Выбор страны/региона и языка
Лазерная наплавка как производственный метод с использованием аддитивных технологий

Лазерная наплавка (Laser Metal Deposition)

Самые разнообразные задачи — ремонт, нанесение слоев, соединение деталей и аддитивное производство — решаются с помощью одного процесса.

Высокоскоростная лазерная наплавка — еще быстрее

Нанесение слоев на поверхности за короткое время — невероятно тонко и эффективно при очень высоком качестве.

Лазерная наплавка — это процесс для различных случаев применения

Лазерная наплавка — это аддитивный метод производства для металлов и металло-керамических смесей. С его помощью можно создавать или изменять 3D-геометрии. Кроме того, этот метод производства позволяет ремонтировать или наносить слои лазером. Так, аддитивное производство используется для ремонта лопастей турбин в аэрокосмической промышленности. В инструментальном производстве и изготовлении пресс-форм выполняется ремонт обломанных или изношенных кромок и формообразующих функциональных поверхностей или даже местная наплавка твёрдого сплава на них. Для защиты от износа и коррозии в энерготехнике или нефтяной химии наносится покрытие на места установки подшипников, ролики или гидравлические компоненты. Аддитивное производство находит применение и в автомобилестроении. Здесь в большом количестве облагораживают компоненты.

Клиенты TRUMPF пользуются преимуществами широкого ассортимента лазеров и лазерных устройств. В нашем распоряжении имеются проверенные временем технические ноу-хау, а также мы предлагаем услуги для многих возможностей применения в лазерной технике. Например, аддитивное производство можно комбинировать в том числе с лазерной сваркой или лазерной резкой.

Международное обозначение для лазерной наплавки — Laser Metal Deposition (лазерная наплавка), сокращенно LMD. Также это Direct Metal Deposition (DMD, автоматизированная лазерная наплавка) или Laser Cladding (лазерное плакирование).

Какие преимущества имеются у лазерной наплавки?

Высокая скорость выращивания

С помощью лазерной наплавки создаются грубые и очень тонкие структуры. При этом достигаются более высокие скорости выращивания, чем при других методах генеративного изготовления.

Разнообразие материалов

В ходе процесса можно одновременно подавать и подводить несколько порошков. Тем самым можно разрабатывать собственные сплавы или производить смену материалов. Так появляются многослойные структуры.

Универсальность

Структуры можно легко наносить на 3D-детали и неровные поверхности. Кроме того, имеется возможность просто вносить изменения в геометрию.

Простая замена материала

Лазерная наплавка позволяет легко менять различные материалы во время работы.

Проверенный метод

Лазерная наплавка применяется для ремонта инструментов или компонентов, например, в сфере аэрокосмической промышленности. Она также используется для нанесения тонких покрытий для защиты от коррозии и износа.

Инновационно

Благодаря технологическому ноу-хау могут достигаться максимальные скорости вплоть до нескольких сотен метров в минуту: высокоскоростная лазерная наплавка демонстрирует свои преимущества, например, при нанесении слоев на тормозные диски.

Чем различаются источники излучения при разных случаях применения лазерной наплавки?

Лазерная наплавка как производственный метод с использованием аддитивных технологий
Лазерная наплавка (LMD)

Обычная лазерная наплавка используется для гибкого покрытия, ремонта и аддитивного изменения 3D-заготовок. Поскольку для этого процесса не требуется рабочая камера, то можно обрабатывать в том числе и  очень крупные заготовки. Нанесенные слои связаны с подложкой пирометаллургически, так что достигается высокая прочность — зачастую сравнимая с качеством, определяемым стандартом.

Высокоскоростная лазерная наплавка (HS-LMD)

Высокоскоростная лазерная наплавка основывается на разработанном компанией Fraunhofer ILT процессе EHLA (EHLA = экстремально высокоскоростная лазерная наплавка). Она подходит для нанесения покрытий на большие поверхности ротационно-симметричных заготовок с тонкими слоями. Как и при обычной лазерной наплавке, нанесенные слои приварены к подложке пирометаллургически. Благодаря высоким производственным скоростям и, следовательно, быстрому охлаждению достигается более высокая прочность. Кроме того, этим методом можно обрабатывать материалы, которые считаются трудно свариваемыми (например, литье).

Лазерная наплавка с помощью зеленого лазерного излучения

Лазерная наплавка с помощью зеленого лазерного излучения особенно эффективна для материалов с высокой отражательной способностью, например, красной меди, медных сплавов, бронзы, алюминиевых сплавов и благородных металлов. Зеленая длина волны по сравнению с инфракрасным диапазоном длины волн имеет значительно более высокое поглощение; для красной меди и медных сплавов оно может достигать многократно большего уровня. В сравнении с инфракрасной длиной волны аддитивное производство с использованием зеленой длины волны при обработке медных сплавов обеспечивает увеличенную плотность и более близкую к конечным контурам конструкцию при существенно меньшей мощности лазера.

Как функционирует лазерная наплавка и высокоскоростная лазерная наплавка?

Схема метода лазерной наплавки
Лазерная наплавка (LMD)

При обычной лазерной наплавке луч лазера локально разогревает заготовку и создает на ней плавильную ванну. Затем через сопло обрабатывающей оптики напрямую в ванну подается металлический порошок. Там он плавится и соединяется с основным материалом. Образуется слой толщиной примерно 0,2–1 мм. Таким образом возникают сваренные друг с другом валики, структуры на имеющихся основных корпусах или даже целые заготовки. При необходимости можно создать несколько слоев один над другим. С помощью лазерной наплавки можно достигать высоких скоростей и объемов выращивания на 3D-поверхностях в несколько см³/мин при скоростях подачи от 500 мм/мин до нескольких метров в минуту. Чтобы нанести линии, грани и контуры, обрабатывающая оптика автоматически перемещается по заготовке. Интеллектуальная система сенсорных датчиков обеспечивает равномерность толщины слоя по всей поверхности. 

