Hĺbková analýza procesu laserového nanášania: princípy, klasifikácia a výber materiálu
Technológia laserového nanášania predstavuje špičkovú techniku povrchového inžinierstva. Jej princíp spočíva v starostlivom umiestnení zvoleného náterového materiálu na povrch substrátu v rôznych formách výplní. Keď laserový lúč s vysokou energiou ožaruje oblasť, nielenže sa náterový materiál roztaví, ale súčasne sa roztaví aj tenká vrstva povrchu substrátu. Rýchlym tuhnutím sa vytvorí povrchový povlak s extrémne nízkou mierou riedenia. Tento povlak vytvára metalurgickú väzbu s materiálom substrátu, čo je kľúčové, pretože môže výrazne zlepšiť viacero vlastností povrchu substrátu. Napríklad môže výrazne zlepšiť odolnosť proti opotrebovaniu, čo umožňuje súčiastkam vydržať väčšie trenie; zvýšiť odolnosť proti korózii, čím chráni materiály pred chemickými vplyvmi; zvýšiť tepelnú odolnosť a odolnosť proti oxidácii, čo umožňuje súčiastkam pracovať vo vysokoteplotnom a oxidačnom prostredí; a dokonca zmeniť elektrické vlastnosti.
Podľa povahy laserového plátovacieho materiálu a spôsobu jeho spojenia s laserovým lúčom možno rozdeliť bežné technológie laserového plátovania do kategórií. Technológia koaxiálneho laserového plátovania s podávaním prášku zvyčajne využíva polovodičový vláknový laser a diskový podávač prášku prenášajúci plyn. Plynová hlava má kruhový bodový dizajn s centrálnym svetelným výstupom a buď prstencovým podávaním prášku, alebo viaclúčovým podávaním prášku okolo lúča, spolu s vyhradeným kanálom pre ochranný plyn. Počas procesu plátovania sa práškový lúč, laserový lúč a prúd ochranného plynu zbiehajú v jednom bode a vytvárajú roztavený bazén v ohnisku. Keď sa plátovacia hlava a obrobok pohybujú voči sebe navzájom, na povrchu obrobku sa postupne vytvára súvislý a vysoko kvalitný povlak. Technológia paraxiálneho laserového plátovania s podávaním prášku, známa aj ako technológia laterálneho laserového plátovania s podávaním prášku, má svoje vlastné jedinečné vlastnosti v mechanizmoch podávania prášku a spojenia lúča. Technológia vysokorýchlostného laserového plátovania, niekedy označovaná ako technológia ultra vysokorýchlostného laserového plátovania, sa zameriava na dosiahnutie rýchlejších rýchlostí nanášania povlaku pri zachovaní kvality povlaku. Technológia vysokorýchlostného drôtového laserového plátovania využíva materiály v tvare drôtu, čo predstavuje odlišný prístup v porovnaní s metódami plátovania na báze prášku. Každá z týchto klasifikačných metód má svoje vlastné aplikačné scenáre a výhody, vďaka čomu je laserové nanášanie vysoko všestrannou a prispôsobivou technológiou v rôznych priemyselných oblastiach.
