Плакирование (металлообработка)

Плакирование – это соединение разнородных металлов . Он отличается от сварки плавлением или склеивания как метода соединения металлов. Плакирование часто достигается путем экструзии двух металлов через матрицу , а также прессования или прокатки листов вместе под высоким давлением .

Монетный двор США использует плакировку для изготовления монет из разных металлов. Это позволяет использовать в качестве наполнителя более дешевый металл. Например, монеты в десять центов и четвертаки, отчеканенные с 1965 года, имеют сердечник из чистой меди с плакирующим слоем, состоящим из 75% меди и 25% никеля, добавляемого в процессе производства. Полдоллара чеканились с 1965 по 1969 год для обращения, а в 1970 году для коллекционеров также использовалась оболочка, хотя в случае этих монет ядро представляло собой смесь 20,9% серебра и 79,1% меди, а его плакированный слой состоял из 80% серебра и 20% меди. % медь. Полдоллара, отчеканенные с 1971 года, производятся идентично десятицентовикам и четвертакам.

Лазерная наплавка — это метод аддитивного производства металлических покрытий или точных реставраций деталей с использованием мощного многомодового волоконно-оптического лазера . ^[1]

Рулонное склеивание

При валковом склеивании два или более слоев различных металлов тщательно очищаются и пропускаются через пару роликов под давлением, достаточным для склеивания слоев. Давление достаточно велико, чтобы деформировать металлы и уменьшить общую толщину плакированного материала. Можно применять нагрев, особенно если металлы недостаточно пластичны . В качестве примера применения можно контролировать склеивание листов, нарисовав рисунок на одном листе; Склеиваются только голые металлические поверхности, а несклеенная часть может надуться, если лист нагреется и покрытие испарится. Его используют для изготовления теплообменников для холодильного оборудования. ^[2]

Взрывная сварка

При сварке взрывом давление для соединения двух слоев создается за счет детонации листа химического взрывчатого вещества. При соединении металлов зона термического влияния не образуется. Взрыв распространяется по листу, стремясь вытеснить примеси и оксиды из пространства между листами. Возможно изготовление деталей размером до 4 х 16 метров. Этот процесс полезен для покрытия металлических листов антикоррозийным слоем. ^[2]

Лазерная наплавка

Лазерная наплавка ^[3]^[4] представляет собой метод нанесения материала, при котором порошковый или проволочный исходный материал плавится и консолидируется с помощью лазера для покрытия части подложки или изготовления детали почти чистой формы ( технология аддитивного производства ).

Его часто используют для улучшения механических свойств или повышения коррозионной стойкости , ремонта изношенных деталей, ^[5]^[6] и изготавливать композиты с металлической матрицей . ^[7] Материал поверхности может быть нанесен лазерной наплавкой непосредственно на сильно нагруженный компонент, т.е. для создания самосмазывающейся поверхности . Однако такая модификация требует дальнейшей индустриализации процесса плакирования, чтобы адаптировать его для эффективного массового производства. Дальнейшие исследования детального влияния топографии поверхности , состава материала с лазерной наплавкой и состава пакета присадок в смазочных материалах на трибологические свойства и характеристики предпочтительно изучаются с помощью трибометрических испытаний.

Процесс

Лазер используется для плавления металлического порошка, нанесенного на подложку, на которую будет нанесено покрытие. Расплавленный металл образует лужу на подложке; перемещение подложки позволяет ванне расплава затвердевать на дорожке твердого металла. Некоторые процессы включают перемещение узла лазера и порошкового сопла по неподвижной подложке для создания затвердевших дорожек. Движением подложки управляет система CAM , которая интерполирует твердые объекты в набор дорожек, создавая таким образом желаемую часть в конце траектории.

Автоматические машины для лазерной наплавки являются предметом постоянных исследований и разработок. Многие параметры процесса, такие как мощность лазера, фокальная точка лазера, скорость подложки, скорость впрыска порошка и т. д., необходимо устанавливать вручную, поэтому для обеспечения правильных результатов требуется внимание специализированного технического специалиста. Благодаря использованию датчиков для контроля высоты и ширины наплавленной дорожки, металлургических свойств и температуры для производства конечного продукта больше не требуется постоянное наблюдение со стороны технического специалиста. Дальнейшие исследования были направлены на прямую обработку, при которой параметры системы разрабатываются на основе конкретных металлургических свойств для определенных пользователем приложений (таких как микроструктура, внутренние напряжения, градиенты зоны разбавления и угол контакта с плакировкой).

