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Fraunhofer研究所开发超高速激光材料沉积技术‘日月城平台App下载’

时间:2021-01-29
本文摘要:必要能量堆积-DED技术通过激光在堆积区域生成熔池并高速移动,材料根据需要输送到粉末或丝状高温熔融区域,熔融后阶段性堆积,被称为激光必要能量堆积增材生产技术。该技术不能成形毛坯,然后依赖于数控加工超过其网尺寸。 其中,粉式输送的LENS技术(DED技术的一种)在国内外航空航天零部件修理领域发挥着普遍的作用。有可能吗? 如何提高必要的能量沉积技术构建的表面质量,超过涂层的效果?

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必要能量堆积-DED技术通过激光在堆积区域生成熔池并高速移动,材料根据需要输送到粉末或丝状高温熔融区域,熔融后阶段性堆积,被称为激光必要能量堆积增材生产技术。该技术不能成形毛坯,然后依赖于数控加工超过其网尺寸。

其中,粉式输送的LENS技术(DED技术的一种)在国内外航空航天零部件修理领域发挥着普遍的作用。有可能吗? 如何提高必要的能量沉积技术构建的表面质量,超过涂层的效果? 针对这个问题,Fraunhofer激光技术研究所(ILT )的研究者开发了涂层和作为修饰金属部件的增材生产方法-EHLA超高速激光材料沉积技术。据Fraunhofer激光技术研究所介绍,超高速激光材料沉积技术(EHLA )具有现有的锈蚀和磨损维护方法,如镀铬和喷涂潜力。

软镀铬是传统的表面电镀技术,已经应用了70多年。镀铬层硬度低,耐久性,耐腐蚀性,可以长期保持表面明亮,工艺比较简单,成本低。

长期以来,镀铬除了作为装饰涂层之外,还作为机械部件的耐久性和耐腐蚀性涂层而被普遍使用。电镀软铬技术经常被用于修理破损的零件。但是,软镀铬工艺不会引起相当严重的环境问题,镀铬工艺中使用的铬酸溶液不含有铬酸雾和废水,而且硬度比一些陶瓷和金属陶瓷材料低,温度越高镀铬层上不存在微裂纹,无法避免透过性裂纹的产生,锈蚀介质从表面渗透到界面,基体生锈,镀层表面经常生锈和破损。

电镀工艺沉积速度慢,也有利于薄镀层的应用。喷镀是指将微小集中的金属或非金属涂层材料以熔融或半熔融的状态堆积在制造的基体表面上,构成某种喷镀堆积层。涂层材料可以是粉状、放射状、丝状或棒状。喷镀枪从燃料气体、电弧或等离子电弧得到必要的热量,将喷镀材料冷却到塑性状态或熔融状态,受到压缩空气的加速,使受约束的粒子束流冲击基体表面。

冲击表面的粒子不经冲压而变形,构成层叠片,附着在制造的基体表面,随之被加热而大幅度冲洗,最终构成层状的涂层。这种涂层通过涂层材料实现耐高温生锈、耐磨、防水、外用电磁波等功能。Fraunhofer激光研究所表示,EHLA工艺在效率和速度方面高于现有的耐腐蚀性和耐磨涂层的维护方法。

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Fraunhofer可以在短时间内使用EHLA技术在大面积部件上沉积十分之一毫米的薄层,而且节约了资源,加工过程具有经济性。照片: EHLA工艺的发明者、ThomasSchopphoven、GerhardMariaBackes及AndresGasserEHLA用激光熔融金属粉末,金属粉末以液态金属的形态而不是半熔融的工作粒子的形态“焊接池” 这意味着著层必须更均匀分布,材料更少,因此是有益的。通过EHLA工艺,Fraunhofer作出了响应,该工艺对目前的耐腐蚀性和磨损维护的加工工艺进行了改进。

软镀铬消耗大量的能量,有粘接和空隙率的缺点,因此喷镀在使用的材料方面可能会非常浪费。与此相对,用EHLA法加工的涂层是无孔的,提高了粘接状况,降低了裂缝和空隙再次发生的可能性。另外,Fraunhofer表示,EHLA技术比比热涂装节省90%的材料。

照片: EHLA工艺很有趣,Fraunhofer提出了新的EHLA工艺来修理现有的金属零件。在阿克伦大学的研究中,有报告称,通过增材生产技术修复金属部件。与飞机修理公司合作后,该大学的NCERCAMP开发了超音速粒子沉积(SPD )技术,通过高压射流方法,压缩空气与超音速射流中金属粒子的足够能量冲击液体表面,建立与液体表面的粘接,焊接或高温取得FAA证书后,亚伦大学的SPD技术可以应用于金属飞机零部件的维修。

Fraunhofer的EHLA工艺在某种程度上也可以没有这样的应用,哪个工艺更合适? 本站继续引起关注。


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