|
|
Лазерная наплавка презентация. Лазерная наплавка. Лазерная наплавка
Лазерная наплавка
РАБОТУ ВЫПОЛНИЛИ:
| |
Голышева Анастасия
Шангина Екатерина
|
Рожков Глеб
Механькин Роман
| О чём расскажем? - Что такое наплавка?
- Методы ЛН, особенности, актуальность
- Оборудование для ЛН
- Применение
- Перспектива развития
Что такое наплавка? - Наплавка покрытий - это процесс нанесения покрытия из расплавленного материала на разогретую до температуры плавления поверхность восстанавливаемой детали.
Покрытия, полученные наплавкой, характеризуются:
- отсутствием пор,
- высокими значениями модуля упругости
- прочности на разрыв.
Прочность соединения этих покрытий с основой соизмерима с прочностью материала детали.
Подготовка изделия перед наплавкой - Восстанавливаемые детали и инструмент, термически обработанные на высокую твёрдость, отпускаются до низкой твёрдости или отжигаются.
- До наплавки все трещины на них должны быть удалены, глубокие трещины и выбоины заварены качественными электродами.
- Важнейшие требования, предъявляемые к наплавке, заключаются в следующем: минимальное проплавление основного металла; минимальное перемешивание наплавленного слоя с основным металлом; минимальное значение остаточных напряжений и деформаций металла в зоне наплавки; занижение до приемлемых значений припусков на последующую обработку деталей
Преимущества лазерной наплавки
- дозируемая энергия;
- возможность локальной обработки поверхности;
- отсутствие термических поводок, минимизация зоны термического влияния (ЗТВ);
- возможность обработки деталей больших габаритов благодаря высокой производительности наплавки;
- быстрый нагрев и остывание наплавляемого материала;
- образуемая ультрадисперсная структура покрытия эффективно противостоит процессам коррозии и эрозии;
- возможность обработки на нужную глубину;
- минимальное перемешивание основного и наплавляемого материала.
Какие способы наплавки бывают? - Ручная дуговая наплавка покрытыми электродами
- Дуговая наплавка под флюсом проволоками и лентами
- Дуговая наплавка в защитных газах вольфрамовыми (неплавящимися) и проволочными металлическими (плавящимися) электродами
- Дуговая наплавка самозащитными порошковыми проволоками
- Электрошлаковая наплавка
- Плазменная наплавка
- Лазерная наплавка
- Электронно-лучевая наплавка
- Индукционная наплавка
- Газопламенная наплавка
Какие же преимущества имеет технология лазерной наплавки. - Покрытия, полученные наплавкой, характеризуются отсутствием пор, высокими значениями модуля упругости и прочности на разрыв. Прочность соединения этих покрытий с основой соизмерима с прочностью материала детали.
- Наплавка изношенных поверхностей занимает ведущее место вследствие своей универсальности
- Возможность обработки деталей больших габаритов благодаря высокой производительности наплавки
- Образуемая структура покрытия эффективно противостоит процессам коррозии и эрозии
- Возможность обработки на нужную глубину
Электродуговая наплавка - Наплавка без защитной среды, осуществляется порошковой проволокой при отсутствии подачи флюса или защитного газа в зону дуги. Наплавка открытой дугой порошковой проволокой обладает следующими преимуществами:
- - простота используемого оборудования и технологии, связанная с отсутствием необходимости применения защитного газа и флюса;
- - возможность наплавки в полевых условиях, поскольку ветер практически не оказывает влияния на процесс наплавки;
- - сравнительная простота введения легирующих элементов в наплавленный металл, состав которого можно регулировать в широких пределах.
- Проблема наплавки этим способом, связанная с обильным выделением дыма, решена разработкой специального дымового коллектора.
Вибродуговая наплавка с применением проволоки
Этот метод основан на использовании тепла кратковременной дуги, которая возникает в момент разрыва цепи между вибрирующим электродом и наплавляемой поверхностью.
