Лазерный мир

Одним из наиболее распространенных способов нанесения защитных покрытий от коррозии и износа является твердое хромирование. Однако этот процесс потребляет много энергии, а хром (VI) является ядовитым. В Европейском союзе он будет запрещен к сентябрю 2017 года, и для использования потребуется конкретное разрешение.

Новый метод лазерного нанесения может предложить экономичную альтернативу. Исследователи из Fraunhofer ILT и RWTH Aachen University в Аахене, Германия, разработали и запатентовали альтернативный процесс, который по меньшей мере в 100 раз быстрее, чем обычные процессы лазерного напыления (депозиции). Процесс называется EHLA, следуя немецкой аббревиатуре формулировки для сверхскоростного лазерного осаждения материала.

Рисунок 1. Команда из Аахена, Германия, разработала процедуру сверхвысокого лазерного осаждения материала, где металлический порошок расплавлен до того, как он попал на заготовку. (Авторские права: Fraunhofer ILT, Аахен, Германия / Voker Lannert)

Д-р Andres Gasser, руководитель группы Fraunhofer ILT, объясняет ключевой элемент нового процесса: «С EHLA лазер расплавляет частицы порошка, пока они находятся выше ванны расплава». Так как это означает, что капли жидкого материала попадают в сварочный бассейн вместо твердых частиц порошка, слой становится более однородным. Кроме того, необходимо расплавить меньше базового материала: вместо миллиметра, достаточно лишь нескольких микрометров.
Более быстрый процесс позволяет создавать новые приложения.
В результате компонент может быть покрыт в 100-250 раз быстрее, чем при обычном нанесении лазерного материала, с минимальным нагревом подложки. Таким образом, EHLA облегчает покрытие теплочувствительных компонентов, что было невозможно из-за чрезмерно высокой теплоотдачи до сих пор. Кроме того, новый процесс может быть использован для совершенно новых комбинаций материалов, таких как покрытия на алюминиевых сплавах или чугуне.

Отсутствие химической обработки делает процесс экологически чистым. В покрытии используется около 90% порошка. Полученный слой металлически связан с основным материалом и, в отличие от твердых слоев хрома, не расслаивается. В то время как твердые хромированные слои имеют поры и трещины, слои, полученные с использованием EHLA, являются непористыми и, таким образом, обеспечивают более эффективную долговременную защиту.
Заслуженный Премией Джозефа фон Фраунгофера 2017 года
На собрании Генеральной Ассамблеи немецкого Fraunhofer Gesellschaft, состоявшемся 30 мая в Дрездене, Германии, Гассере, Томасе Шопфовене и Герхарде Марии Бэкес, в этом году была присуждена премия Джозефа фон Фраунгофера в этом году, которая получила награду в размере 50 000 евро в знак признания их работы ,
Fraunhofer-Gesellschaft — немецкая организация прикладных исследований, в которой участвуют 69 институтов и исследовательских подразделений в разных частях Германии. В обществе работают 24 500 человек, которые работают с ежегодным бюджетом на научные исследования на общую сумму 2,1 млрд. Евро. Из этой суммы 1,9 млрд. Евро генерируется за счет исследования контрактов. Более 70% Fraunhofer-Gesellscha/

Источник: http://www.laserfocusworld.com/articles/2017/06/laser-material-deposition-gets-100-times-faster.html