Ottica di focalizzazione per la saldatura a deposizione laser con polveri metalliche

Ottica precisa per processi di cladding laser stabili e produzione additiva

La testa di rivestimento VarioCladder YC52 è un'ottica di focalizzazione modulare per il rivestimento laser con polvere metallica (deposizione laser di metalli, LMD) nella produzione additiva. È stata sviluppata per applicazioni industriali complesse con laser a stato solido ed è adatta per attività di riparazione, protezione dall'usura e stampa 3D.

Nella deposizione laser di metallo con polvere metallica, la focalizzazione stabile del fascio laser e l'alimentazione riproducibile della polvere sono fondamentali per la formazione di strati uniformi, la bassa porosità e l'elevata affidabilità del processo. Il VarioCladder YC52 soddisfa questi requisiti grazie al suo design robusto e a tenuta di polvere, ai componenti ottici di alta qualità e alle funzioni di monitoraggio del processo integrate.

La capacità di generare tracce di larghezza variabile consente un adattamento flessibile ai diversi requisiti di processo e supporta processi di rivestimento riproducibili con un'elevata qualità dei componenti nella produzione additiva e nelle applicazioni industriali.

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Quali vantaggi offre il VarioCladder YC52 per il rivestimento laser?

Larghezze di traccia variabili nella deposizione laser di metalli

Il VarioCladder YC52 consente di generare tracce di larghezza variabile nel rivestimento laser. Le diverse dimensioni dello spot del laser possono essere impostate automaticamente, in modo da adattare il processo in modo flessibile alla geometria del componente e ai requisiti dell'applicazione. Ciò consente di costruire con precisione strutture sottili e di realizzare tracce più larghe per un'applicazione efficiente del materiale, con una qualità di rivestimento costante, risultati riproducibili e un'elevata stabilità del processo.

 

 

 

 

 

Modularità con diversi concetti di ugelli

La testa di verniciatura ha un design modulare e può essere equipaggiata con diversi tipi di ugelli. A seconda dell'applicazione, sono disponibili ugelli coassiali a 4 getti, ugelli coassiali a gap anulare e ugelli fuori asse. Questa modularità consente di personalizzare il processo di rivestimento in base all'applicazione e al componente: da strutture 3D fini in aree difficili da raggiungere con un piccolo contorno di interferenza a rivestimenti piatti e omogenei su grandi superfici.

Monitoraggio integrato dei processi e della qualità

L'ottica di focalizzazione può essere dotata di monitoraggio della telecamera coassiale e del vetro protettivo. La presenza, la temperatura e il grado di sporcizia del vetro protettivo vengono registrati in linea. L'ottica può essere ampliata con un pirometro e un sistema OCT per misurare l'altezza della struttura. La registrazione continua dei dati relativi al processo e alle condizioni supporta un'elevata riproducibilità dei processi di rivestimento e contribuisce alla stabilità del processo a lungo termine nel rivestimento laser.

 

Larghezza della traccia nella deposizione laser di metalli - variabile o costante

Generazione di carreggiate variabili

Una caratteristica fondamentale di VarioCladder YC52 è la capacità di generare tracce di larghezza variabile nel rivestimento laser con polvere metallica. A seconda della potenza del laser, del diametro della fibra e della defocalizzazione, è possibile ottenere tracce da 0,3 a 5 mm. Ciò consente di rivestire con precisione sia strutture sottili che di creare tracce più larghe per un'efficiente deposizione di materiale.

La regolazione flessibile della larghezza della pista consente un adattamento ottimale alle diverse geometrie dei componenti e ai requisiti di processo. Allo stesso tempo, supporta una qualità di rivestimento costantemente elevata, una formazione stabile dello strato e un'alta riproducibilità del processo, sia nella produzione additiva che per i rivestimenti di riparazione e protezione dall'usura.

Deposizione laser di metalli senza larghezza di traccia variabile: quando l'YC52 è la soluzione giusta?

