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点几何影响激光熔覆
来源: | 作者:huirui2019 | 发布时间: 2020-05-07 | 849 次浏览 | 分享到:
使用激光熔覆,用户可以在圆形光束和宽光束之间进行选择。在实践中,他们通常更喜欢宽线点-并非总是正确,因为在许多情况下,圆点几何更有意义。带有Coax 11宽喷嘴的涂层光学元件。此类光学器件广泛用于激光熔覆-但并非对每种应用都是最佳的。
激光熔覆
全向或宽射流?当涉及到具有高镀膜率的激光熔覆时,用户通常会倾向于一个明确的选择:他们更喜欢宽线斑点,大部分为19 mm×6 mm或16 mm×6 mm尺寸,因为与通常约8的典型值的圆光束尺寸相比,这种涂层可以实现更高的镀膜速率并因此更经济地进行加工。长达10毫米。尽管使用圆形光斑需要几个重叠的激光路径来涂覆表面,但是基于宽光束的涂覆过程在这方面更为有效。此处也需要重叠,但是由于轨道宽度较大,因此其数量比圆形喷射器小。甚至具有高礼帽轮廓的圆点,即在焦点级别的能量均匀分布,仍然有40%左右的重叠率。对于许多用户而言,这引起了对全向方法的基本怀疑。
激光熔覆
宽喷嘴,几何形状简单,涂层率高
但是仔细检查,情况就不是那么简单了。与普遍的看法相反,粗线点并不是所有形式的激光沉积焊接的正确工具。取决于工件的几何形状,它们的使用甚至可能适得其反-并且在可能的情况下,它不是强制性的。因为实际上全向光束而不是宽光束是唯一可以实现所有形式的激光熔覆的光束。这并不排除在某些情况下宽线斑点会更好。但是是否应该单独检查。在直接比较中,宽射流和全向射流最初显示的涂层速率没有严重差异。弗劳恩霍夫材料与束技术研究所用激光线进行的比较测试表明了这一点。-LDF-20000-200二极管激光器。在轴的Inconel-625涂层中,直径为12.5 mm的圆形斑点由于线斑而显示出比1.16m²/ h的1.17m²/ h更高的面积率,为1.76m²/ h。实现。但是,粉末的施用率几乎相同,分别为14.25 kg / h(线性)和14.7 kg / h(圆形)。因此,宽射流仅获得了较厚的单层。除此数据外,在高负载下喷嘴的长期稳定性在工业上也很重要。在今天,宽喷嘴仍然是优越的。具有20 kW激光功率的宽喷嘴已经在工业中使用。相反,用于圆形激光束的喷嘴通常限于最大10 kW激光功率。
激光熔覆
进给速度会影响结果质量
因此,宽线斑点对于具有简单表面几何形状的组件可能特别有利。例如,如果需要使用特别高的激光功率涂覆旋转对称轴,则工业用户可以使用宽喷嘴实现更高的涂覆率。与涂层效率的差异相比,出现了不同的涂层质量甚至更为清晰。进给速度在这里起着重要的作用:为了创建最佳的熔池,宽射流和圆形射流最初都应具有均匀的强度分布。对于具有非常高的光束质量和高斯强度分布的激光器,较高的能量集中会导致熔池过热和更多的混合,同时在边缘区域出现连接错误的风险。光纤导引的激光二极管激光器的优点是,它已经提供了非常均匀的,几乎像礼帽般的强度分布,并且可以用于圆形光束和宽光束。


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