Rivestimento laser - rivestimento, riparazione e produzione additiva
Che cos'è la deposizione laser di metalli?
Il laser cladding è un processo specializzato nell'ambito della tecnologia di saldatura laser e allo stesso tempo un processo di produzione additiva in cui il materiale d'apporto metallico viene introdotto selettivamente in un bagno fuso generato da un laser. A livello internazionale, il processo è noto anche come cladding laser, deposizione laser di metalli (LMD) o deposizione a energia diretta (DED).
Durante il processo, la polvere o il filo di metallo vengono immessi nel bagno fuso del laser. Il materiale depositato si lega metallurgicamente al materiale di base e forma uno strato o una struttura densa e resistente. Ciò consente di rivestire, riparare o costruire componenti in modo additivo.
La deposizione laser di metalli è oggi utilizzata in numerosi settori, tra cui la costruzione di utensili e stampi, l'ingegneria meccanica, l'industria energetica e quella aerospaziale.
Una guida precisa del raggio laser, un'alimentazione uniforme del materiale e un'ottica di processo robusta sono fondamentali per processi stabili e riproducibili. Precitec sviluppa teste di lavorazione ad alta precisione per il rivestimento laser con polveri e fili, appositamente progettate per le applicazioni industriali.
Come funziona il rivestimento laser?
Nella placcatura laser, il raggio laser focalizzato crea un bagno di fusione locale sulla superficie del componente. Allo stesso tempo, il materiale d'apporto - in polvere o in filo - viene introdotto in questo bacino fuso.
Il processo si svolge in più fasi:
- Il raggio laser fonde localmente la superficie del componente.
- Il materiale aggiuntivo viene alimentato continuamente.
- Il materiale si fonde con il materiale di base.
- Durante la solidificazione si crea uno strato metallurgicamente legato.
Rivestimenti di alta qualità o strutture additive con una geometria definita possono essere prodotti attraverso una fusione e una solidificazione controllate con precisione. Le moderne teste di lavorazione laser consentono un controllo stabile del processo anche con geometrie complesse dei componenti.
L'high-tech può anche essere pura estetica: il fascino del rivestimento laser al rallentatore
Per quali applicazioni è adatta la deposizione laser di metalli?
Il rivestimento laser viene utilizzato principalmente in applicazioni in cui i componenti sono esposti a carichi meccanici, termici o corrosivi elevati. I campi di applicazione più importanti includono
Protezione dall'usura e rivestimento
Le superfici dei componenti possono essere migliorate in modo specifico applicando leghe speciali. Ad esempio, è possibile produrre rivestimenti resistenti all'usura, alla corrosione o alla temperatura . Il rivestimento laser è spesso utilizzato per applicare rivestimenti resistenti all'usura a componenti altamente sollecitati.
Le applicazioni tipiche includono
- Valvole e componenti di pompe
- Pale di turbine
- Utensili e stampi
- Alberi
- Componenti di ingegneria meccanica
Il preciso apporto di energia del laser consente di ottenere rivestimenti di alta qualità con una bassa diluizione del materiale di base.
Riparazione di componenti di alta qualità
La deposizione laser di metalli viene spesso utilizzata per ricondizionare componenti usurati o danneggiati. Le aree danneggiate vengono ricostruite in modo specifico e poi rilavorate meccanicamente.
Le applicazioni tipiche di riparazione includono
- Componenti di turbine
- Strumenti e stampi
- Componenti di ingegneria meccanica
L'applicazione mirata dei materiali può prolungare la durata dei componenti e ridurre i costi dei pezzi di ricambio.
Produzione additiva di grandi strutture
Oltre al rivestimento e alla riparazione, il rivestimento laser può essere utilizzato anche per i processi di fabbricazione additiva. Si tratta di costruire strutture metalliche strato per strato. Questo processo offre vantaggi rispetto ai processi di fabbricazione additiva basati su letti di polvere, in particolare per i componenti di grandi dimensioni o per le alte velocità di costruzione.
La saldatura a deposizione laser a filo svolge un ruolo importante in questo caso, in quanto è particolarmente efficiente dal punto di vista dei materiali. Per ulteriori informazioni, consultare la nostra pagina sulla stampa 3D con il laser.
Rivestimento laser con polvere
Nella placcatura laser a polvere, la polvere metallica viene introdotta nel bagno di saldatura laser attraverso un ugello. Questo processo è particolarmente adatto per rivestimenti precisi e processi di riparazione.
Un'alimentazione stabile della polvere e un'ottica laser precisa sono fondamentali per ottenere una qualità uniforme del rivestimento.
Con VarioCladder YC52, Precitec offre una testa di lavorazione appositamente sviluppata per il rivestimento laser con polvere metallica. Il concetto di ugello modulare consente un adattamento flessibile a diverse applicazioni e larghezze di traccia.
Saldatura a deposizione laser con filo
Nella placcatura laser a filo, un filo metallico viene alimentato continuamente nel bagno di saldatura laser. Questo processo consente di ottenere elevati tassi di accumulo e un'efficienza del materiale molto elevata, in quanto viene utilizzato quasi tutto il materiale d'apporto.
I processi a filo sono spesso utilizzati nella produzione additiva di componenti metallici.
A questo scopo Precitec sviluppa teste di lavorazione con alimentazione a filo coassiale, che consentono un'alimentazione stabile del materiale indipendentemente dalla direzione del movimento.
Ulteriori informazioni su questa tecnologia sono disponibili nella nostra pagina sulla stampa 3D con laser.
