激光熔覆原理

① 激光熔覆成形（LCF）是什麼技術呢

1.利用激光束掃描金屬板材誘發的內部非均勻分布的熱應力，使板材發生局部塑性屈服，從而使板材產生一定角度的彎曲變形。激光加熱彎曲成形是基於材料的熱脹冷縮特性，利用高能激光束掃描金屬薄板表面，在熱作用區產生強烈的溫度梯度，導致非均勻分布的熱應力，使金屬板材發生塑性變形的工藝方法。

2.可以通過調整激光加工工藝參數來控制熱作用區域內變形的程度，從而控制薄板變形的大小和方向，最終實現無模成形。由於板材激光彎曲成形是一種無外力成形，因此成形中只需根據板材的形狀尺寸及成形工件的變形要求進行簡單的固定即可。由於板材激光彎曲成形對激光束的模式無特定的要求，因此成形在常規的切割、焊接等激光加工機上即可進行。板材激光彎曲成形的過程很簡單，但是影響激光成形的因素很多，不同的掃描軌跡和工藝參數組合能夠產生不同的成形效果和不同程度的變形量，工藝參數的選擇依賴於所要求的形狀和板材的幾何尺寸及材料的性能等。激光快速成型（Laser Rapid Prototyping：LRP）是將CAD、CAM、CNC、激光、精密伺服驅動和新材料等先進技術集成的一種全新製造技術。與傳統製造方法相比具有：原型的復制性、互換性高；製造工藝與製造原型的幾何形狀無關；加工周期短、成本低，一般製造費用降低50%，加工周期縮短70%以上；高度技術集成，實現設計製造一體化。

② 激光熔覆的工藝設備原理

熔覆工藝：激光熔覆按熔覆材料的供給方式大概可分為兩大類，即預置式激光熔覆和同步式激光熔覆。
預置式激光熔覆是將熔覆材料事先置於基材表面的熔覆部位，然後採用激光束輻照掃描熔化，熔覆材料以粉、絲、板的形式加入，其中以粉末的形式最為常用。
同步式激光熔覆則是將熔覆材料直接送入激光束中，使供料和熔覆同時完成。熔覆材料主要也是以粉末的形式送入，有的也採用線材或板材進行同步送料。
預置式激光熔覆的主要工藝流程為：基材熔覆表面預處理---預置熔覆材料---預熱---激光熔化---後熱處理。
同步式激光熔覆的主要工藝流程為：基材熔覆表面預處理---送料激光熔化---後熱處理。
按工藝流程，與激光熔覆相關的工藝主要是基材表面預處理方法、熔覆材料的供料方法、預熱和後熱處理。
激光器工作原理：
激光熔覆成套設備組成：激光器、冷卻機組、送粉機構、加工工作台等。
激光器的選用：應用廣泛的有CO2激光器，固體激光器。
CO2激光器是應用最廣、種類最多的一種激光器，在汽車工業、鋼鐵工業、造船工業、航空及宇航業、電機工業、機械工業、冶金工業、金屬加工等領域廣泛應用。約佔全球工業激光器銷售額40%，北美更高達70%。
1.功率高。CO2激光器是目前輸出功率達到最高級區的激光器之一，其最大連續輸出功率可達幾十萬瓦
2.效率高。光電轉換率可達30%以上，比其它加工用激光器的效率高得多。
3.光束質量高。模式好，相乾性好，線寬窄，工作穩定。
傳統的固體激光器通常採用高功率氣體放電燈泵浦，其泵浦效率約為3%到6%。泵浦燈發射出的大量能量轉化為熱能，不僅造成固體激光器需採用笨重的冷卻系統，而且大量熱能會造成工作物質不可消除的熱透鏡效應，使光束質量變差。加之泵浦燈的壽命約為400小時，操作人員需花很多時間頻繁地換燈，中斷系統工作，使自動化生產線的效率大大降低。與傳統燈泵浦激光器比較，固體激光器(光纖激光器、碟片激光器、二極體激光器）具有以下優點：
(1) 轉換效率高：由於半導體激光的發射波長與固體激光工作物質的吸收峰相吻合， 加之泵浦光模式可以很好地與激光振盪模式相匹配，從而光光轉換效率很高，已達50%以上，整機效率也可以與二氧化碳激光器相當，比燈泵固體激光器高出一個量級，因而二極體泵浦激光器體積小、重量輕，結構緊湊。
(2) 性能可靠、壽命長：激光二極體的壽命大大長於閃光燈，達 15000小時，泵浦光的能量穩定性好，比閃光燈泵浦優一個數量級，性能可靠，為全固化器件，是至今為止唯一無需維護的激光器，尤其適用於大規模生產線。
(3) 輸出光束質量好：由於二極體泵浦激光的高轉換效率，減少了激光工作物質的熱透鏡效應， 大 大改善了激光器的輸出光束質量，激光光束質量已接近極限。
（4）速度快、深度大、無變形、熔覆層無夾渣、熔池細膩無氣孔。
（5）可以在室溫或者特殊的條件下進行工作，比如激光經過磁場之後光束不會發生偏轉嗎，在真空情況下都能夠進行使用，通過玻璃和透明的材料進行熔覆。
（6）可進行薄壁激光熔覆，基體無變形。
但如果熔覆的材料，包括粉末和母材，為高反射材料，則光纖激光器、二極體激光器由於其自身設計的特點，就顯得不太適合了，而碟片激光器則比較適合焊接（包括熔覆）、切割反射率比較高的材料。