La collaudata testa di spalmatura YC52 lavora con una carreggiata fissa e consente quindi un controllo del processo particolarmente semplice e affidabile. È particolarmente adatta per le applicazioni in cui l'attenzione è rivolta a rivestimenti uniformi e a strutture di accumulo riproducibili.

La testa è una soluzione robusta per la saldatura a deposizione laser di polveri (Directed Energy Deposition, DED) e viene utilizzata in applicazioni industriali per i processi di rivestimento, riparazione e produzione additiva. Il suo design robusto e l'elevata stabilità di processo ne fanno una soluzione affidabile per il funzionamento industriale continuo.

Sistema modulare con diversi concetti di ugelli

La testa di deposizione VarioCladder YC52 ha un design modulare e può essere configurata con diversi concetti di ugelli. Ciò consente di personalizzare il sistema per diverse applicazioni di rivestimento laser con polveri metalliche.

  • Ugello coassiale a 4 fasci
    Per alte potenze laser e applicazioni 3D complesse
  • Ugello coassiale a gap anulare
    Per una focalizzazione omogenea della polvere e un'elevata efficienza della stessa
  • Ugello fuori asse
    Per aree di difficile accesso e applicazioni con contorni a bassa interferenza

Il design modulare consente di configurare la testa di rivestimento in base all'applicazione e al componente, favorendo un adattamento ottimale alla geometria del componente e ai requisiti di processo, con processi di rivestimento stabili e riproducibili.

Quali applicazioni sono possibili con il VarioCladder YC52 per la deposizione laser di metalli?

Le ottiche di focalizzazione sono adatte a diverse applicazioni industriali, tra cui

  • Saldatura di riparazione di utensili e stampi
    per il ripristino di componenti usurati o danneggiati
  • Ricondizionamento di turbine e componenti soggetti a usura
    con elevati requisiti di qualità del rivestimento e affidabilità del processo
  • Rivestimenti funzionali e protettivi
    per migliorare le proprietà di usura, corrosione o temperatura
  • Creazione di strutture complesse nella produzione additiva
    per componenti funzionalmente integrati o geometricamente esigenti
  • Applicazioni nella costruzione di utensili, automobili e aerei
    per processi di riparazione, rivestimento e produzione additiva

Dati tecnici

  • Potenza massima del laser: 6 kW Potenza laser: 6 kW
  • Distanza di lavoro: 12 - 14 mm (24 mm con versione speciale ugello coassiale a fessura anulare) Diametro minimo di messa a fuoco della polvere: 1 mm (ugello a fessura anulare), 2 mm (ugello a 4 fasci), 3 mm (ugello fuori asse)

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Come funziona il rivestimento laser con polvere metallica?

La deposizione laser di metallo con polvere metallica, nota anche come deposizione laser di metallo (LMD) o deposizione diretta di energia (DED), è un processo di fabbricazione additiva in cui la polvere metallica viene introdotta selettivamente nel fuoco di un raggio laser e lì fusa. Il materiale viene applicato a strati su un componente e forma un rivestimento o una struttura metallurgicamente legata.

La polvere metallica viene introdotta nel fuoco del laser in modo controllato attraverso uno o più ugelli. Allo stesso tempo, il laser crea un bagno di fusione localizzato sulla superficie del componente in cui viene depositata la polvere. Il controllo coordinato della potenza del laser, dell'alimentazione della polvere e della posizione focale produce rivestimenti uniformi e a bassa porosità con un'elevata forza adesiva.

Il processo è adatto per la creazione di nuove geometrie nella produzione additiva e per i processi di riparazione e rivestimento, ad esempio per il ripristino di componenti usurati o la funzionalizzazione di superfici. Il design ottico della testa di rivestimento svolge un ruolo fondamentale, in quanto influenza in modo significativo la focalizzazione della polvere, l'apporto di energia e la stabilità del processo.