Ứng dụng laser tốc độ cực cao (EHLA) là gì?

Ứng dụng Laser tốc độ cực cao (EHLA) là một công nghệ mới được sinh ra từ lớp phủ laser (còn được gọi là Lắng đọng kim loại bằng laser (LMD) hoặc Lắng đọng năng lượng có hướng – Tia laser (DED-LB)). Fraunhofer ILT đã phát triển EHLA như một cải tiến trên lớp phủ laser, thay thế cho lớp mạ crôm và thay thế cho các công nghệ phun. Lớp phủ EHLA có thể được áp dụng cho các thành phần nhỏ và lớn với tốc độ nhanh hơn 10-100 lần so với lớp phủ laser.

Nhiều công nghệ phủ bề mặt phổ biến bị hạn chế vì những lý do khác nhau: lớp phủ laser tương đối chậm so với các quy trình khác và đưa nhiệt độ tương đối cao vào vật liệu bên dưới; công nghệ phun nhiệt nói chung là tiêu tốn năng lượng và vật liệu, thiếu độ bền liên kết luyện kim; và các quy trình mạ là nguy hiểm cho môi trường, dẫn đến việc đưa ra các quy định hạn chế ứng dụng của chúng, đồng thời gây ra các khuyết tật và hỏng hóc về độ bám dính.

EHLA đã tìm cách cải thiện từng mối quan tâm này và trong quá trình này đã giới thiệu các ứng dụng công nghệ rộng lớn hơn trong ngành.

EHLA khác với tấm ốp laser như thế nào?

Trong lớp phủ laser thông thường, một chùm tia laser hội tụ quang học tạo ra một bể tan chảy thông qua bức xạ laser trên bề mặt của thành phần, bột hoặc dây được đưa vào bể tan chảy thông qua một vòi phun và tan chảy thông qua sự kết hợp giữa nhiệt độ bể tan chảy và bức xạ laser để thêm vào hình thức và chức năng. Khi vòi phun đi qua chất nền, nguồn nhiệt di chuyển ra xa và vật liệu lắng đọng hóa rắn và hợp nhất với chất nền với một vùng vật liệu pha loãng (sâu 300µm-1000µm) giữa chất nền và chất lắng đọng.

Trong quy trình EHLA, bột được đưa vào đường của chùm tia laser hội tụ phía trên chất nền. Điều này đảm bảo rằng vật liệu lắng đọng đã nóng chảy trước khi tiếp xúc với chất nền, trên chất nền, một bể nóng chảy rất nông vẫn được hình thành, cho phép vật liệu lắng đọng nguội đi và đông đặc khi tiếp xúc với vật liệu bên dưới, giảm lượng nhiệt truyền tới thành phần bên dưới và độ sâu của hiệu ứng pha loãng và nhiệt. Độ pha loãng nhỏ này tạo nên khả năng tạo ra các lớp phủ mỏng hơn nhiều (20-300µm) đạt được tính chất hóa học mong muốn trong vòng 5-10µm. Đây cũng là cốt lõi của tốc độ di chuyển cao có thể đạt được với EHLA.

Sơ đồ so sánh của lớp phủ laser và quy trình EHLA.

Các ứng dụng của EHLA là gì?

EHLA chủ yếu nhằm vào các thành phần phủ: điều này làm cho nó trở thành một công nghệ đầy hứa hẹn cho bất kỳ lĩnh vực nào có các thành phần bị mài mòn cao hoặc có nguy cơ bị ăn mòn hoặc kết hợp cả hai. Ví dụ về các loại ứng dụng này có thể bao gồm:

• Đĩa phanh
• Xi lanh thủy lực
• tạp chí mang
• Van và thân cây