③ 激光熔覆工藝指的是什麼

熔覆工藝：激光熔覆按熔覆材料的供給方式大概可分為兩大類，即預置式激光熔覆和同步式激光熔覆。
預置式激光熔覆是將熔覆材料事先置於基材表面的熔覆部位，然後採用激光束輻照掃描熔化，熔覆材料以粉、絲、板的形式加入，其中以粉末的形式最為常用。
同步式激光熔覆則是將熔覆材料直接送入激光束中，使供料和熔覆同時完成。熔覆材料主要也是以粉末的形式送入，有的也採用線材或板材進行同步送料。
預置式激光熔覆的主要工藝流程為：基材熔覆表面預處理---預置熔覆材料---預熱---激光熔化---後熱處理。
同步式激光熔覆的主要工藝流程為：基材熔覆表面預處理---送料激光熔化---後熱處理。
按工藝流程，與激光熔覆相關的工藝主要是基材表面預處理方法、熔覆材料的供料方法、預熱和後熱處理。
激光器工作原理：
激光熔覆成套設備組成：激光器、冷卻機組、送粉機構、加工工作台等。
激光器的選用：目前應用廣泛的有CO2激光器，固體激光器。
CO2激光器是應用最廣、種類最多的一種激光器，在汽車工業、鋼鐵工業、造船工業、航空及宇航業、電機工業、機械工業、冶金工業、金屬加工等領域廣泛應用。約佔全球工業激光器銷售額40%，北美更高達70%。
1.功率高。CO2激光器是目前輸出功率達到最高級區的激光器之一，其最大連續輸出功率可達幾十萬瓦
2.效率高。光電轉換率可達30%以上，比其它加工用激光器的效率高得多。
3.光束質量高。模式好，相乾性好，線寬窄，工作穩定。
傳統的固體激光器通常採用高功率氣體放電燈泵浦，其泵浦效率約為3%到6%。泵浦燈發射出的大量能量轉化為熱能，不僅造成固體激光器需採用笨重的冷卻系統，而且大量熱能會造成工作物質不可消除的熱透鏡效應，使光束質量變差。加之泵浦燈的壽命約為400小時，操作人員需花很多時間頻繁地換燈，中斷系統工作，使自動化生產線的效率大大降低。與傳統燈泵浦激光器比較，二極體泵浦固體激光器具有以下優點：
(1) 轉換效率高：由於半導體激光的發射波長與固體激光工作物質的吸收峰相吻合， 加之泵浦光模式可以很好地與激光振盪模式相匹配，從而光光轉換效率很高，已達50%以上，整機效率也可以與二氧化碳激光器相當，比燈泵固體激光器高出一個量級，因而二極體泵浦激光器體積小、重量輕，結構緊湊。
(2) 性能可靠、壽命長：激光二極體的壽命大大長於閃光燈，達 15000小時，泵浦光的能量穩定性好，比閃光燈泵浦優一個數量級，性能可靠，為全固化器件，是至今為止唯一無需維護的激光器，尤其適用於大規模生產線。
(3) 輸出光束質量好：由於二極體泵浦激光的高轉換效率，減少了激光工作物質的熱透鏡效應， 大 大改善了激光器的輸出光束質量，激光光束質量已接近極限。

