel de la poudre métallique est introduite de manière ciblée dans le foyer d'un faisceau laser et y est fondue. Le matériau est déposé en couches sur un composant et forme un revêtement ou une structure lié(e) à la métallurgie.
La poudre métallique est amenée de manière contrôlée dans le foyer du laser par une ou plusieurs buses. En même temps, le laser crée un bain de fusion local à la surface de la pièce, dans lequel la poudre est introduite. Grâce à la régulation harmonisée de la puissance du laser, de l'alimentation en poudre et de la position du foyer, on obtient des couches régulières, peu poreuses et présentant une adhérence élevée.
Le procédé convient aussi bien à la construction de nouvelles géométries dans la fabrication additive qu'aux processus de réparation et de revêtement, par exemple pour la remise en état de composants usés ou la fonctionnalisation de surfaces. La conception optique de la tête de revêtement joue ici un rôle central, car elle influence de manière déterminante la focalisation de la poudre, l'apport d'énergie et la stabilité du processus.