快速有效:與SMaC 同時進行涂層和機械加工
- 來源:國際工業(yè)激光商情 smarty:if $article.tag?>
- 關鍵字:涂層,機械,加工 smarty:/if?>
- 發(fā)布時間:2023-06-21 20:45
近期,弗勞恩霍夫激光技術研究所(Fraunhofer ILT)向外界宣布開發(fā)了一種新的混合工藝,稱為同步加工和涂層(SMaC),將激光材料沉積與車削、磨削或銑削技術相結合。SMaC 可以快速有效地涂覆高強度涂層材料,并同時進行機械加工。SMaC 將使該行業(yè)能夠生產具有延長使用壽命和延長運行周期的部件,這一優(yōu)勢對能源行業(yè)、移動行業(yè)和化工行業(yè)極具吸引力。
涂料有助于保護部件免受各種損壞和磨損。它們可以改善部件表面的物理或化學性質,或賦予它們某些功能。由于它們的絕緣或反射特性,它們還可以幫助節(jié)省能源。Fraunhofer ILT涂層LMD和熱處理小組負責人Viktor Glushych解釋道:“我們將機械加工與超高速激光材料沉積(EHLA)結合到了一個工藝步驟中。這使我們能夠顯著縮短處理時間。根據要求輪廓和涂層材料,工藝時間可以減少60% 以上。”
SMaC 解決了高強度防腐和耐磨保護涂層的一個基本問題:涂層越硬,保護越好,但后處理越復雜。SMaC 的獨特之處在于它利用了EHLA 過程中產生的余熱。在激光材料沉積之后,涂層材料僅表現出其硬度的一小部分,因為存在幾百攝氏度的余熱。在并行進行的機械加工中,由于涂層材料在沉積后立即進行加工時會更軟,因此可以以更高的切削速度操作刀具。
Glushych 澄清道:“通過SMaC,可以經濟地涂覆耐腐蝕和耐磨涂層。與通常的順序加工相比,實現了更高的表面質量和更長的刀具壽命。”EHLA 工藝可用于加工高強度涂層材料,甚至是高熵合金或金屬玻璃,而這些材料很難使用傳統(tǒng)方法進行加工。
SMaC 的廣泛應用
SMaC 允許用戶以高效、經濟和通用的方式涂覆組件。然而,從生態(tài)學的角度來看,這一新工藝也很有趣,因為組件在使用中可以保持更長的時間不受損壞,從而降低了更換頻率。Glushych 解釋道:SMaC 決定性地延長了部件、組件和整機的使用壽命、運行周期和維護間隔,提高了部件的原材料和能源效率,最大限度地減少了機器停機時間。
更少的備件意味著更少的原材料使用、更少的維護、更少的運輸和倉儲。對許多公司來說,這意味著他們可以更獨立地工作,更可靠地計劃。換句話說,他們實現了更大的生產彈性。例如近年來,一些公司因功能性金屬部件的交付時間過長而放緩。SMaC 將有助于扭轉這一趨勢。
Glushych 在描述其優(yōu)勢時表示:SMaC 效率高,節(jié)省能源、時間和資源。原則上,該工藝適用于需要涂覆但又要進行后期機加工的應用。例如,它可以用于生產腐蝕和磨損保護涂層、具有硬磁和軟磁性能的涂層,或用于生產耐腐蝕的滑動軸承涂層和其他功能表面。
例如,可以在能源行業(yè)和整個移動行業(yè)中找到SMaC 的適用場景。在化學工業(yè)中,表面必須承受高度侵蝕性的物質。在采礦行業(yè),SMaC 技術成功地防止了部件的快速磨損。 SMaC 不僅應用領域眾多,而且種類繁多。
Glushych 表示:在即將出臺的歐7 標準的背景下,汽車剎車制動盤的EHLA 涂層被認為是一種非常有前途的解決方案,可以減少制動過程中的顆粒物排放。通過同時涂層和機加工,可以更快、更高效地制造某些制動盤涂層。同時,研究團隊的另一個測試應用是電池技術中多材料涂層的生產。在不久的將來,這種新的組合工藝將為激光涂層技術開辟出許多新的應用領域。