④ 請幫翻譯一下下面這段話： 針對制氧設備羅茨鼓分機和羅茨真空泵維修成本高的問題，闡述了激光熔覆的原理和

For the problems of high cost about Oxygen equipment for the extension and the Roots vacuum drum, it explained the principle of laser cladding and

⑤ 什麼是選擇性激光燒結（選區激光燒結）方法

激光燒結是利用激光的能量集中的原理加熱已經預成型的物質
激光熔覆可以利用同軸或是旁軸供粉的辦法進行快速成型 也叫激光3D列印 當然要說的是熔覆在以前用的比較多的是修復

⑥ 激光熔覆合金粉末生產線。請大神解釋下其工作原理 ，謝謝。

激光熔覆的工藝參數主要有激光功率、光斑直徑、熔覆速度、離焦量、送粉速度、掃描速度、預熱溫度等。這些參數對熔覆層的稀釋率、裂紋、表面粗糙度以及熔覆零件的緻密性等有很大影響。各參數之間也相互影響，是一個非常復雜的過程，須採用合理的控制方法將這些參數控制在激光熔覆工藝允許的范圍內。激光熔覆有3個重要的工藝參數熔覆速度V與激光功率P有相似的影響。熔覆速度過高，合金粉末不能完全融化，未起到優質熔覆的效果；熔覆速度太低，熔池存在時間過長，粉末過燒，合金元素損失，同時基體的熱輸入量大，會增加變形量。激光熔覆參數不是獨立的影響熔覆層宏觀和微觀質量，而是相互影響的。為了說明激光功率P、光斑直徑D和熔覆速度V三者的綜合作用，提出了比能量Es的概念，即：Es=P/(DV)即單位面積的輻照能量，可將激光功率密度和熔覆速度等因素綜合在一起考慮。比能量減小有利於降低稀釋率，同時與熔覆層厚度也有一定的關系。在激光功率一定的條件下，熔覆層稀釋率隨光斑直徑增大而減小，當熔覆速度和光斑直徑一定時，熔覆層稀釋率隨激光束功率增大而增大。另外，隨著熔覆速度的增加，基體的融化深度下降，基體材料對熔覆層的稀釋率下降。在多道激光熔覆中，搭接率是影響熔覆層表面粗糙度的主要因素，搭接率提高，熔覆層表面粗糙度降低，但搭接部分的均勻性很難得到保證。熔覆道之間相互搭接區域的深度與熔覆道正中的深度有所不同，從而影響了整個熔覆層的均勻性。而且多道搭接熔覆的殘余拉應力會疊加，使局部總應力值增大，增大了熔覆層裂紋的敏感性。預熱和回火能降低熔覆層的裂紋傾向。4.預置式和送粉式

