Остання редакція: 2017-05-13
Тези доповіді
Одним з головних методів реставрації деталей, які вийшли з ладу, або придання окремим ділянкам їх поверхні нових властивостей (твердість, корозійна стійкість та інш.) є лазерна газопорошкова наплавка (ЛГПН).
Загальним (для всіх лазерних систем: лазери на оптичному волокні, діодні лазери з транспортуванням випромінювання по оптичному волокну, CO2 та діодні лазери), при реалізації ЛГПН, для заданих теплофізичних властивостей матеріалу деталі та порошкового матеріалу, продуктивність (розміри наплавленого шару) та якість (наявність пор, мікротріщин, твердість та інш.) процесу, цілком і повністю визначаються не тільки режимами обробки (потужність випромінювання, площа плями фокусування, швидкість переміщення деталі та інш.) але й властивостями «сфокусованого» потоку газопорошкової суміші (ГПС), взаємним положенням системи ГПС - сфокусоване лазерне випромінювання - поверхні деталі, яка обробляється [1].
Найбільш змістовний огляд проблем ЛГПН ( з коаксіальної подачою порошку в зону обробки) та результатів чисельного моделювання викладений в роботі Пінкертона [1]. Автор відмічає, що розвиток комп’ютерної техніки, систем чисельного моделювання та їх доступність широкому загалу дозволяє поєднувати зусилля науковців для якомога ширшого розуміння процесу лазерного наплавлення. Причому, для досліджень можна використовувати як класичне одно-параметричне моделювання та чисельні експерименти, так і моделювання технологічнних процесів за допомогою методики «чорного ящику».
Зазначимо, що при ЛГПН великих ділянок поверхні ідеально підходять потужні діодні лазерні системи, які безпосередньо фокусують випромінювання в пляму прямокутного поперечного перерізу. В даному випадку, для подачі ГПС в зону дії сфокусованого лазерного випромінювання широке впровадження знайшли щілинні соплові системи, які також формують ГПС з «прямокутним» розподілом концентрації порошку в поперечному перерізі струменя. Дана робота присвячена дослідженню впливу параметрів щілинних сопел на продуктивність та якість ЛГПН [2,3].
Показано, що використання багатоканальних систем дозволяє створювати на поверхні деталі, яка обробляється, не тільки наплавлені валки заданого поперечного перерізу, але й постачати в зону обробки порошки різноманітного складу, безпосередньо впливаючи на властивість утвореного шару.
Ключові слова
Посилання
1. Pinkerton Andrew J., 2015. Advances in the modeling of laser direct metal deposition, Journal of Laser Applications 27, S15001, doi: 10.2351/1.4815992
2. European Patent EP 1620224 B1 (issued on Sep. 06, 2006)
3. U.S. Patent Application Publication No. 2012/0199564 A1 (publ. date Aug. 9, 2012)