Spis treści
Dzięki technologii laserowej mocnemu przeobrażeniu poddane zostały liczne branże: od przemysłowej aż po medyczną. Pojawiła się nawet tam, gdzie wydawałoby się nie mieć to sensu. Dobrym przykładem jest spawanie. Okazało się bowiem, że napawanie laserowe rozwiązuje wiele problemów związanych z przeprowadzaniem procesu. Zachęcamy do zaznajomienia się z metodą poprzez lekturę naszego artykułu.
Czym jest napawanie laserowe?
Na samym początku warto przybliżyć kwestię dotyczącą tego, czym w ogóle jest opisywany proces. Jego nazwa w międzynarodowym obiegu brzmi Laser Metal Deposition (LMD), choć można też spotkać się z takimi określeniami, jak Direct Metal Deposition (DMD) czy Direct Energy Deposition (DED). W każdym z wymienionych przypadków chodzi po prostu o napawanie laserowe.
Źródłem ciepła podczas przeprowadzanego spawania jest laser o wysokiej mocy. Dzięki niemu stapia się materiał dodatkowy, który wytwarza powłokę na obrabianej powierzchni. W efekcie napawanie laserowe proszkowe można wykorzystać w znacznie większej liczbie procesów, niż standardowe spawanie łukowe.
Przebieg napawania laserowego
Użyty laser doprowadza do stopienia spoiwa, który najczęściej przybiera postać drutu. Co więcej, metoda nadtapia też przygotowane podłoże, co ma ogromne znaczenie dla precyzji oraz szybkości wykonania. Gdy topią się oba tworzywa, dochodzi do trwałego połączenia. Stopowanie laserowe stali odbywa się przy tym w towarzystwie gazu osłonowego (najczęściej jest to argon, ale pod tym względem nie ma reguły). Można więc mieć pewność, że efektem pracy będzie wysokiej jakości napoina. Powstała warstwa ma przeważnie od 0,2 mm do 1 mm grubości. Nic jednak nie stoi na przeszkodzie, aby stworzyć kilka warstw w zależności od aktualnych potrzeb.
Napawanie laserowe proszkowe w porównaniu do innych metod
Do napawania można użyć bardzo różne materiały. Jak łatwo się domyślić, oznacza to otrzymanie odmiennych wyników pracy. Dla przykładu pokażemy kilka możliwych alternatyw, które cieszą się popularnością w dziedzinie napawania laserowego stali.
Jeśli komuś zależy na ograniczeniu zużycia materiału lub krótszym czasem cyklu, powinien zdecydować się na lasery włóknowe. Otrzymana z ich pomocą powłoka jest cieńsza, co obniża koszty przetwarzania. Może to być szczególnie przydatne w specyficznych projektach.
Napawanie dobrze zastępuje też naddźwiękowe natryskiwanie płomieniowe HVOF. W jego wyniku dochodzi do stopienia proszku powłoki i bardzo szybkiego osadzenia go na elemencie. Tego typu napawanie laserowe proszkowe – włącznie z prędkością – wyróżnia się wysokim stopniem adhezji.
Należy jeszcze wspomnieć o mocno rozpowszechnionej metodzie natryskiwania na zimno. Do jej przeprowadzenia wymagany jest dość drogi hel. Na dodatek może spowodować znaczącą utratę materiału dodatkowego. Zastosowanie stopowania laserowego oddala ryzyko wystąpienia problemów, przy okazji obniżając ogólny koszt wykonania.
Zalety metody stopowania laserowego stali
Na wymienionych powyżej przykładach doskonale widać, jakie korzyści niesie za sobą skorzystanie z nowoczesnego sposobu spawania. To jednak nie wszystko, co ono oferuje. Wśród zalet należy wymienić jeszcze:
– Elastyczność. Nanoszenie struktur 3D na powierzchnie może odbywać się niezależnie od warunków. Nawet nierówne elementy z łatwością poddają się stopowaniu laserowemu stali. W efekcie da się zmienić geometrię detali.
– Uzyskanie optymalnego dopasowania powierzchni. W proces można zaangażować wiele materiałów, które przynoszą różnorodne korzyści. Może to być, w zależności od potrzeb, podwyższona ochrona przed korozją bądź zabezpieczenie przed nadmiernym zużyciem.
– Wysoką stabilność napawania laserowego proszkowego. Technologia nie wymaga ani kalibracji, ani regulacji w trakcie wytwarzania elementów. Nie cechuje się spadkami mocy czy rozłożoną w czasie degradacją.
– Bezpieczeństwo. Użytkownik nie jest narażony w żaden sposób na kontakt ze strefą ciepła. To samo dotyczy materiału poddawanego obróbce.
Czy stopowanie laserowe stali ma jakieś wady?
Jedynym minusem związanym z technologią jest konieczność obsługi stosunkowo skomplikowanej maszyny. Wobec tego napawanie zawsze musi odbywać się pod czujnym okiem specjalisty, który ma w tej dziedzinie duże doświadczenie. W przeciwieństwie do spawania trudno więc przeprowadzić napawanie laserowe w przydomowym warsztacie.
Stopowanie laserowe – zastosowanie w praktyce
Napawanie idealnie nadaje się do regeneracji oraz naprawy form wtryskowych, powlekania, wypełniania szczelin i wielu innych procesów spajania. W związku z tym jest chętnie wykorzystywane w przemyśle motoryzacyjnym, elektronicznym, narzędziowym, przetwórczym oraz wszędzie tam, gdzie zaistnieje potrzeba uzyskania wysokiej jakości spoiny.
Jak widać, laserowa metoda spawania ma bardzo szerokie zastosowanie. Trudno więc dziwić się, że sięga po nią coraz więcej przedsiębiorstw z różnorodnych branż. Istnieje więc spora szansa na to, że w przyszłości będzie głównym sposobem na stopowanie laserowe stali i innych metali.
