Základné charakteristiky technológie laserového nanášania
Technológia laserového nanášania, vysoko pokročilá technika modifikácie povrchu, sa dá komplexne rozdeliť do dvoch hlavných typov podľa procesu podávania prášku: metóda predbežného nanášania prášku a metóda synchrónneho podávania prášku. Napriek podobným konečným výsledkom vyniká metóda synchrónneho podávania prášku niekoľkými významnými výhodami. Umožňuje bezproblémové automatizované riadenie, ktoré je kľúčové pre veľkovýrobu. Táto metóda sa tiež môže pochváliť vysokou mierou absorpcie laserovej energie, čím optimalizuje využitie laserových zdrojov. Okrem toho sú komponenty vyrobené týmto prístupom bez vnútorných pórov, čo zaisťuje ich štrukturálnu integritu. Pri práci s kovovo-keramickým nanášaním skutočne vyniká metóda synchrónneho podávania prášku. Výrazne zlepšuje odolnosť vrstvy nanášania proti praskaniu a zaručuje rovnomerné rozloženie tvrdých keramických fáz v celom povrchu, čím sa zlepšuje celkový výkon potiahnutého povrchu.
Laserové plátovanie sa vyznačuje súborom charakteristických vlastností. Po prvé, vyznačuje sa prekvapivo rýchlou rýchlosťou chladenia, dosahujúcou až 10⁶ K/s. Tento rýchly proces tuhnutia vedie k vytvoreniu jemnozrnnej mikroštruktúry. Taktiež otvára dvere k vytvoreniu nových fáz, ktoré sú inak za normálnych rovnovážnych podmienok nedosiahnuteľné, ako sú metastabilné fázy a amorfné štruktúry. Tieto jedinečné mikroštrukturálne vlastnosti dodávajú plátovaným materiálom vylepšené mechanické a fyzikálne vlastnosti.
Po druhé, miera riedenia povlaku pri laserovom nanášaní je typicky menšia ako 5 %. To vedie k silnej metalurgickej väzbe alebo difúznej väzbe na rozhraní so substrátom. Presným ladením parametrov laserového procesu, ako je výkon, rýchlosť skenovania a rýchlosť podávania prášku, je možné dosiahnuť vysokokvalitný povlak s nízkou mierou riedenia. Táto ovládateľnosť zloženia povlaku a stupňa riedenia umožňuje prispôsobenie špecifickým požiadavkám aplikácie.
Po tretie, laserové naváranie zahŕňa minimálny vstup tepla, čo následne spôsobuje veľmi malú deformáciu. Pri použití rýchleho navárania s vysokou hustotou výkonu je možné deformáciu znížiť do takej miery, že sa dostane do montážnej tolerancie dielu. Vďaka tomu je vhodné na spracovanie presných súčiastok bez obetovania rozmerovej presnosti.
Po štvrté, neexistujú takmer žiadne obmedzenia týkajúce sa výberu prášku. To znamená, že je možné nanášať zliatiny s vysokým bodom topenia na povrch kovov s nízkym bodom topenia, čím sa rozširujú materiálové kombinácie a aplikácie laserového nanášania. Rozsah hrúbky nanášanej vrstvy je tiež pomerne rozsiahly, pričom hrúbka povlaku nanášaného jedným prechodom prášku sa pohybuje od 0,2 do 2,0 mm.
Ďalšou významnou výhodou laserového navárania je selektívne nanášanie povlaku. Umožňuje cielené nanášanie povlaku, čím sa znižuje plytvanie materiálom a poskytuje vynikajúci pomer výkonu a nákladov. Možnosť zamerať laserový lúč umožňuje naváranie v ťažko dostupných miestach, vďaka čomu je vhodný pre zložito tvarované súčiastky. Proces je navyše vysoko kompatibilný s automatizáciou, čo zabezpečuje konzistentnú kvalitu a efektívnu výrobu v priemyselnom prostredí.
