CoaxPrinter – Optique laser pour rechargement laser avec fil
Rechargement laser avec fil pour la fabrication additive, la réparation et le revêtement
Le CoaxPrinter est une optique laser conçue pour le rechargement laser avec fil. Grâce à l’alimentation coaxiale du fil et à la formation annulaire du faisceau laser, elle permet un dépôt de matière indépendant de la direction, précis et reproductible.
Le fil métallique est amené au centre du faisceau laser et fondu de manière homogène, quelle que soit la direction de déplacement. Le matériau d’apport est ainsi déposé de façon contrôlée sur la pièce, avec un apport thermique limité et une grande stabilité du process.
Par rapport aux procédés à base de poudre, le rechargement laser avec fil permet une utilisation matière proche de 100 %, car le matériau d’apport est entièrement introduit dans le bain de fusion. Cela rend CoaxPrinter particulièrement intéressant pour les applications avec des matériaux coûteux comme le titane ou l’Inconel, ainsi que pour la réparation, le revêtement fonctionnel et la fabrication additive de structures 2,5D et 3D.
Pour les applications de rechargement laser avec poudre métallique, la tête de revêtement VarioCladder YC52 complète le portefeuille Precitec dans le domaine de la fabrication additive.
Pour en savoir plus sur la recharge fil, regardez la vidéo ci-dessous :
Quels sont les avantages de CoaxPrinter pour le rechargement fil par laser ?
Dépôt de matière multidirectionnel
Le CoaxPrinter permet une recharge fil par laser indépendemment de la direction, car le fil est alimenté coaxialement au faisceau laser. Associée à la formation annulaire du faisceau, cette alimentation centrale permet de fondre le matériau d’apport de manière homogène dans toutes les directions de déplacement.
Le résultat : un dépôt de matière continu, régulier et reproductible, même avec des trajectoires complexes.
Utilisation matière proche de 100 %
Dans le rechargement laser avec fil, le matériau d’apport est entièrement introduit et fondu dans le bain de fusion. Contrairement aux procédés à base de poudre, il n’y a pratiquement pas de pertes dues à l’overspray ou à du matériau non utilisé.
Cette efficacité matière rend le procédé particulièrement économique pour les matériaux de haute valeur et les volumes de dépôt importants.
Process de revêtement stable et reproductible
La coordination précise entre faisceau laser, alimentation en fil et position du foyer permet d’obtenir un bain de fusion stable. Les couches déposées sont régulières, reproductibles et adaptées aux applications exigeant une qualité élevée.
Cette stabilité est particulièrement importante pour les procédés de fabrication additive, le soudage de réparation et les revêtements fonctionnels.
Intégration simple et fonctionnement économique
Une intégration flexible pour un dépôt de matière économique
Le CoaxPrinter peut être mis en service rapidement avec différents types de lasers. L’optique et le concept d’alimentation en fil offrent une grande fenêtre de process, ce qui permet de compenser certaines tolérances liées à la distance de travail ou à la puissance laser.
Le traitement de différents matériaux et diamètres de fil, y compris les fils fourrés, offre une grande flexibilité d’utilisation. Le monitoring intégré du process aide à documenter les couches appliquées et contribue à la reproductibilité du dépôt.
L’alimentation coaxiale du fil permet une utilisation matière proche de 100 %. Associée à des vitesses de fil élevées, jusqu’à 5 m/min, elle permet des taux de dépôt importants et un fonctionnement économique. L’apport thermique ciblé réduit également les déformations des pièces et peut limiter les étapes d’usinage en aval.
Quelles sont les applications du CoaxPrinter ?
CoaxPrinter convient à de nombreuses applications industrielles nécessitant un dépôt de matière précis, reproductible et économique
Applications typiques :
- Réparation de composants de haute valeur
pour remettre en état des pièces usées ou endommagées. - Remise à neuf de pièces d’usure et de composants fonctionnels
lorsque la précision du dépôt et la qualité de couche sont déterminantes. - Revêtements fonctionnels et de protection
pour améliorer la résistance à l’usure, à la corrosion ou aux contraintes thermiques. - Fabrication additive de structures 2,5D et 3D
pour produire des composants robustes ou des géométries complexes. - Prototypage rapide et petites séries
pour fabriquer rapidement des prototypes et des composants proches de la production série. - Fabrication d’outils, automobile et aéronautique
pour les applications de réparation, de revêtement et 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 additive dans lequel un fil métallique est amené en continu au foyer du faisceau laser. Le fil est fondu, puis déposé couche par couche sur la pièce afin de former une structure, une réparation ou un revêtement lié métallurgiquement au matériau de base.
Avec CoaxPrinter, l’alimentation en fil est coaxiale au faisceau laser. Cette configuration permet de fondre le fil de manière homogène et de déposer la matière de façon contrôlée dans le bain de fusion local. Le réglage précis de la puissance laser, de l’avance fil et de la position du foyer permet d’obtenir des couches régulières, adhérentes et reproductibles.
Le procédé convient à la fabrication de structures 2,5D et 3D, aux applications de réparation et aux revêtements fonctionnels, notamment lorsque les volumes de dépôt sont importants ou lorsque des matériaux de haute valeur sont utilisés.
Quelle est la différence entre rechargement laser avec fil et avec poudre ?
Le rechargement laser avec fil utilise un fil métallique comme matériau d’apport. Il permet une utilisation matière proche de 100 %, car le fil est entièrement amené dans la zone de fusion. Ce procédé est particulièrement intéressant pour les matériaux coûteux et les applications nécessitant des volumes de dépôt importants.
Le rechargement laser avec poudre offre une grande flexibilité de matériaux et convient particulièrement aux revêtements fonctionnels, aux applications avec mélanges de poudres ou aux géométries nécessitant un dépôt très spécifique.
Le choix entre fil et poudre dépend du matériau, de la géométrie de la pièce, du volume de dépôt, de la précision requise et des exigences de productivité.