레이저 클래딩 공정 심층 분석: 원리, 분류 및 재료 선택

레이저 클래딩 기술은 최첨단 표면 엔지니어링 기술입니다. 이 기술의 원리는 다양한 형태의 충전재로 선택된 코팅 재료를 기판 표면에 정밀하게 배치하는 데 있습니다. 고에너지 레이저 빔이 해당 영역에 조사되면 코팅 재료뿐만 아니라 기판 표면의 얇은 층도 동시에 녹습니다. 급속 응고 과정을 통해 희석률이 매우 낮은 표면 코팅이 생성됩니다. 이 코팅은 기판 재료와 야금학적 결합을 형성하는데, 이는 기판 표면의 다양한 특성을 크게 향상시키는 데 매우 중요합니다. 예를 들어, 내마모성을 크게 향상시켜 부품이 더 많은 마찰을 견딜 수 있도록 하고, 내식성을 강화하여 화학적 공격으로부터 재료를 보호하며, 내열성 및 내산화성을 향상시켜 부품이 고온 및 산화 환경에서 작동할 수 있도록 하며, 심지어 전기적 특성까지 변경할 수 있습니다.

레이저 클래딩 재료의 특성과 레이저 빔과의 결합 방식에 따라 일반적인 레이저 클래딩 기술은 여러 범주로 나눌 수 있습니다. 동축 분말 공급 레이저 클래딩 기술은 일반적으로 반도체 광섬유 출력 레이저와 디스크형 가스 운반 분말 공급 장치를 사용합니다. 클래딩 헤드는 중심 광 출력을 갖는 원형 스팟 디자인이며, 빔 주변으로 환형 분말 공급 또는 다중 빔 분말 공급 방식과 전용 보호 가스 채널을 갖추고 있습니다. 클래딩 공정 중 분말 빔, 레이저 빔 및 보호 가스 흐름이 한 지점에 모여 초점에 용융 풀을 형성합니다. 클래딩 헤드와 공작물이 서로 상대적으로 움직이면서 공작물 표면에 연속적이고 고품질의 코팅이 점진적으로 형성됩니다. 측축 분말 공급 레이저 클래딩 기술(측면 분말 공급 레이저 클래딩 기술이라고도 함)은 분말 공급 및 빔 결합 메커니즘에서 고유한 특징을 가지고 있습니다. 고속 레이저 클래딩 기술(초고속 레이저 클래딩 기술이라고도 함)은 코팅 품질을 유지하면서 코팅 증착 속도를 높이는 데 중점을 둡니다. 고속 와이어 레이저 클래딩 기술은 와이어 형태의 재료를 사용하여 분말 기반 클래딩 방식과는 다른 접근 방식을 제시합니다. 이러한 각 분류 방식은 고유한 적용 시나리오와 장점을 가지고 있어 레이저 클래딩은 다양한 산업 분야에서 매우 다재다능하고 적응력이 뛰어난 기술입니다.