A lézeres burkolat egy anyag lézersugárral történő felhordásának módszere , amely egy olvadéktározó létrehozására szolgál, amelybe az anyagot betáplálják. Adalékként porok és drótok egyaránt használhatók [1] .
A lézeres burkolat modern berendezései elsősorban dióda vagy száloptikai lézerforrásokkal vannak felszerelve. Ezen kívül vannak olyan gáz- és egyéb források is, amelyeket szintén a felületképzésre használnak. A felületképzéshez a dióda lézerek a legalkalmasabbak, mivel a fókuszpontban a legegyenletesebb az energiaeloszlás sűrűsége [2] .
A lézeres burkolat a sugárzás természetétől függően:
Van drót- és porlézeres felületkezelés. Az előre bevont felület lézeres szkennelését lézerfúziónak nevezik.
A következő benyújtási módok állnak rendelkezésre:
A lézeres burkoláshoz olyan lézertípusok alkalmazhatók, amelyek 0,9–1,3 μm hullámhosszúságot generálnak, mivel ebben a tartományban a sugárzáselnyelés mértéke optimális a legtöbb tiszta fém és ötvözet számára.
Folyamatos lézeres felületkezelés A folyamatos felületkezelést nagyobb termelékenység jellemzi. A lézeres burkolat minimális hőbevitele más burkolati és hegesztési technológiákhoz képest lehetővé teszi a nehezen hegeszthető anyagok feldolgozását is. A burkolóanyag és az alap keverési zónája átlagosan 10-30 µm, a felületkezelési módoktól függően. A lerakódás vastagsága egy menetben 0,05-3 mm között változik.
Ma már léteznek olyan optikai rendszerek, amelyek lehetővé teszik külső és belső felületek hegesztését is. Az alapvető különbség a belső felületkezelési rendszerek között a fényenergia áramlását megfordító prizma vagy tükrök jelenléte.
A lézeres burkolati technológiák fő fogyasztói: olaj- és gázipar, kohászat, hajógyártás, gipsz-cement ipar.
Felületezés impulzuslézerrel
Az impulzuslézer nagy csúcsteljesítménnyel rendelkezik, a felületképzés manuálisan, főként huzallal, vagy robotrendszerek (drót vagy por) segítségével történik. Az anyagot az olvadékfürdőbe táplálják.
Kézi felületképzés során a folyamat mikroszkóp alatti megfigyelése 10-16-szoros nagyítással. A mikroszkóp okulárjában egy szálkereszt található, amelyre a lézersugár be van állítva, így a kezelő mindig tudja, hol ér a következő impulzus. Az alkalmazott fókuszált lézersugár átmérője 0,2-2,5 mm között változik, a szállított adalékanyag átmérőjétől függően (a d pont az adalékanyag átmérőjének 1,5-2-szerese legyen, hogy az adalékanyag keveredjen a lerakódott felülettel), ami lehetővé teszi az olvadék térfogatának minimalizálása és ennek megfelelően a hőbevitel csökkentése a feldolgozott anyagba. A felületi zónába inert gáz kerül, amely megvédi az olvadékmedencét az oxigén hozzáférésétől. A kézi hegesztést elsősorban a kopott vagy sérült alkatrészek eredeti méretének megszerzésére használják. Leggyakrabban gépek és formák sérült részeinek helyreállítására használják. Mivel az eljárás lényegében adalékos hegesztés, egyes részek hegesztése során felületképződés történik.
Az új termékeknél gyakrabban alkalmazzák a robotimpulzusos felületkezelést, amely lehetővé teszi a repedések kialakulását a lerakódott rétegben, az alkatrészt érő hőhatás csökkenése miatt.
A lézeres hegesztés széles körben elterjedt az iparban. A legismertebb alkalmazások a különböző gépalkatrészek, formák és matricák sérült felületeinek helyreállítása . A második alkalmazás a felületesség módosítása. A töltőanyagok kémiai összetételükben eltérhetnek az alaptól és eltérő tulajdonságokkal rendelkeznek. Ily módon a matricák kopott éleit keményebb anyag felületkezelésével erősítik meg.
Egy újabb alkalmazás a részprototípuskészítés. Például egy fémporral nyomtató 3D nyomtató lényegében porrétegeket olvaszt össze [4] .