【3D打印】激光熔覆技术的应用有哪些?

来源:51模材网 

  相信我们模材学院的朋友们对3D打印技术都不会陌生,因为大家每日都会在各种媒体上获知到3D打印的相关资讯。那对于激光熔覆技术,您又是否了解呢?激光熔覆技术的应用又有哪些呢?激光熔覆技术可以应用在模具行业中的哪些方面呢?

  什么是激光熔覆技术?

  激光熔覆技术是上世纪70年代随着大功率激光器的发展而兴起的一种新的表面改性技术。激光熔覆技术于20世纪60年代提出,并在1976年诞生了第一项论述高能激光熔覆的专利。80年代时,激光熔覆技术取得了迅猛的发展,结合CAD技术兴起的快速原型加工技术(即3D打印技术),为激光熔覆技术又添了新的活力。

激光熔覆技术

  激光熔覆技术的应用

  激光熔覆技术的应用主要在耐腐蚀(包括耐高温腐蚀)和耐磨损两方面,应用范围十分广泛,例如,内燃机的阀门和阀座的密封面,水、气或蒸汽分离器的激光熔覆、模具表面的修复等。

  激光熔覆技术应用到模具表面处理上,可以极大地提高模具表面的耐磨性等力学性能和材料的使用寿命。既修复了模具,同时也大量地节约加工成本。

  激光熔覆技术的优点

  (1)冷却速度快(高达106K/s),属于快速凝固过程,容易得到细晶组织或产生平衡态所无法得到的新相,如非稳相、非晶态等;

  (2)涂层稀释率低(一般小于5%),与基体呈牢固的冶金结合或界面扩散结合,通过对激光工艺参数的调整,可以获得低稀释率的良好涂层,并且涂层成分和稀释度可控;

  (3)热输入和畸变较小,尤其是采用高功率密度快速熔覆时,变形可降低到零件的装配公差内;

  (4)粉末选择几乎没有任何限制,特别是在低熔点金属表面熔敷高熔点合金;

  (5)熔覆层的厚度范围大,单道送粉一次涂覆厚度在0.2-2.0mm;

  (6)能进行选区熔敷,材料消耗少,具有卓越的性价比;

  (7)光束瞄准可以使难以接近的区域熔敷;

  (8)工艺过程易于实现自动化,很适合常见易损件的磨损修复。


  你知道吗?

  激光熔覆与激光合金化的异同

  激光熔覆与激光合金化,都是利用高能密度的激光束所产生的快速熔凝过程,在基材表面形成于基体相互融合的、具有完全不同成分与性能的合金覆层。两者工艺过程相似,但却有本质上的区别,主要区别如下:

  (1)激光熔覆过程中的覆层材料完全融化,而基体熔化层极薄,因而对熔覆层的成分影响极小,而激光合金化则是在基材的表面熔融复层内加入合金元素,目的是形成以基材为基的新的合金层。

  (2)激光熔覆实质上不是把基体表面层熔融金属作为溶剂,而是将另行配置的合金粉末融化,使其成为熔覆层的主题合金,同时基体合金也有一薄层融化,与之形成冶金结合。

  激光熔覆技术制备新材料,是极端条件下失效零部件的修复与再制造、金属零部件直接制造的重要基础,受到世界各国科学界和企业的高度重视。

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