Guangzhou Zoli Technology Co.,Ltd.
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Vue d'ensemble: revêtement laser avec poudre 316L
Le revêtement laser, en tant que procédé d'impression 3D, est une technique de dépôt d'énergie dirigée (DED).Il consiste à alimenter simultanément le matériau en poudre et à utiliser un faisceau laser de haute puissance pour créer un bassin de fusion sur un substrat, construire des matériaux couche par couche pour former un objet 3D ou pour recouvrir une surface.
L'acier inoxydable 316L est l'un des matériaux les plus populaires et les plus polyvalents pour ce processus en raison de son excellent équilibre des propriétés.
Le procédé: comment le revêtement laser (DED) fonctionne avec le 316L
Alimentation en poudre: la poudre sphérique 316L est alimentée par une buse coaxial ou hors axe, dirigée précisément vers le point de mise au point du faisceau laser.
Fusion au laser: Un laser à haute puissance (souvent un laser à fibre) crée un petit bassin de fusion localisé à la surface du substrat (ou de la couche précédente).
Dépôt du matériau: le 316L en poudre est injecté dans ce bassin de fusion, où il fond instantanément et fusionne avec le substrat.
Construction de la couche: l'assemblage de la tête laser et de la buse se déplace selon un chemin préprogrammé (CNC), déposant des traces de matériau côte à côte pour créer une seule couche.construire la pièce vers le haut.
Écran: l'ensemble du processus est effectué sous un enveloppe de gaz inerte (argon ou azote) pour empêcher l'oxydation de l'acier inoxydable fondu,qui est essentiel pour maintenir la résistance à la corrosion du 316L.
Principales caractéristiques de la poudre 316L pour revêtement laser
Les propriétés de la poudre sont cruciales pour un procédé stable et de haute qualité:
| Caractéristique | Exigences relatives au revêtement au laser | Pourquoi cela est important |
|---|---|---|
| Forme des particules | Sphériques | Assure un débit constant de l'alimentateur, une fusion uniforme et une densité élevée dans la partie finale. |
| Distribution de la taille des particules | Généralement de 45 à 105 μm ou de 50 à 150 μm (plus rugueux que pour la fusion au lit en poudre) | Une poudre plus grossière est moins susceptible d'être soufflée par le gaz de blindage et est mieux adaptée au système de livraison de poudre soufflée. |
| Fluidité | C' est excellent. | Prévient l'obstruction de l'alimentateur et de l'emboutissure, assurant ainsi un taux d'alimentation du matériau uniforme pour les couches uniformes. |
| Composition chimique | Il doit répondre à la norme ASTM A240 pour le 316L (faible teneur en carbone, ~17% Cr, ~12% Ni, ~2,5% Mo) | La faible teneur en carbone empêche la précipitation de carbure lors d'un refroidissement rapide, préservant la résistance à la corrosion. |
Les avantages de l'utilisation du 316L dans les revêtements laser
Excellente résistance à la corrosion: la principale raison du choix du 316L. Il fonctionne exceptionnellement bien dans des environnements difficiles, y compris ceux contenant des chlorures (par exemple, le traitement marin, chimique).
Bonnes propriétés mécaniques: offre une combinaison de bonne résistance, de ténacité et de ductilité dans l'état de revêtement.
Réparation et rénovation: il s'agit d'une application majeure.les rouleaux) en acier inoxydable de la série 300 peuvent être restaurés à leurs dimensions et performances d'origine par revêtement avec 316L.
Constructions à grande échelle et fabrication hybride: DED n'est pas limité par un lit de poudre, ce qui permet la création de structures métalliques très grandes ou l'ajout de fonctionnalités aux pièces forgées ou usinées existantes.
Matériaux classés fonctionnellement: il est possible de mélanger la poudre 316L avec d'autres poudres (par exemple, Inconel, Stellite) pendant le processus pour créer une zone de transition avec des propriétés classées.
Applications typiques
Réparation et révision des composants:
Réparation de rouleaux et de cartouches de pompes érodés.
Reconstruction des puits usés des turbines et des composants moteurs.
Récupérer les mêmes pièces.
Le revêtement de surface pour la protection contre l'usure et la corrosion:
Appliquer une couche résistante à la corrosion de 316L sur un substrat d'acier peu allié moins cher (par exemple, pour les réservoirs chimiques, les tuyaux, les vannes).
Fabrication en 3D de pièces de grande taille:
Fabrication de gros composants en forme de filet comme des hélices marines, des vannes industrielles et des outils sur mesure.
Fabrication hybride:
Une forme presque nette est construite par DED, puis finie à haute tolérance par usinage CNC, le tout sur la même plateforme de machine.
Comparaison avec la fusion au lit en poudre (par exemple, SLM/L-PBF)
Il est important de distinguer le revêtement laser (DED) du processus d'impression 3D plus courant, la fusion sélective au laser (SLM).
| Caractéristique | Le revêtement laser (DED) avec 316L | Fusion au lit en poudre (SLM/L-PBF) avec 316L |
|---|---|---|
| Construire une enveloppe | Très grand (en mètres) | Limité par la taille du lit de poudre (généralement < 500 mm) |
| Résolution et finition de surface | Plus bas (surface plus rugueuse, nécessitant un usinage) | Hauteur (détails fins, surface plus lisse) |
| Vitesse d'impression | Très élevé (en kg/heure) | Plus lent (en cm3/heure) |
| Exactitude et complexité | Plus bas, adapté à des géométries plus simples et plus grandes | Plus élevé, capable de géométries très complexes et complexes |
| Cas d'utilisation primaire | Réparation, grandes pièces, revêtements, fabrication hybride | Fabrication de pièces et prototypes complexes à usage final |
| Taille de la poudre | Plus grossière (45-150 μm) | Plus fin (15-45 μm) |
| L'efficacité matérielle | Inférieur (une partie de la poudre est gaspillée) | Très élevé (la poudre non utilisée est recyclée) |
Conclusion
La poudre d'acier inoxydable 316L est une matière première idéale pour l'impression 3D par revêtement laser (DED).et la soudabilité le rend parfait pour des applications exigeantes comme la réparation de composantsBien qu'il n'offre pas les détails de la fusion de lit en poudre, sa force réside dans sa vitesse, son évolutivitéet la capacité unique d'ajouter du matériel aux composants existants.