激光增材再制造技术原理与激光3D打印技术相近,但又有其自身的特点。典型的激光增材再制造流程如下:拆解—清洗—分类—检测—判别—再制造修复—(热处理)—后加工—检验。对于拆解清洗后的待再制造件,需要先进行无损检测及寿命评估,然后对于能再制造零件进行再制造修复,接着再进行后热处理及后加工,然后对再制造零件的质量进行检测评价,判定再制造产品是否合格,其中很中心的阶段是修复阶段。同激光3D打印技术相比,激光增材再制造技术还需要关注再制造过程对基体的热损伤、再制造材料同基体的界面、再制造材料同基体的物性匹配等问题,问题更为复杂。对于激光3D打印技术,整个零件都是通过逐点扫描堆积成形的,因此,其制造周期相对较长、成本较高,与此相对,激光增材再制造以失效或者误加工零件为基体,需要恢复的尺寸往往很有限,其制造周期短、成本低,因此,其经济效益和社会效益更加明显。国内已经有激光增材再制造企业近300家,目前该技术运用非常广。杭州刀具增材再制造无裂纹
选择性激光熔融(SLM)」SLM是在选择性激光烧结(SLS)技术基础上发展起来的。相比SLS技术,SLM技术成形是利用高能激光束直接熔化金属粉末,一层一层的选区熔化堆积,成型零件致密度高,抗拉强度等机械性能指标比较高。具体工艺流程如下:①首先利用CAD软件设计零件的三维CAD模型;②对三维CAD模型进行切片离散和扫描路径规划;③将处理好的三维数据模型导入SLM成形设备中;④计算机逐层调入切片信息,通过扫描振镜引导高能激光束选择性的熔化金属粉末,完成一层零件的加工;⑤粉料缸上升一个切片厚度,成形缸下降一个切片层厚,铺粉车将金属粉末从粉料缸均匀地铺到成形缸上;⑥重复上述④、⑤过程,直到零件加工完成;⑦将成形好的零件从成形基板上取下。杭州刀具增材再制造无裂纹江苏特维克带您了解增材再制造技术的内涵及特点。
为了对比在不同焊接工艺下快速成形的综合有效性,Martina等利用直接成形的宽度、层间高度等参数进行建模,结果表明:PAR比GTAW和LDF直接成形都具有明显优势。不同焊接工艺成形性对比如图2所示。总之,基于不同焊接工艺的增材再制造技术各有特点:GTAW效率高、设备成本低,但其输入热量大、零件成形精度不高;脉冲LDF热输入量小、焊接热影响区小,且成形效果优良,但其设备价格昂贵;PAR技术在设备成本上相较于LDF具有明显优势,其沉积效率约为98%,较大沉积率可达到1.8kg/h,成形零件的有效宽度和沉积率高于GTAW和LDF。
与采用激光焊接电源相比,PAR具有成本优势。据资料显示:常见激光焊接电源一般价格在50万美元左右,而等离子弧焊接电源价格则只有7000美元,不足激光焊接电源价格的2%。与GTAW相比,PAR的工艺调节较为繁琐,主要包括喷嘴结构、电极内缩量、离子气流量、焊接电流、焊接速度和喷嘴高度。其中:喷嘴结构和电极内缩量是其他工艺参数选择的前提,通常根据材料种类和成形条件来确定;离子气流量决定了等离子弧的穿透力,离子气流量越大,电弧穿透能力越强。再制造过程的智能化及自动化也是激光增材制造技术的重要问题。
SLM的成形材料包括不锈钢、钛合金、铝合金、镍基高温合金等多种金属材料[2]。SLM适合于加工成形复杂形状的零件结构,尤其是具有个性化需求或复杂内腔结构的零件,一般为单件或小批量生产。成型件的显微维氏硬度(表示材料硬度的一种标准)可高于锻件;在打印过程中材料完全融化,因此尺寸精度较高。同时,由于高能量激光束等性能要求,使得SLM设备比较昂贵;且由于SLM技术工艺较复杂,需要增加支撑结构,目前SLM多用于工业级的增材制造。此外,在SLM成型过程,会发生金属的瞬间融化与凝固,形成很大温度梯度,产生残余应力,影响成型件性能。什么是汽机增材再制造技术?杭州刀具增材再制造无裂纹
特维克为您讲解内孔增材再制造技术的工艺流程。杭州刀具增材再制造无裂纹
熔覆层与叶片基体为冶金结合,熔覆层内无裂纹、气孔等缺陷,其疲劳性能满足要求。对汽轮机叶片运用激光技术,使汽轮机叶片的抗汽蚀性能得到有效的提升。激光熔覆技术在叶片修复强化中,使叶片表层硬度得到有效提升。同时,能够预防裂纹扩展,耐磨损性能及基体硬度明显提高,具有较强的抗汽蚀性。因此,在汽轮机叶片制造过程中,将激光加工技术运用于汽轮机叶片的强化和修复作业,能够有效提升汽轮机叶片的质量和综合性能,对促进工业生产发展具有重要意义。杭州刀具增材再制造无裂纹
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