中科宇辰超高速レーザー金属クラッディングシステム

2019年3月20日、ミュンヘン国際フォトニクスフェアが上海新国際博覧センターで開幕しました。中科宇辰の新しい超高速レーザークラッディングシステムは、自社開発の粉末供給装置を搭載しており、超高速クラッディングシリーズの金属サンプルは光学博覧会でデビューし、輝きを放ち、顧客から好評を博しました。

技術的背景:
工業、エネルギー、軍事産業、機械関連の製造工場、再生産業などの分野では、過酷な生産環境や大きな負荷により、重要な金属部品が腐食したり摩耗したりすることがあります。高価な生産設備の耐用年数を延ばすためには、これらの設備の金属表面を事前に処理または修理する必要があります。同時に、我が国は世界最大の油圧支持具の生産国でもあります。油圧支持具の柱やジャッキなどの中核部品にも、表面の防錆・耐摩耗処理が必要です。

現在、レーザークラッディング技術は金属表面の修復や改質に広く使用されています。従来のレーザークラッディングには、柔軟な加工、特殊形状の修復、カスタマイズされた積層造形などの利点と特徴がありますが、作業効率が比較的低く、一部の生産分野で求められる大規模かつ迅速な生産と加工の要件を満たすことができません。大量高速生産のニーズに応え、クラッディング作業の効率化を図るために、高速レーザークラッディング技術が誕生しました。

技術原理:
超高速レーザークラッディング技術は、同期粉末供給方式を採用し、高エネルギー密度ビームを使用して、添加材料と高速移動する母材の表面を同時に溶融し、その後急速に凝固して、希釈率が極めて低く、母材と冶金結合したクラッディング層を形成します。これにより、クラッディング速度が大幅に向上し、母材表面の耐摩耗性、耐腐食性、耐熱性、耐酸化性などのプロセス特性が大幅に向上します。

従来の方法との利点と欠点の比較:

超高速レーザークラッディングの利点：
★高スキャンレート

ライン速度 20～150 m/分
被覆効率0.5〜2平方メートル/時

高品質

完全な冶金結合により、結合強度はスプレーや電気メッキなどの従来のプロセスよりはるかに優れています。高速レーザークラッディングは、クロムメッキやその他のコーティングのグリーン代替として推奨されるプロセスです。
層厚は50～500μmで、高速クラッディングの表面は細かく滑らかで、薄層クラッディングに非常に適しています。
希釈率は5％未満であるため、熱に敏感な材料部品のコーティング準備を実現し、従来のクラッド表面欠陥の発生を回避できます。
部品の変形が小さく、高速クラッディングの接合層は、溶射コーティングや電気メッキコーティングよりも耐摩耗性、耐腐食性に優れており、基材との冶金結合の形で調製された極薄の保護層です。

超高速レーザークラッディングの用途：
超高速レーザークラッディング技術は、緻密で欠陥のないクラッディング層を実現します。クラッディング層の表面品質は緻密で、基板に冶金的に結合し、開口欠陥がなく、表面は滑らかで平坦です。回転体だけでなく平面や複雑な曲面でも加工可能です。継続的な技術の最適化により、この技術は石炭、冶金、海洋プラットフォーム、製紙、民生機器、自動車、船舶、石油、航空宇宙産業で幅広く活用できるようになります。

中科宇辰は、常に顧客にレーザー表面処理と再生アプリケーションソリューションを提供することに注力しています。自社開発の負圧ガス搬送粉末フィーダーや粉末供給ノズルなどのコアコンポーネントを備えた超高速レーザークラッディング装置という新製品の開発に成功し、石炭機械、冶金、自動車、航空宇宙などの業界と緊密に協力し、企業のニーズに応じてワークピースの加工、プロセス開発、機器のカスタマイズなど、包括的な技術サービスを提供しています。この設備セットは、3軸連結、多孔性、希釈率、入熱量、熱応力の影響、表面粗さの低減を実現し、グリーンで環境に優しい技術への転換とアップグレードを促進します。

コアデバイス - 粉末供給装置:
Yuchen Laserが独自に開発した負圧粉末供給装置は、レーザー加工用の同期粉末供給を実現できます。マルチ粉末バレル設計により、単一バレル粉末供給と複数バレル複合粉末供給を実現できます。お客様のさまざまなニーズを満たすために、お客様のニーズに合わせてカスタマイズできます。