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用于 3D 打印零件修复的脉冲激光沉积

激光焊接是修复工具、塑料注塑模具、冲压模具、吹塑模具、涡轮叶片以及几乎所有由不锈钢、铝、铜合金、铸铁和所有工具钢制成的工具部件中缺陷的卓越技术.现在,脉冲激光焊接也被用于修复 3D 打印部件。

3D 打印或增材制造在模具行业的应用正在迅速增长。在注塑模具行业,冷却速度是影响模具循环时间的关键因素。借助 3D 打印部件,工程师可以将水管线移至更靠近成型表面的位置,以更快地冷却塑料,从而更快地脱模成型部件。这项创新显着缩短了周期时间,并提高了每个模具的产量。

通过增材制造制造的新工具逐层打印,并采用随形冷却设计。不幸的是,这些 3D 零件的薄截面和空心区域更容易翘曲、裂纹king,以及其他使用传统焊机修复时的损坏。因此,由于热输入低,激光焊接已成为这些工具零件的首选修复方法。

脉冲激光束可以精确控制引入工件的热量。激光焊接的热影响区 (HAZ) 只有 0.004-0.010″ (0.102-0.254-mm) 深,工件在该浅 HAZ 中软化了 2-4 个洛氏刻度点。使用传统焊机,HAZ 深度为 0.100 英寸(2.54 毫米)或更深,工件将软化 15-22 洛氏硬度。

物理学 101 告诉我们热量会驱动晶粒生长,当晶粒生长时尺寸变大,变弱。因此,在焊接工具钢时,热量不是你的朋友。脉冲激光焊接机向工件引入的热量非常少,焊接完成后您可以将手直接放在工件上。脉冲激光焊接工件颜色不变,零件可精加工

此外,TIG 焊工可能难以到达零件的某些区域,尤其是脆弱的边缘。与 TIG 焊机的焊枪不同,激光焊机的光束直接从机器射出,不会阻挡技术人员的视线——只要他能看到要焊接的区域,它就会被焊接。 TIG 焊机根本不具备这种灵活性或精度。

激光速度赶上 TIG

最新的激光焊机比几年前快得多,并且正在接近TIG 焊接的速度。然而,与 TIG 相比,激光可以更有效地管理零件的热输入——控制热增长、变形、翘曲和退火。激光焊接可以更准确地将金属应用于缺陷区域,但不会接触相邻表面,从而大大减少返工时间。

3D 打印部件的成本远高于传统方法制造的部件。这使得激光焊接成为修复受损 3D 零件的一种经济高效的选择。脉冲激光焊接机无需报废损坏或印刷错误的零件,而是可以修复它而几乎没有损坏,无论该零件是由什么材料制成的。脉冲激光焊接产生极低的稀释度,因此母材和焊接材料结合在一起但不会被迫稀释,从而消除了气孔或裂纹。

激光焊接也是一种灵活的解决方案。例如,Alpha Laser 销售的大多数激光器都能够焊接 3D 打印部件。该工艺可用于连接许多不常见的合金,可部署在具有精细细节和特征的零件区域,并且对基础基板造成的损坏或变化非常小。因此,激光焊接是增材制造行业面临的许多制造问题的出色解决方案。

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