Особенность этого способа:
-получение малой толщины наплавляемого слоя,
-прерывистый характер процесса
-непрерывное охлаждение поверхности наплавки. Вибродуговая наплавка применяется для цилиндрических деталей небольшого размера, особенно при ремонте деталей автомобилей и тракторов, станочного оборудования (оси, валы, шпиндели, шлицевые валики).
| Газопламенная наплавка - Этот вид наплавки применяется наряду с электродуговыми методами наплавки. Но по сравнению с последними газопламенная наплавка имеет более низкую производительность. Положительным качеством этой наплавки является то, что она позволяет гибко и независимо регулировать нагрев основного и присадочного металла. Применяется газопламенная наплавка в основном для наплавки латуни, черных металлов и твердых сплавов на сталь и чугун , а также используется для ремонта и восстановления сработанных деталей, а также для нанесения поверхностных слоев со специальными свойствами.
Плазменная наплавка - Для восстановления старых деталей, повышения износостойкости новых, применяют плазменную наплавку. Инновационный метод образования защитных покрытий сродни плазменной сварке, используется для оборудования, эксплуатируемого в жестких условиях, контактирующего с агрессивной средой. Популярность плазменной наплавки объясняется рядом положительных свойств:
- метод применим для многих материалов, включая тугоплавкие;
- геометрические параметры и форма детали значения не имеют, результативность обработки стандартная;
- за счет большой скорости разогрева обрабатываемый металл не успевает прогреться на большую глубину, структурная зернистость не изменяется, деформации деталей;
Электрошлаковая наплавка - В отличие от других способов при электрошлаковой наплавке присадочный материал расплавляется за счет непосредственного перехода электрической энергии в тепловую, что имеет место при прохождении электрода через ванну расплавленного электропроводного флюса. При этом обеспечиваются меньшие тепловые потери и почти вдвое снижается расход электроэнергии.
Индукционная наплавка - Сущность метода индукционной наплавки заключается в нанесении на поверхность детали слоя специального материала с дальнейшим его расплавлением путём индукционного нагрева для восстановления первоначальной формы детали или придания поверхности особых свойств. Наплавленный слой отличается особой прочностью, что обеспечивает повышение износостойкости наплавляемых элементов, а следовательно, увеличивает их долговечность.
Электроискровая наплавка - Технология основана на воздействии кратковременных разрядов тока и позволяет наносить ультратонкие покрытия (толщиной буквально в несколько мкм). Претворяется в жизнь на специальной установке с осциллятором. Заготовку в ней заводят на минус, электрод – на плюс. При разрядах частицы материала вырываются и свариваются в плотный мелкопористый шов.
- Вариант сравнительно недорогой и удобен тем, что нагрев поверхности практически отсутствует – изменения структуры или деформации попросту нет, даже окисления не наблюдается. Это максимизирует срок службы обработанного изделия.
Про оборудование Универсальные лазерные станки серии LRS предназначены для выполнения технологических операций лазерной сварки, наплавки, поверхностного термоупрочнения. Станки серии LRS включают в себя лазерный излучатель с системой фокусировки и наблюдения, источник питания с блоком охлаждения лазера, ручной двухкоординатный стол и пульт управления. Возможность плавного вертикального перемещения излучателя лазера по высоте расширяет инструментальную зону обработки. Широкий диапазон изменения выходных параметров излучения лазера создает возможности использования станков для работы с изделиями, изготовленными как из конструкционных сталей, так и из цветных металлов и сплавов с максимальными размерами 300х200х100 мм и весом до 100 кг.
LRS Ручная лазерная сварка и наплавка
- Ручной двухкоординатный стол для точного позиционирования детали.
- Гибкие регулировки положения рабочего стола и излучателя для удобства работы оператора.
- Сохранение и возврат к ранее подобранному режиму в памяти установки.
- Лазерная установка LRS предназначена для выполнения операций по ручной лазерной сварке или наплавке деталей из металлов и их сплавов. Компактная, моноблочная и простая в исполь-зовании, установка прекрасно подходит как для небольших производств и опытных отделов, так и для работы в условиях серийного выпуска деталей.
LRS AUTOMATIC Автоматизированная лазерная установка
- Автоматизированные оси X/Y с возможностью программирования.
- Встроенная система видеонаблюдения для выполнения точной привязки к детали.
- Широкий выбор дополнительной оснастки.
- Лазерная Установка LRS Automatic оснащена автоматизированным двухкоординатным столом с системой управления. Это позволяет использовать её для выполнения производственных задач в области лазерной сварки, наплавки, контурной резки и маркировки.