⑦ 激光熔覆技術和激光焊接技術，原理是一樣么

熔覆工藝：激光熔覆按熔覆材料的供給方式大概可分為兩大類，即預置式激光熔覆和同步式激光熔覆。
預置式激光熔覆是將熔覆材料事先置於基材表面的熔覆部位，然後採用激光束輻照掃描熔化，熔覆材料以粉、絲、板的形式加入，其中以粉末的形式最為常用。
同步式激光熔覆則是將熔覆材料直接送入激光束中，使供料和熔覆同時完成。熔覆材料主要也是以粉末的形式送入，有的也採用線材或板材進行同步送料。
預置式激光熔覆的主要工藝流程為：基材熔覆表面預處理---預置熔覆材料---預熱---激光熔化---後熱處理。
同步式激光熔覆的主要工藝流程為：基材熔覆表面預處理---送料激光熔化---後熱處理。
按工藝流程，與激光熔覆相關的工藝主要是基材表面預處理方法、熔覆材料的供料方法、預熱和後熱處理。
激光器工作原理：
激光熔覆成套設備組成：激光器、冷卻機組、送粉機構、加工工作台等。
激光器的選用：應用廣泛的有CO2激光器，固體激光器。
CO2激光器是應用最廣、種類最多的一種激光器，在汽車工業、鋼鐵工業、造船工業、航空及宇航業、電機工業、機械工業、冶金工業、金屬加工等領域廣泛應用。約佔全球工業激光器銷售額40%，北美更高達70%。
1.功率高。CO2激光器是目前輸出功率達到最高級區的激光器之一，其最大連續輸出功率可達幾十萬瓦
2.效率高。光電轉換率可達30%以上，比其它加工用激光器的效率高得多。
3.光束質量高。模式好，相乾性好，線寬窄，工作穩定。
傳統的固體激光器通常採用高功率氣體放電燈泵浦，其泵浦效率約為3%到6%。泵浦燈發射出的大量能量轉化為熱能，不僅造成固體激光器需採用笨重的冷卻系統，而且大量熱能會造成工作物質不可消除的熱透鏡效應，使光束質量變差。加之泵浦燈的壽命約為400小時，操作人員需花很多時間頻繁地換燈，中斷系統工作，使自動化生產線的效率大大降低。與傳統燈泵浦激光器比較，固體激光器(光纖激光器、碟片激光器、二極體激光器）具有以下優點：
(1) 轉換效率高：由於半導體激光的發射波長與固體激光工作物質的吸收峰相吻合， 加之泵浦光模式可以很好地與激光振盪模式相匹配，從而光光轉換效率很高，已達50%以上，整機效率也可以與二氧化碳激光器相當，比燈泵固體激光器高出一個量級，因而二極體泵浦激光器體積小、重量輕，結構緊湊。
(2) 性能可靠、壽命長：激光二極體的壽命大大長於閃光燈，達 15000小時，泵浦光的能量穩定性好，比閃光燈泵浦優一個數量級，性能可靠，為全固化器件，是至今為止唯一無需維護的激光器，尤其適用於大規模生產線。
(3) 輸出光束質量好：由於二極體泵浦激光的高轉換效率，減少了激光工作物質的熱透鏡效應， 大 大改善了激光器的輸出光束質量，激光光束質量已接近極限。
（4）速度快、深度大、無變形、熔覆層無夾渣、熔池細膩無氣孔。
（5）可以在室溫或者特殊的條件下進行工作，比如激光經過磁場之後光束不會發生偏轉嗎，在真空情況下都能夠進行使用，通過玻璃和透明的材料進行熔覆。
（6）可進行薄壁激光熔覆，基體無變形。
但如果熔覆的材料，包括粉末和母材，為高反射材料，則光纖激光器、二極體激光器由於其自身設計的特點，就顯得不太適合了，而碟片激光器則比較適合焊接（包括熔覆）、切割反射率比較高的材料。

⑧ 什麼是激光快速成型技術

激光快速成型(Laser Rapid Prototyping:LRP)是將CAD、CAM、CNC、激光、精密伺服驅動和新材料等先進技術集成的一種全新製造技術。與傳統製造方法相比具有:原型的復制性、互換性高;製造工藝與製造原型的幾何形狀無關;加工周期短、成本低，一般製造費用降低50%，加工周期縮短70%以上;高度技術集成，實現設計製造一體化。

SLA技術又稱光固化快速成形技術，其原理是計算機控制激光束對光敏樹脂為原料的表面進行逐點掃描，被掃描區域的樹脂薄層(約十分之幾毫米)產生光聚合反應而固化，形成零件的一個薄層。工作台下移一個層厚的距離，以便固化好的樹脂表面再敷上一層新的液態樹脂，進行下一層的掃描加工，如此反復，直到整個原型製造完畢。由於光聚合反應是基於光的作用而不是基於熱的作用，故在工作時只需功率較低的激光源。此外，因為沒有熱擴散，加上鏈式反應能夠很好地控制，能保證聚合反應不發生在激光點之外，因而加工精度高 )，表面質量好，原材料的利用率接近100%，能製造形狀復雜、精細的零件，效率高。對於尺寸較大的零件，則可採用先分塊成形然後粘接的方法進行製作。SLS技術與SLA技術很相似，只是用粉末原料取代了液態光聚合物，並以一定的掃描速度和能量作用於粉末材料。該技術具有原材料選擇廣泛、多餘材料易於清理、應用范圍廣等優點，適用於原型及功能零件的製造。在成形過程中，激光工作參數以及粉末的特性和燒結氣氛是影響燒結成形質量的重要參數。