增材制造工艺中的丝基和粉基激光熔覆复合增材制造 _激光

增材制造(增材制造过程中的线基和粉末基激光熔覆复合)
江苏激光联盟指南:
弗劳恩霍夫IPT生产技术研究所的一个团队引入了增材制造(am)工艺，该工艺结合了基于金属丝和基于粉末的激光熔覆。据该团队介绍，混合工艺生产的防护工具涂层比传统的激光熔覆生产的涂层更耐磨、更便宜、更节省资源，而且这种混合工艺也比纯丝基更灵活。在利用率和经济性上有独特的优势。

▲IPT公司的一个团队研发的混合增材制造工艺生产的涂层，比其他生产的涂层更耐磨，更节约资源，性价比更高。资料来源:IPT
激光熔覆通过激光金属沉积-LMD产生三维结构。在LMD工艺中，工件的表面被激光束加热，同时，粉末或金属丝形式的填充材料被送入熔池。当填料熔化时，它会在表面形成一层涂层。重复多次，可在工件表面直接形成涂层。LMD是一种施加保护涂层、修复受损部件和改变工件形状的有效。
在IPT研究所的混合中，丝和粉末材料在LMD同时加工。科学家发现，通过向丝绸中添加粉末形式的硬质材料颗粒，他们首次可以使用LMD来调整涂层的重要材料特性，如硬度和韧性。为了确定不同应用的更佳材料组合，科学家们测试了各种材料。对于线材，他们选择了具有高结构稳定性的热加工工具钢和具有良好可焊性的低合金钢。对于粉末材料，他们选择铬作为碳化物形成和晶粒细化的元素，碳化钛作为硬质相。
通过粉末和金属线的结合，科学家可以为每个应用定制材料的组成。它们选择性地改变工具钢的微观结构，并通过添加粉末来增加涂层的硬度。即使少量碳化钛也会使硬度提高30% 。
【增材制造工艺中的丝基和粉基激光熔覆复合增材制造】项目经理马里乌斯·吉珀里奇(Marius Gipperich)说:“有了新技术，我们现在可以快速灵活地应对不同的热、化学和机械负载，因为我们可以精确地调整韧性和硬度。”据Gipperich介绍，新的混合工艺可以更大限度地减少表面磨损，延长部件的使用寿命。它比纯粉末工艺更具成本效益，并且比纯金属工艺提供更大的材料灵活性。科学家们计划应用他们的开发其他具有特殊性能的材料系统。他们还计划将混合工艺应用于模具加工和液压元件摩擦磨损层的处理。
目前，IPT团队正在测试混合工艺在梯度涂层系统生产中的应用。作为测试的一部分，该团队计划尽可能增加材料混合物中碳化钛的含量。由于碳化钛会造成较高的残余应力，增加焊接时开裂的可能性，研究小组计划逐层调整碳化钛的含量。
来源:光子学官网
江苏激光联盟陈常军原创作品！

增材制造工艺中的丝基和粉基激光熔覆复合 增材制造

增材制造工艺中的丝基和粉基激光熔覆复合增材制造