Высокоскоростная лазерная наплавка (HS-LMD)

При высокоскоростной лазерной наплавке частички порошка нагреваются почти до температуры плавления уже над поверхностью подложки. Тем самым требуется меньше времени для их наплавки. Результат: значительно увеличенные производственные скорости. По причине низкого теплового воздействия высокоскоростная лазерная наплавка также предоставляет возможность нанесения покрытия на очень теплочувствительные материалы, такие как алюминиевые или чугунные сплавы. С ее помощью можно достигать высоких скоростей обработки на ротационно-симметричных поверхностях — вплоть до 1500 см²/мин. При этом скорость подачи может составлять несколько сотен метров в минуту.

Узнайте, что впечатляет наших клиентов

Мы реализуем практические идеи иногда и за собственный счет. До того как придет успех, может пройти некоторое время — здесь надо пробиваться.

Кристоф Хаук
Управление отделом технологий и сбыта в компании toolcraft AG

Для чего применяется лазерная наплавка?

TRUMPF application powertrain brake disk
Покрытие

Повысьте качество ваших заготовок с помощью защитного слоя против коррозии и износа. При лазерной наплавке с использованием порошка образуются слои, которые укрепляют вашу заготовку и тем самым делают ее устойчивой к воздействию соленой воды, химикатов или погодных условий. В отличие от обычных процессов, таких как термическое литье, заготовка в данном случае подвергается лишь незначительной тепловой нагрузке, что приводит  к очень малому перекосу, если он вообще происходит. С помощью лазерной наплавки можно создавать самые разнообразные смеси материалов и слоистые структуры. Например, вы сэкономите производственные расходы, если будете использовать для заготовки более дешевые материалы и затем нанесете на нее высококачественный слой.

Лазерная наплавка для генерирования частичных усилений
Аддитивное производство

Лазерная наплавка открывает широкие возможности дизайна при индивидуальном изготовлении заготовок, прежде всего в сравнении с общепринятыми пресс-формами. Лазерная наплавка с присадочными материалами позволяет создавать новые структуры или изменять форму и поверхность существующих заготовок. Также можно создавать заготовки большого формата, которые не помещаются в монтажное пространство 3D-принтера.

Ремонт с помощью лазерной наплавки (например, в сфере аэрокосмической промышленности)
Ремонт

Стремитесь к большей добавленной стоимости? Ремонтируйте дорогие заготовки или инструменты просто и быстро с помощью лазерной наплавки с использованием порошка. Мелкие и крупные дефекты можно устранять быстро и практически бесследно. Также возможно внесение изменений в дизайн. Тем самым вы сэкономите время, энергию и материал. Это оправдывает себя прежде всего при работе с дорогими металлами, такими как никель лил титан. Типичными примерами использования являются лопасти турбин, поршни, клапаны, валы или инструменты всех видов.

Соединение деталей лазерной наплавкой для закрытия слишком больших завариваемых зазоров, которые обычно не завариваются лазером.
Соединение деталей

Лазерная наплавка также подходит, например, в качестве метода соединения швов, если возникает зазор в несколько миллиметров. В результате возникают толстые однородные швы, которые совершенно не требуют дополнительной обработки. Благодаря коаксиальной подаче порошка этот способ сварки является трехмерным и не зависит от направления, что делает вашу технологическую цепочку гибкой. С помощью лазерной наплавки вы также сможете соединять различные материалы, например, сталь и алюминиевое литье. Таким образом можно сваривать батареи для электродвигателей.

Лазерная наплавка и высокоскоростная лазерная наплавка в действии

Какие изделия подходят для лазерной наплавки?

TruLaser Cell 3000, уникальный в своей универсальности
TruLaser Cell 3000

Компактный и высокоточный 5-осевой лазерный станок обеспечивает вам гибкость и позволяет осуществлять двух- и трехмерную сварку и резку, а также лазерную наплавку благодаря быстрой смене технологических адаптеров.

Изображения TRUMPF TruLaser Cell 7040 fiber
TruLaser Cell 7040

У вас всегда будет необходимое оснащение, независимо от того, что именно подлежит обработке: двух-, трехмерные заготовки или трубы. Вы можете выбрать режим резки, сварки или лазерной наплавки. 

DepositionLine

Откройте для себя новые рынки. Будь то нанесение покрытия, ремонт или аддитивное производство — вы получаете индивидуальное решение, включающее в себя источник излучения, конвейер для порошка, оптику и сопла.

Вам могут быть интересны эти темы

Лазер для плавления металла (LMF)

В процессе лазерной наплавки с использованием флюсовой подушки лазер слой за слоем создает деталь путем расплавления металлического порошка. В качестве основы используется модель CAD.

Дополнительные системы производства

Аддитивное производство — будущее металлообрабатывающей промышленности. Откройте для себя возможности аддитивного производства металлов.

[Translate to ru_INT:]
Почувствуйте вдохновение от образцов деталей!

Вы в поисках стимулов по заготовкам, которые можно эффективно изготовить на металлообрабатывающих станках и лазерных установках TRUMPF? Здесь вы найдете образцы деталей из практики, отфильтрованные по различным параметрам, таким как отрасли промышленности и материалы.

Контакты
Загрузки
Сервисное обслуживание и контакты