CoaxPrinter - ワイヤーによるレーザー金属蒸着用レーザー光学部品
アディティブ・マニュファクチャリング、リペア、コーティングのための方向に依存しないレーザー金属蒸着
CoaxPrinterは、ワイヤーを用いた方向に依存しないレーザークラッディングのための加工光学系で、積層造形や摩耗保護などの幅広い用途に適しています。繊細な構造から複雑で大容量の3D形状まで、このレーザー光学系は、連続的で方向に依存しない材料成膜を可能にします。
リング状のビーム成形と中央のワイヤーフィードに基づき、充填材はあらゆる方向から均質に溶融され、可能な限り低い入熱で部品表面に接着されます。これにより、進行方向とは全く無関係に、高いプロセス安定性を備えた気孔のない層を製造することができる。
粉末を使用するレーザー溶着と比較して、ワイヤーを使用するプロセスは、充填材が完全に導入・処理されるため、ほぼ100％の材料利用が可能です。このためCoaxPrinterは、チタンやインコネルなどの高品質で高価な材料が使用される補修溶接、摩耗保護、2.5Dおよび3D構造の積層造形などのアプリケーションに特に魅力的です。
金属粉末を使用したレーザークラッディングアプリケーションでは、YC52コーティングヘッドが積層造形分野におけるPrecitecのポートフォリオを補完します。
ワイヤーを使用したレーザー金属成膜の詳細については、次のビデオをご覧ください：
CoaxPrinterはレーザー溶着にどのような利点をもたらしますか？
方向に依存しない材料塗布
CoaxPrinterは、レーザービームと同軸にワイヤーを供給するため、方向に依存しないレーザークラッディングを可能にします。リング状のビーム成形と組み合わせることで、充填材はあらゆる移動方向で均一に溶融されます。これにより、複雑なウェブの動きでも連続的な材料塗布が可能になり、均一で気孔のない層を高い加工安定性でサポートします。
ワイヤーベースのレーザー溶着による高い材料利用率
ワイヤーを使用したレーザー金属蒸着では、フィラー材料は完全に挿入されて加工されるため、材料の利用率はほぼ100%です。パウダーベースのプロセスとは対照的に、オーバースプレーや未導入材料によるロスはありません。また、システムやシステムオペレーターを汚染することもありません。このため、経済的なコーティングと補修プロセスが可能になり、CoaxPrinterは、高品質の材料や大量の注文を必要とするアプリケーションにとって特に魅力的です。
安定した再現性のあるコーティングプロセス
レーザービームと材料供給を正確に調整することで、安定した溶融池が形成され、加工領域全体にわたって再現性のある加工が可能になります。これは、付加製造工程、補修溶接、高い品質が要求される機能性コーティングに特に有利です。
シンプルな統合と経済的な運用
CoaxPrinterは、さまざまなレーザータイプに短時間で対応できます。光学系とワイヤーの供給方法によって、ワーキングディスタンスとレーザー出力の許容誤差を許容し、堅牢なプロセス制御をサポートする大きなプロセスウィンドウを実現します。
芯線を含む様々な線材と線厚の加工は、アプリケーションに高い柔軟性を提供します。統合されたプロセスモニタリングは、適用層の文書化をサポートし、再現性とプロセスの信頼性に貢献します。
同軸ワイヤ送給は、ほぼ100%の材料利用率を達成します。最大5 m/minの高速ワイヤーと組み合わせることで、高い塗布速度と経済的な運転が可能になります。また、狙いを定めた熱入力により、部品の歪みを低減し、下流の加工工程の必要性を最小限に抑えます。
CoaxPrinterを使用したワイヤーによるレーザー溶着溶接では、どのような用途が考えられますか？
CoaxPrinterは、以下のような幅広い産業アプリケーションに適しています：
- 高品質部品の補修溶接
摩耗または損傷した部品の効率的な修理 - 磨耗部品や機能部品の再生
精密な材料塗布と再現性のあるコーティング品質が要求される場合 - 機能的・保護的コーティング
摩耗、腐食、温度特性の改善 - 2.5Dおよび3D構造の積層造形
産業用3Dプリンティングにおける堅牢なコンポーネントや幾何学的な要求の高いコンポーネントの製造 - ラピッドプロトタイピングと少量生産
複雑なプロトタイプや量産に近いコンポーネントの迅速な製造に対応 - 工具製造、自動車、航空機の製造におけるアプリケーション
補修、コーティング、積層造形プロセス
技術データ
- 最大レーザー出力: 6 kW (cw、900 - 1080 nm)
- コリメーション焦点距離: 55 mm (NA≤0.22), 100 mm (NA≤0.13)
- 溶接ワイヤー直径: 0.8 - 1.6 mm
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ワイヤーを使ったレーザー金属蒸着の仕組みは？
ワイヤーによるレーザークラッディングは、金属ワイヤーを充填材としてレーザービームの焦点に連続的に送り込み、そこで溶融させる積層造形プロセスである。溶融した材料は部品に層状に塗布され、金属接合構造またはコーティングを形成する。
ワイヤーベースのレーザークラッディングでは、ワイヤーはレーザービームと同軸に供給される。適切なビーム成形と組み合わせることで、ワイヤは均一に溶融され、制御された方法で部品表面の局所的な溶融池に導入されます。レーザー出力、ワイヤー供給、焦点位置の正確な調整により、高い接着強度と再現性のある形状を持つ均一な層が得られる。
このプロセスは、2.5次元および3次元構造の積層造形や補修、コーティング工程に適しており、特に塗布量が多い場合や高品質な材料に適している。加工ヘッドの光学設計は、エネルギー投入量、材料塗布量、プロセスの安定性に大きく影響するため、ここでは中心的な役割を果たします。
このプロセスと典型的なアプリケーションに関する詳しい情報は、ワイヤーによるレーザー金属蒸着のページをご覧ください。