레이저 클래딩 - 코팅, 수리 및 적층 제조

레이저 금속 증착이란 무엇인가요?

레이저 클래딩은 레이저 용접 기술의 특수 공정인 동시에 레이저로 생성된 용융 풀에 금속 충전재를 선택적으로 도입하는 적층 제조 공정입니다. 국제적으로 이 공정은 레이저 클래딩, 레이저 금속 증착(LMD) 또는 지향성 에너지 증착(DED)으로도 알려져 있습니다.

이 과정에서 금속 분말 또는 와이어가 레이저 용융 풀에 공급됩니다. 증착된 재료는 기본 재료와 금속학적으로 결합하여 조밀하고 탄력적인 층 또는 구조를 형성합니다. 이를 통해 부품을 코팅, 수리 또는 추가적으로 제작할 수 있습니다.

레이저 금속 증착은 오늘날 공구 및 금형 제작, 기계 공학, 에너지 산업, 항공 우주 등 다양한 산업에서 사용되고 있습니다.

정밀한 레이저 빔 가이드, 균일한 재료 공급 및 견고한 공정 광학은 안정적이고 재현 가능한 공정을 위해 매우 중요합니다. Precitec은 산업용 애플리케이션을 위해 특별히 설계된 분말 및 와이어 레이저 클래딩용 고정밀 가공 헤드를 개발합니다.

레이저 클래딩에서는 초점이 맞춰진 레이저 빔이 부품 표면에 국부적인 용융 풀을 만듭니다. 동시에 분말 또는 와이어 형태의 필러 재료가 이 용융 풀에 주입됩니다.

이 과정은 여러 단계로 진행됩니다:

정밀하게 제어된 용융 및 응고를 통해 고품질 코팅 또는 정의된 형상을 가진 첨가제 구조를 생산할 수 있습니다. 최신 레이저 가공 헤드를 사용하면 복잡한 부품 형상에서도 안정적인 공정 제어가 가능합니다.

레이저 클래딩은 주로 부품이 높은 기계적, 열적 또는 부식성 부하에 노출되는 애플리케이션에 사용됩니다. 가장 중요한 적용 분야는 다음과 같습니다.

특수 합금을 적용하여 부품 표면을 특별히 개선할 수 있습니다. 예를 들어 내마모성 , 내식성 또는 내열성 코팅을 제작할 수 있습니다. 레이저 클래딩은 응력이 높은 부품에 내마모성 코팅을 적용하는 데 자주 사용됩니다.

일반적인 적용 분야는 다음과 같습니다.

레이저의 정밀한 에너지 입력으로 베이스 재료의 희석 없이도 고품질 코팅이 가능합니다.

레이저 금속 증착은 마모되거나 손상된 부품을 수리하는 데 자주 사용됩니다. 손상된 부분을 특별히 재건한 다음 기계적으로 재작업합니다.

일반적인 수리 응용 분야는 다음과 같습니다.

맞춤형 소재를 적용하면 부품 수명을 연장하고 예비 부품 비용을 절감할 수 있습니다.

레이저 클래딩은 코팅 및 수리 외에도 적층 제조 공정에도 사용할 수 있습니다. 여기에는 금속 구조물을 한 층씩 쌓아 올리는 작업이 포함됩니다. 이 공정은 특히 대형 부품이나 높은 제작 속도에 있어 파우더 베드 기반 적층 제조 공정에 비해 이점을 제공합니다.

와이어 기반 레이저 증착 용접은 특히 재료 효율이 높기 때문에 여기서 중요한 역할을 합니다. 이에 대한 자세한 내용은 레이저를 이용한 3D 프린팅 페이지에서 확인할 수 있습니다.

분말 기반 레이저 클래딩에서는 금속 분말이 노즐을 통해 레이저 용접 풀에 주입됩니다. 이 공정은 정밀 코팅 및 수리 공정에 특히 적합합니다.

균일한 코팅 품질을 위해서는 안정적인 파우더 공급과 정밀한 레이저 광학 장치가 중요합니다.

프레씨텍은 금속 분말을 이용한 레이저 클래딩을 위해 특별히 개발된 가공 헤드 VarioCladder YC52를 제공합니다. 모듈식 노즐 컨셉을 통해 다양한 어플리케이션과 트랙 폭에 유연하게 적용할 수 있습니다.

와이어 기반 레이저 클래딩에서는 금속 와이어가 레이저 용접 풀에 지속적으로 공급됩니다. 이 공정은 거의 모든 충전재를 사용하기 때문에 높은 적층 속도와 매우 높은 재료 효율을 가능하게 합니다.

와이어 기반 공정은 금속 부품의 적층 제조에 자주 사용됩니다.

프레씨텍은 이를 위해 동축 와이어 이송이 가능한 가공 헤드를 개발하여 이동 방향에 관계없이 안정적인 재료 이송을 가능하게 합니다.

이 기술에 대한 자세한 내용은 레이저를 이용한 3D 프린팅 페이지에서 확인할 수 있습니다.