Przegląd: Laserowe pokrycie proszkiem 316L
Laser Cladding, jako proces druku 3D, jest techniką Depozycji Kierunkowej Energii (DED).Polega na jednoczesnym podawaniu proszku i użyciu wysokiej mocy wiązki laserowej do tworzenia basenu stopienia na podłożu, budowanie materiału warstwą po warstwie w celu utworzenia obiektu 3D lub pokrycia powierzchni.
Stal nierdzewna 316L jest jednym z najpopularniejszych i wszechstronnych materiałów do tego procesu ze względu na doskonałą równowagę właściwości.
Proces: Jak wykonywane jest pokrycie laserowe (DED) z 316L
Podawanie proszku: Sferyczny proszek 316L jest podawany przez dyszkę koaksjalną lub pozaosiową, skierowaną precyzyjnie w punkt ostrości wiązki laserowej.
Roztopienie laserowe: Wysokiej mocy laser (często laser światłowodowy) tworzy mały, zlokalizowany basen roztopu na powierzchni podłoża (lub poprzedniej warstwy).
Depozycja materiału: Proszek 316L jest wstrzykiwany do tego basenu stopienia, gdzie natychmiast topi się i łączy się z podłożem.
Budowa warstwy: głowa lasera i dysze poruszają się zgodnie z zaprogramowaną ścieżką (CNC), odkładając ślady materiału obok siebie, aby utworzyć jedną warstwę.budowanie części w górę.
Osłona: Cały proces przeprowadzany jest pod osłoną gazu obojętnego (argon lub azot) w celu zapobiegania utlenianiu stopionej stali nierdzewnej,który jest kluczowy dla utrzymania odporności na korozję 316L.
Główne właściwości proszku 316L do pokrycia laserowego
Właściwości proszku są kluczowe dla stabilnego i wysokiej jakości procesu:
| Charakterystyka |
Wymagania dotyczące pokrycia laserowego |
Dlaczego to ważne? |
| Kształt cząstek |
Sferyczna |
Zapewnia stały przepływ z podkładki, jednolite topnienie i wysoką gęstość w końcowej części. |
| Rozkład wielkości cząstek |
Zazwyczaj 45-105 μm lub 50-150 μm (grubsze niż w przypadku syntezy powodowej) |
Bardziej gruby proszek jest mniej narażony na odpalanie gazem osłaniającym i lepiej nadaje się do systemu dostarczania proszku. |
| Przepływowość |
Świetnie. |
Zapobiega zatykania się podkładki i dyszy, zapewniając spójny współczynnik podawania materiału dla jednolitych warstw pokrytych. |
| Skład chemiczny |
Muszą spełniać wymagania ASTM A240 dla 316L (Niski poziom węgla, ~17% Cr, ~12% Ni, ~2,5% Mo) |
Niska zawartość węgla zapobiega opadaniu węglanu podczas szybkiego chłodzenia, zachowując odporność na korozję. |
Zalety stosowania 316L w oprawach laserowych
Doskonała odporność na korozję: Głównym powodem wyboru 316L jest jego wyjątkowa wydajność w trudnych warunkach, w tym w warunkach zawierających chlorydy (np. w procesach morskich i chemicznych).
Dobre właściwości mechaniczne: oferuje połączenie dobrej wytrzymałości, wytrzymałości i elastyczności w stanie ozdobnym.
Naprawa i modernizacja: jest to główne zastosowanie.Prężniki) wykonane ze stali nierdzewnej serii 300 mogą zostać przywrócone do pierwotnych wymiarów i wydajności poprzez pokrycie 316L.
Duże budowle i produkcja hybrydowa: DED nie jest ograniczona przez łóżko proszkowe, umożliwiając tworzenie bardzo dużych konstrukcji metalowych lub dodawanie funkcji do istniejących części kupowanych lub obrobionych.
Materiały z klasyfikacją funkcjonalną: podczas procesu można mieszać proszek 316L z innymi proszkami (np. Inconel, Stellite), aby utworzyć strefę przejściową o klasyfikowanych właściwościach.
Typowe zastosowania
Naprawa i przegląd części:
Naprawa erodowanych obrotowców i obudowy pomp.
Odbudowa zużytych wałów turbiny i części silnika.
Wracamy na powierzchnię.
Okładziny powierzchniowe do ochrony przed zużyciem i korozją:
Nałożenie warstwy 316L odpornej na korozję na tańszy, nisko stopowy podłoże ze stali (np. do zbiorników chemicznych, rur, zaworów).
Produkcja 3D dużych części:
Wytwarzanie dużych, niemal sieciowych elementów, takich jak śmigłowce, zawory przemysłowe i narzędzia na zamówienie.
Produkcja hybrydowa:
Wykorzystując metodę DED tworzy się kształt niemal czystości, a następnie kończy się na wysokiej tolerancji przy obróbce CNC, wszystko na tej samej platformie maszynowej.
Porównanie z syntezą w formie proszku (np. SLM/L-PBF)
Ważne jest, aby odróżnić pokrycie laserowe (DED) od bardziej powszechnego procesu druku 3D, selektywnego topienia laserowego (SLM).
| Cechy |
Oszczędność węglowodanów |
Fuzja powodowana powłoką (SLM/L-PBF) z 316L |
| Zbuduj kopertę |
Bardzo duże (w metrach) |
Ograniczona wielkością łóżka proszkowego (zwykle < 500 mm) |
| Rozdzielczość i wykończenie powierzchni |
Niższa powierzchnia (bardziej szorstka, wymaga obróbki) |
Wyższa (drobne szczegóły, gładszą powierzchnię) |
| Prędkość drukowania |
Bardzo wysoki (w kg/godzinę) |
Powolniejszy (w cm3/h) |
| Dokładność i złożoność |
Niższe, odpowiednie do prostszych, większych geometrii |
Wyższy, zdolny do bardzo złożonych, skomplikowanych geometrii |
| Podstawowy przypadek zastosowania |
Naprawa, duże części, powłoki, produkcja hybrydowa |
Produkcja części i prototypów złożonych, końcowych |
| Wielkość proszku |
Górniejszy (45-150 μm) |
Cienkie (15-45 μm) |
| Skuteczność materialna |
Niższa (niektóre proszki są marnowane) |
Bardzo wysoki (niewykorzystany proszek jest poddawany recyklingowi) |
Wniosek
Proszek ze stali nierdzewnej 316L jest idealnym surowcem do druku 3D z pokryciem laserowym (DED).i spawalność sprawiają, że jest idealny do wymagających zastosowań, takich jak naprawa komponentówChoć nie oferuje szczegółów jak powłoka, jego siła leży w jego szybkości, skalowalności,i wyjątkowa zdolność do dodawania materiału do istniejących komponentów.
Twoja wiadomość musi mieć od 20 do 3000 znaków!
