Laserytbeläggningen är en process där vi smälter ren metall eller legeringspulver på en ny komponent eller på komponent som fordrar underhåll för att skydda ytan från korrosion eller slitage.
Laserbeläggning
Laserytbeläggningens fördelar
- Hållfast metallurgisk bindning, svetsfog (solid)
- Låg värmeöverföring – små deformationer (kärvar inte)
- Tät koncistens –god korrosionsbeständighet (ett lager räcker)
- Minimal legering – god förebyggning mot korrosion och slitage med 1 lager
- Minimala förändringar i grundämnets struktur och egenskaper, smal HAZ
- Ytbeläggningens egenskaper kan ”skräddarsys”
Laserteknologin medger våra kunder nya, ännu konkurrenskraftigare möjligheter till konstruktion och produktion. LCC:s kunniga personal samt
modern maskinpark garanterar den höga kvalitetsnivån samt effektiv produktion.
Egenskaper
- Hållbarhet mot slitage
- Korrosionsavnötning
- Hållbarhet mot vätskepåverkande korrosion (klorider, syror, basiska ämnen mm.)
- Hållbarhet mot värmekorrosion (flytande saltlösningar, oxidering)
- Förbättring av glidegenskaper
- Reparation/påfyllning
- Kostnadseffektivitet
- Miljövänlig
- Längre livslängd för produkten
- Kort leveranstid (nyproduktion, underhåll)
Betydelsen av maskiners och apparaters driftssäkerhet betonas då produktionsprocessernas avstängning och restart är kostsamma.
Laserbeläggningens princip
Laserbeläggningen är en modern industriell ytbeläggningsmetod för att förbättra olika maskinkomponenternas och utrustningarnas egenskaper, såsom beständighet mot slitage och korrosion samt uthållighet mot höga temperaturer.
Vid laserbeläggningen tillför man på arbetsstycket tillsatsmaterial, som smälts på grundmaterialet med hjälp av en laserstråle. Laserstrålen i sin tur i processen smälter också ett tunt skikt i arbetsstyckets grundmaterial varvid man skapar en hållbar termisk förbindning mellan båda materialen.
I och med laserbeläggningen får man en ypperligt bra täthet och marginal blandning mellan grund- och tillsatsmaterial. Beläggningens egenskaper är lika med motsvarande solidmaterial. Beläggningstjocklek är typiskt mellan 0,5-3 mm. Låg värmetillförsel orsakar obetydliga spänningar i grundmaterialet. Laserbeläggningen lämpar sig väl till det flesta beläggnings -grundmaterialkombinationer.
4kw Laser
Komponentens max dimension för ytbeläggning
Längd 25 m
Diameter Ø 3 m
Massa 20 ton
6kw Laser
Komponentens max dimension för ytbeläggning
Längd 8 m
Diameter Ø 2 m
Massa 20 ton
Invändig ytbeläggning
Min. diameter Ø 70 mm, max. längd 2000 mm
Branscher för Laserbeläggning
Kvalitetskriterier för laserytbehandling
Laserytbehandlingen är en högkvalitativ ytbehandlingsmetod som är dess viktigaste kännetecknen. Kvalitetet betyder i de flesta fall tät och låglegererad beläggning.
Med täthet menas här en yta utan sprickor och porer. Speciellt i korrosiva miljöer är det här ett viktigt kriterium för laserytbehandlingen. Porer förekommer speciellt i legeringar som innehåller mycket kol. Sådana används allmänt på slitytor, beroende om de är godkända för det användningsobjektet.
I metallmatriskomponenter förekommer också ofta porer p.g.a smälta karbider genom inverkan av kol.
Legeringen är en procentandel av hur mycket det finns av grundämnet som smält och blandats i ytbehandlingsmaterialet. Finns det t.ex. i nickelbeläggningens skikt på byggnadsstål 10% järn (10%:s legering), då har järnet kommit från grundmaterialet och inverkar sålunda på ytbeläggningens egenskaper.
Mest typiska tillsatsämnena
- Fe-baserade: AISI431,316, verktygsstål
- Ni-baserade: Inconel®, Hastelloy®, Monell®, NiCr, NiCoBSi
- Co-baserade: Stelliitit® 21,6,12,4
- Cu-baserade: CuAl, CuSn
- På ytor som innehåller hårdpartiklar verkar det mjukare tillsatsämnet som lim för karbider: Co / Ni-baserad +WC, Ni-baserad + CrC
Korrosionsskyddande beläggningar
Laserytbehandlingen är den idealiska ytbehandlingsmetoden för korrosionsskydd, eftersom med den skapar man en tät porlös yta. Emedan ytan svalnar snabbt blir dess mikrostruktur mycket finfördelad och man har uppmätt t.o.m bättre värden för korrosionsbeständigheten än för motsvarande material av valsat solid ämne.
I och med detta är det relativt lätt att välja laserytbehandlingsmaterial för korrosionsskydd, för att man i de flesta fall kan använda materialleverantörernas och manualers materialvalsguider.
Slitagetålighet
Vanligaste former av slitage är:
- Abrasiv nötning, där partiklar rör sig längs ytan och förorsakar nötning/slitage
- Erosion, där en nötande partikelstråle träffar ytan i någon vinkel men glider inte längs ytan
- Adhesiv påverkan, nötning förorsakad på stycken som glider mot varandra
- Korrosionsslitage, fretting, kavitation, slagnötning etc.
Till de förutnämnda slitageformerna hör ofta även korrosion och förhöjd temperature. De olika formerna av slitage fordrar därför också olika egenskaper av ytbeläggningsmaterialet. Vid adhesiv slitage/nötning används oftast stelliter och Ni-Cr-B-Si legeringar men däremot på abrasiv slitage används metallmatriskompositer vilka innhåller karbider, där man i metallmatrisen blandar volfram-, krom-, titan-, vanadium- etc karbider.