Преимущества

Лучшая технология нанесения покрытия любой формы => увеличение срока службы изнашиваемых деталей.
Особые возможности для ремонта деталей (идеально, если форма детали больше не существует или для изготовления новой требуется слишком много времени).
Наиболее подходящая техника для нанесения ступенчатых материалов .
Хорошо приспособлен для изготовления практически готовых форм .
Низкое разбавление между дорожкой и подложкой (в отличие от других сварочных процессов и прочной металлургической связи).
Низкая деформация основы и небольшая зона термического влияния (ЗТВ).
Высокая скорость охлаждения => мелкая микроструктура.
Большая гибкость материалов (металл, керамика, даже полимер).
Изготовленная деталь не имеет трещин и пористости.
Компактная техника.

См. также

Ссылки

^ «Применение лазерной наплавки | IPG Photonics» . ipgфотоника . Проверено 23 июня 2022 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б Бралла, Джеймс Дж. Справочник по производственным процессам Industrial Press, 2007 г. ISBN 978-0-8311-3179-1 страницы 310-312
^ Вилар, Р. (1999). «Лазерная наплавка» . Журнал лазерных приложений . 11 (2): 64–79. Бибкод : 1999JLasA..11...64В . дои : 10.2351/1.521888 .
^ Тойсеркани, Эхсан; Стивен Корбин; Амир Хаджепур (2004). Лазерная наплавка . Бока-Ратон, Флорида: CRC Press.
^ Капелло, Э.; Коломбо, Д.; Превитали, Б. (2005). «Ремонт спеченных инструментов с применением лазерной наплавки проволокой». Журнал технологии обработки материалов . 164–165: 990–1000. дои : 10.1016/j.jmatprotec.2005.02.075 .
^ Брандт, М.; Солнце, С.; Алам, Н.; Бендейч, П.; Бишоп, А. (2009). «Ремонт лопаток турбин на электростанциях с помощью лазерной наплавки: от исследований к коммерциализации». Международная термообработка и технология поверхности . 3 (3): 105. дои : 10.1179/174951409X12542264513843 .
^ Яковлев А.; Бертран, П.; Смуров И. (2004). «Лазерная наплавка износостойких металломатричных композиционных покрытий». Тонкие твердые пленки . 453–454: 133–138. Бибкод : 2004TSF...453..133Y . дои : 10.1016/j.tsf.2003.11.085 .

Внешние ссылки

СМИ, связанные с облицовкой, на Викискладе?

[1] «Применение лазерной наплавки | IPG Photonics» . ipgфотоника . Проверено 23 июня 2022 г.

[BRALLA07-2] Перейти обратно: ^а ^б Бралла, Джеймс Дж. Справочник по производственным процессам Industrial Press, 2007 г. ISBN 978-0-8311-3179-1 страницы 310-312

[Vilar1999-3] Вилар, Р. (1999). «Лазерная наплавка» . Журнал лазерных приложений . 11 (2): 64–79. Бибкод : 1999JLasA..11...64В . дои : 10.2351/1.521888 .

[Toyserkani2004-4] Тойсеркани, Эхсан; Стивен Корбин; Амир Хаджепур (2004). Лазерная наплавка . Бока-Ратон, Флорида: CRC Press.

[Capello2005-5] Капелло, Э.; Коломбо, Д.; Превитали, Б. (2005). «Ремонт спеченных инструментов с применением лазерной наплавки проволокой». Журнал технологии обработки материалов . 164–165: 990–1000. дои : 10.1016/j.jmatprotec.2005.02.075 .

[Brandt2009-6] Брандт, М.; Солнце, С.; Алам, Н.; Бендейч, П.; Бишоп, А. (2009). «Ремонт лопаток турбин на электростанциях с помощью лазерной наплавки: от исследований к коммерциализации». Международная термообработка и технология поверхности . 3 (3): 105. дои : 10.1179/174951409X12542264513843 .

[Yakovlev2004-7] Яковлев А.; Бертран, П.; Смуров И. (2004). «Лазерная наплавка износостойких металломатричных композиционных покрытий». Тонкие твердые пленки . 453–454: 133–138. Бибкод : 2004TSF...453..133Y . дои : 10.1016/j.tsf.2003.11.085 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]