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點幾何影響激光熔覆
來源: | 作者:huirui2019 | 發布時間: 2020-05-07 | 266 次瀏覽 | 分享到:
使用激光熔覆,用戶可以在圓形光束和寬光束之間進行選擇。在實踐中,他們通常更喜歡寬線點-并非總是正確,因為在許多情況下,圓點幾何更有意義。帶有Coax 11寬噴嘴的涂層光學元件。此類光學器件廣泛用于激光熔覆-但并非對每種應用都是最佳的。
激光熔覆
全向或寬射流?當涉及到具有高鍍膜率的激光熔覆時,用戶通常會傾向于一個明確的選擇:他們更喜歡寬線斑點,大部分為19 mm×6 mm或16 mm×6 mm尺寸,因為與通常約8的典型值的圓光束尺寸相比,這種涂層可以實現更高的鍍膜速率并因此更經濟地進行加工。長達10毫米。盡管使用圓形光斑需要幾個重疊的激光路徑來涂覆表面,但是基于寬光束的涂覆過程在這方面更為有效。此處也需要重疊,但是由于軌道寬度較大,因此其數量比圓形噴射器小。甚至具有高禮帽輪廓的圓點,即在焦點級別的能量均勻分布,仍然有40%左右的重疊率。對于許多用戶而言,這引起了對全向方法的基本懷疑。
激光熔覆
寬噴嘴,幾何形狀簡單,涂層率高
但是仔細檢查,情況就不是那么簡單了。與普遍的看法相反,粗線點并不是所有形式的激光沉積焊接的正確工具。取決于工件的幾何形狀,它們的使用甚至可能適得其反-并且在可能的情況下,它不是強制性的。因為實際上全向光束而不是寬光束是唯一可以實現所有形式的激光熔覆的光束。這并不排除在某些情況下寬線斑點會更好。但是是否應該單獨檢查。在直接比較中,寬射流和全向射流最初顯示的涂層速率沒有嚴重差異。弗勞恩霍夫材料與束技術研究所用激光線進行的比較測試表明了這一點。-LDF-20000-200二極管激光器。在軸的Inconel-625涂層中,直徑為12.5 mm的圓形斑點由于線斑而顯示出比1.16m2/ h的1.17m2/ h更高的面積率,為1.76m2/ h。實現。但是,粉末的施用率幾乎相同,分別為14.25 kg / h(線性)和14.7 kg / h(圓形)。因此,寬射流僅獲得了較厚的單層。除此數據外,在高負載下噴嘴的長期穩定性在工業上也很重要。在今天,寬噴嘴仍然是優越的。具有20 kW激光功率的寬噴嘴已經在工業中使用。相反,用于圓形激光束的噴嘴通常限于最大10 kW激光功率。
激光熔覆
進給速度會影響結果質量
因此,寬線斑點對于具有簡單表面幾何形狀的組件可能特別有利。例如,如果需要使用特別高的激光功率涂覆旋轉對稱軸,則工業用戶可以使用寬噴嘴實現更高的涂覆率。與涂層效率的差異相比,出現了不同的涂層質量甚至更為清晰。進給速度在這里起著重要的作用:為了創建最佳的熔池,寬射流和圓形射流最初都應具有均勻的強度分布。對于具有非常高的光束質量和高斯強度分布的激光器,較高的能量集中會導致熔池過熱和更多的混合,同時在邊緣區域出現連接錯誤的風險。光纖導引的激光二極管激光器的優點是,它已經提供了非常均勻的,幾乎像禮帽般的強度分布,并且可以用于圓形光束和寬光束。


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