レーザークラッディング - コーティング、補修、積層造形

レーザー金属溶着とは？

レーザークラッディングは、レーザ溶接技術における特殊なプロセスであると同時に、レーザによって生成された溶融プールに金属フィラー材料を選択的に導入する積層造形プロセスでもあります。国際的には、このプロセスはレーザークラッディング、レーザ金属蒸着（LMD）または指向性エネルギー蒸着（DED）としても知られている。

このプロセスでは、金属粉末またはワイヤーがレーザー溶融プールに供給される。蒸着された材料は母材と冶金的に結合し、緻密で弾力性のある層または構造を形成する。これにより、コンポーネントのコーティング、修理、または付加的なビルドアップが可能になります。

レーザー金属蒸着は、工具や金型製作、機械工学、エネルギー産業、航空宇宙など、今日多くの産業で使用されています。

正確なレーザービーム誘導、均一な材料供給、堅牢なプロセス光学系は、安定した再現性のあるプロセスにとって極めて重要です。Precitecは、産業アプリケーション用に特別に設計された、パウダーとワイヤーを使用するレーザークラッディング用の高精度加工ヘッドを開発しています。

レーザクラッディングは主に、部品が高い機械的、熱的、または腐食性の負荷にさらされるアプリケーションで使用されます。最も重要な応用分野は以下の通りです。

摩耗保護とコーティング

部品表面は、特殊合金を適用することで特別に改善することができます。例えば、耐摩耗性、耐腐食性、耐熱性のコーティングが 可能です。レーザクラッディングは、応力の大きい部品に耐摩耗性コーティングを施すためによく使用されます。

代表的なアプリケーションは以下の通りです。

• バルブおよびポンプ部品
• タービンブレード
• 工具および金型
• シャフト
• 機械工学部品

レーザーの正確なエネルギー入力により、母材の希釈を抑えた高品質のコーティングが可能になります。

高品質部品の補修

レーザクラッディングは、摩耗または損傷した部品の再調整によく使用されます。損傷箇所は特に再構築され、その後機械的に再加工されます。

代表的な補修用途

• タービン部品
• 工具および金型
• 機械工学の部品

目標に合わせた材料適用により、部品の耐用年数を延ばし、交換部品のコストを削減することができます。

大型構造物の積層造形

コーティングと補修に加えて、レーザークラッディングは積層造形プロセスにも使用できます。これには、金属構造を層ごとに構築することが含まれます。このプロセスは、特に大型部品や高い造形速度に対して、粉末床ベースの積層造形プロセスよりも利点があります。

ワイヤーベースのレーザー溶着は、特に材料効率が高いため、ここで重要な役割を果たします。詳しくは、レーザーによる3Dプリンティングのページをご覧ください。