Cladding con láser

Capas sin poros y sin fisuras con una larga vida útil - alta calidad de superficie - durabilidad excepcional.

Cladding con láser: método

El cladding con láser utiliza alambre o polvo. El haz del láser crea un baño de fundición en la superficie de la pieza de trabajo, a la que se añade simultáneamente el material de revestimiento (alambre o polvo) fundido por el láser. El tiempo de exposición es breve y sólo genera un retraso menor, ya que el enfriamiento es rápido. El resultado es una capa conectada con el material básico metalúrgicamente. Es más resistente que los revestimientos creados por pulverización térmica y, comparado al cromado duro, por ejemplo. Además es inocuo para la salud.

Ventajas del proceso de cladding de los láseres diodo

El perfil del haz top-hat del láser diodo crean un baño de fundición particularmente uniforme que produce revestimientos de grano fino, libres de poros y fisuras. El post-procesamiento se reduce al mínimo. Cuando se integra en sistemas para el cladding con láser a una velocidad extremadamente elevada, desarrollado por Fraunhofer ILT, nuestros láseres diodo también pueden utilizarse para crear revestimientos muy delgados, que hasta ahora sólo eran posible con cromado duro.

Ventajas a simple vista

  • Bajo tiempo de exposición y profundidades del láser
  • Unión metalúrgica del material de recubrimiento y el material básico
  • Capas más resistentes que los recubrimientos por pulverización térmica  
  • Alta calidad superficial y deformación mínima, prácticamente no se requiere posprocesamiento
  • Tiempos de procesamiento breves, alta eficiencia energética 

Ejemplos de aplicación

Herramientas de perforación

El desarrollo de yacimientos petrolíferos y gasíferos requiere herramientas de perforación de alto rendimiento que se someten a una alta tensión y que no alcanzarían una vida útil larga sin protección contra el desgaste. Es por ello que los revestimientos especiales, que se fabrican cada vez más con cladding con láser, se han convertido en el estándar desde hace ya cierto tiempo. En este aspecto, los láseres diodo LDF y LDM de Laserline han obtenido muy buenos resultados: excelente adhesión, alta precisión, prácticamente ausencia de porosidad, formación limitada de fisuras, alto grado de dureza y baja deformación. Los métodos convencionales de recubrimiento duro, por ejemplo, plasma cladding con aporte de polvo, no ofrecen una vida útil tan prolongada. Para los clientes dedicados a la extracción de petróleo, la minería, las industrias del papel y del metal, Technogenia recubre, con la ayuda del láser diodo de Laserline, componentes con un polvo especial de carburo de tungsteno.

Para los clientes dedicados a la extracción de petróleo, la minería, las industrias del papel y del metal, Technogenia recubre, con la ayuda del láser diodo de Laserline, componentes con un polvo especial de carburo de tungsteno. Nbsp;

Maquinaria agrícola

Las capas de carburo típicas destinadas a proteger los discos de las sierras y las cuchillas del desgaste y la corrosión se pueden obtener con la ayuda de los láseres diodo de Laserline. El baño de fundición calmo no deja impurezas, y gracias a la exposición superficial al calor, no se producen demoras. Las capas de carburo de hierro, al igual que las capas de carburo de tungsteno o de cromo, también son posibles.

Einer wachsender Markt für die Laserbeschichtung sind Hydraulikzylinder von technischen Einrichtungen  in Bergwerken, beispielsweise in der Kohlegewinnung. Die Beschichtung der Zylinder korrodiert unter der lokalen Atmosphäre sehr schnell, was zu Undichtigkeiten führt. Damit wird ein Austausch oder eine neue Beschichtung notwendig. Diese erfolgte bisher oft mittels verchromen. Diese Schichten werden zunehmend durch Laserbeschichtungen ersetzt, da diese länger halten. Die konkrete Steigerung der Haltbarkeit kann noch nicht beziffert werden. Die bisherigen Ergebnisse lassen aber auf eine Verbesserung der Standzeiten von mehr als 100%  schließen.

Die Hauptmotivation ist der Schutz vor hoch korrosiven Gasen oder Flüssigkeiten, die mit dem metallenen Wärmetauscher in Berührung kommen und seine Lebensdauer negativ beeinflussen. Hier kommen z.B. Nickel-Legierungen mit geringer Härte zum Einsatz. Diese erzeugen wenig Probleme durch Rissbildung und können in einer Schicht von bis zu 1 mm Dicke aufgebracht werden.  Sie bewirken einen hohen Verschleißschutz gegen die korrosiven Medien selbst bei hohen Temperaturen. Ein 6 kW Diodenlaser kann in solchen Anwendungsfällen bis zu 100 m² auf einem Teil in sehr akzeptablen Bearbeitungszeiten beschichten. Auftragsraten von über 8 kg/h sind so möglich.

Cladding de alta velocidad en lugar de cromado duro

Siendo el método de revestimiento más exitoso hasta el momento, el cromado duro, se ve amenazado por una prohibición en la UE, la industria está en la búsqueda de alternativas. Hasta el momento, el cladding con láser parecía inadecuado ya que el proceso era demasiado lento y no permitía un recubrimiento lo suficientemente delgado. Sin embargo, el Instituto Fraunhofer de Tecnología Láser (ILT) desarrolló un método patentado que permite altas velocidades de procesamiento y bajo espesores de capa: el cladding con láser de alta velocidad (EHLA). Inicialmente, el método sólo se diseñó para recubrir componentes rotacionalmente simétricos, pero también es aplicable para recubrir otros componentes. Los láseres diodo de alta potencia de Laserline se utilizan con éxito en aplicaciones de cladding de alta velocidad.