yabo国际新闻

Fraunhofer研究所开发超高速激光材料沉积技术

2020-10-05 20:53

必要能量沉积-DED技术,由激光在沉积区域产生熔池并高速移动,材料以粉末或丝状必要送到高温熔区,熔融后逐级沉积,称作激光必要能量沉积增材生产技术。该技术不能成形出有毛坯,然后依赖数控加工超过其净尺寸。其中,送来粉式的LENS技术(DED技术的一种)在国内外航空航天零件修缮领域具有普遍的起到。是不是一种有可能?使得必要能量沉积技术所构建的表面质量更高,甚至超过涂层的效果?针对这一痛点,Fraunhofer激光技术研究所(ILT)的研究人员研发了一种用作涂层和修缮金属部件的增材生产方法-EHLA超高速激光材料沉积技术。Fraunhofer激光技术研究所指出,超高速激光材料沉积技术(EHLA)具备替代当前生锈和磨损维护方法如软镀铬和热喷涂的潜力。镀上软铬是一种传统的表面电镀技术,早已应用于长达70多年。镀铬层硬度低、耐用、耐蚀并能长期保持表面明亮且工艺比较比较简单,成本较低。长期以来,铬镀层除了作为装饰涂层外,还普遍作为机械零部件的耐用和耐蚀涂层。电镀软铬镀层技术经常用来修缮损坏部件。但电镀软铬工艺不会造成相当严重的环境问题,镀铬工艺用于的铬酸溶液,不会产生含铬酸雾和废水,而且还有其它一些缺点,如:硬度比一些陶瓷和金属陶瓷材料较低,且硬度还不会随温度增高而减少;镀铬层不存在微裂纹,不可避免产生穿透性裂纹,造成生锈介质从表面渗入至界面而生锈基体,导致镀层表面经常出现锈斑甚至破损;电镀工艺沉积速度慢,,也有利于薄镀层的应用于。热喷涂是所指将微小而集中的金属或非金属的涂层材料,以一种熔融或半熔融状态,沉积到一种经过制取的基体表面,构成某种喷涂沉积层。涂层材料可以是粉状、放射状、丝状或棒状。热喷涂枪由燃料气、电弧或等离子弧获取必须的热量,将热喷涂材料冷却到塑态或熔融态,再行遭受压缩空气的加快,使受约束的颗粒束流冲击到基体表面上。冲击到表面的颗粒,因不受冲压而变形,构成叠层薄片,黏附在经过制取的基体表面,随之加热并大大冲刷,最后构成一种层状的涂层。该涂层因涂层材料的有所不同可实现耐高温生锈、抗磨损、防水、外用电磁波等功能。根据Fraunhofer激光研究所,EHLA工艺在效率和速度方面皆高于现有的抗腐蚀和耐磨损涂层维护方法。Fraunhofer可以在短时间内用于EHLA技术在大面积的零部件上沉积十分之一毫米的薄层,并且节约资源,加工过程具备经济性。图片:EHLA工艺的发明者,ThomasSchopphoven,GerhardMariaBackes以及AndresGasserEHLA通过激光熔融金属粉末,金属粉末以液态金属的形态“滴”焊池而不是以半熔融的工件颗粒形态粘合在一起。这是有益的,因为这意味著层更加均匀分布,并且必须较少的材料。凭借EHLA工艺,Fraunhofer回应,该工艺对当前抗腐蚀和磨损维护的加工工艺具备改良起到。

Fraunhofer研究所开发超高速激光材料沉积技术

由于软铬电镀消耗大量能量并且具备黏合和孔隙率的缺点,而热喷涂在所用材料方面有可能非常浪费。相比之下,EHLA方法加工出来的涂层是无孔的,从而提高黏合情况并减少裂纹和孔隙的再次发生的可能性。除此之外,根据Fraunhofer,EHLA技术比热喷涂节约90%的材料。图片:EHLA工艺有意思的是,Fraunhofer建议新的EHLA工艺可用作修缮现有的金属部件。据报,由阿克伦大学研究通过增材生产技术来修缮金属部件。在与飞机修理公司合作之后,该大学的NCERCAMP研发了一种超音速粒子沉积(SPD)技术,通过一种高压喷气方法,压缩空气彰显超音速射流中的金属颗粒充足的能量冲击液体表面,以构建与液体表面的粘合,而会经常出现在焊或高温热喷涂过程中产生的热影响区。如果取得FAA证书,阿克伦大学的SPD技术可以应用于维修金属飞机部件。Fraunhofer的EHLA工艺也可以某种程度不具备这样的应用于,而哪一种工艺更加合适?本站将维持持续注目。