LRS AU Многофункциональная лазерная установка
- Два рабочих места позволяют оптимизировать работу оператора при производстве.
- Работа с CAD-системами обеспечивает поддержку импорта файлов с траекториями.
- Экономия производственных площадей за счет совмещения автоматизированной и ручной обработки.
- LRS AU - это сочетание двух рабочих мест на базе одной установки. Одно из них оборудовано ручным двухкоординатным столом, второе – автоматизированным. LRS AU решает целый ряд задач по лазерной обработке в условиях ограниченного пространства.
LRS PRO Трехкоординатная система для лазерной сварки и наплавки
- Три управляемых оси для автоматизации работы со сложной геометрией детали
- Система помощи в фокусировке сокращает время на настройку и программирование
- Высокая точность позиционирования
- LRS PRO - это гибкая лазерная установка, система позиционирования которой состоит из трех осей, расположенных на гранитном основании. Эта особенность конструкции открывает новые возможности для производства и позволяет с повышенной точностью работать в трех координатах.
Применение в мире - восстановить первоначальные размеры элементов, износившихся вследствие эксплуатации.
- с помощью наплавки металла можно получить необходимые свойства, например, повысить твердость покрытия, увеличить его износостойкость и т. д
Порошковая наплавка с помощью лазерного излучения, так называемая лазерная наплавка, имеет большие перспективы на будущее.
Результатом является пирометаллургическое сцепление покрытия и заготовки, срок жизни которого значительно превышает срок жизни термически напыленного покрытия и может даже превышать долговечность гальванических покрытий.
Перспектива развития
Гибкость технологии лазерной наплавки признана промышленностью.
Ее потенциал очень значителен, в связи с чем исследовательские группы по всему миру продолжают развивать эту технологию в рамках различных исследовательских программ, подготовки специалистов соответствующего профиля и внедрения ее в промышленность.
Основная область применения лазерной наплавки охватывает ремонт и восстановление дорогостоящих механических компонентов, таких как инструментальная оснастка, лопатки турбин, детали двигателей внутреннего сгорания и т.п., а также различные компоненты военной техники. В современной промышленности можно выделить три направления использования лазерной наплавки, которыми являются поверхностная наплавка, ремонтная сварка и аддитивное производство.
Лазерная наплавка, как аддитивный производственный метод, имеет преимущества многолетнего опыта в сфере ремонтной наплавки сваркой. По сравнению с другими генеративными методами скорость выращивания и, соответственно, скорость всего процесса значительно выше. В процессе можно задействовать несколько резервуаров для порошка, за счет этого при необходимости можно составлять собственные сплавы. Сочетание различных материалов позволяет создавать многослойные структуры.
Технология наплавки лазером очень перспективна в сфере прототипирования трехмерных деталей. Так, лазерная наплавка позволяет наносить не только плоские покрытия, но и объемные участки материала с приемлемой точностью. Во время ремонта крупногабаритных узлов сложной геометрии, пресс-форм, валов, инструмента, литейных форм и других деталей данный метод наплавки обеспечивает экономию значительных средств за счет меньшего расхода материала, затрат времени на обработку и использование оборудования, задействованного в работах, чем при иных способах.
Спектр применений лазерной наплавки в производстве и ремонте расширяется постоянно благодаря широкой номенклатуре лазерных источников и порошковых материалов. Именно поэтому развивающееся машиностроение крупнейших стран применяет лазерную наплавку все чаще.
Одним из недостатков перспективной технологии лазерной наплавки является отсутствие специалистов соответствующего профиля. Подготовка высококвалифицированных специалистов в этой области может сократить существующий технологический разрыв между передовым и традиционным секторами производства. Решением отмеченной проблемы может служить объединение усилий промышленных предприятий и центров профессионально-технической подготовки по разработке соответствующих образовательных курсов, призванных удовлетворить растущую потребность в специалистах необходимой квалификации. Кроме того, следует уделять внимание проведению конференций и промышленных семинаров, которые имеют первостепенное значение для распространения лазерных технологий в производстве между практикующими их производственниками и заинтересованными в них сторонами, что позволит находить приемлемые инновационные решения производственных проблем.
|
|
|
Скачать 4.27 Mb.