近年来,激光定向能量沉积技术(DED)蓬勃发展,面对高性能成形和快速制造的应用需求,在航空航天、汽车、模具、石油化工、冶金和生物医学等行业应用日趋成熟。激光定向能量沉积(DED)包括激光送粉和激光送丝两种技术路线,金属粉末或者丝材通过喷嘴输送,同时激光束聚焦并准确将粉末或者丝材熔融沉积到基板上,形成熔池并逐层连续累积成形。激光定向能量沉积非常适用于高性能材料的沉积,常用的材料包括不锈钢、模具钢、钴合金、钛合金、镍合金、铝合金、高熵合金和功能梯度材料等,金属定向能量沉积具备高性能成形和快速生产两大技术优势。
我司在激光行业耕耘已五年有余,为激光系统集成商提供模块化的激光核心产品。在激光定向能量沉积(DED)应用上,我司从2017年开始研发,产品历经七次研发迭代,涉及粉包光同轴熔覆激光头、旁路送粉/送丝激光头、多光点拼接熔覆激光头和同轴送丝/送粉智能激光头等。
同轴送丝/送粉智能激光头为我司2021年推出的一款智能激光头,是一种光包丝/粉的激光头,金属丝材和粉末都可以使用。同轴送丝技术和送粉技术各有优缺点,激光同轴送丝使用的丝材的制备工艺更简单,成本更低;丝材管理简单、安全,使用金属粉末则需要对金属粉末进行筛分、回收、烘干、恒温恒湿等生产管理;同轴送丝的材料利用率很高,且激光熔丝的效率更高。而激光同轴送粉的熔池小,熔覆表面更平整,熔池惰性气体保护效果更好,材料利用率近95%。
我司同轴送丝/送粉智能激光头使用的耗材为传统焊接用的丝材或者金属粉末,通过同轴的激光能量源进行沉积,产品结构包括:光纤接头QBH、准直镜组、合束单元、环形分光单元、丝材/粉末输送组件和中空聚焦单元。市面上已有的中空内部送粉或者送丝激光头,通常是由多个光点拼接形成中空光斑,这种方案的光斑和熔池形貌不佳,加工存在一定的方向性。而我司的激光头,通过光路整形后,激光为中空的环形光斑,金属丝材或者粉末从环形激光中心同轴输出,得到一种近乎完美的内丝(粉)外光的解决方案,材料利用率很高。
同轴送丝送粉激光头主要技术参数
产品型号 | TAM-WP |
激光功率 | 6KW(CW,1064nm) |
光纤接口 | QBH / QD /QCS |
准直焦距 | 50,100,125,150(NA<0.2) |
聚焦焦距 | 180 |
丝材线径 | 1.0~2.2mm |
重量 | 9kg |
产品10大核心优势:
1、激光功率高达6KW,铜镜分光,全身水冷;
2、中空环形光斑,丝材/粉末同轴内侧输出,无方向性;
3、镜片温度和流体智能监测,可靠的过程控制;
4、CCD同步熔池监控,稳健的质量控制;
5、高密封性和双保护镜确保光路洁净,更长使用寿命;
6、加工效率高达600 cm3/h;
7、材料利用率近乎100%;
8、内丝(粉)外光方案,熔融过程几乎无飞溅;
9、广泛的可用线材/粉末,包括不锈钢、碳钢、铝合金、钛合金、镍基合计等;
10、超高效快捷的售后保障,更低成本的配件耗材;
应用案例:
如图所示,沉积图形为方框,沉积路径为单道顺时针环形轨迹。沉积的材料为316不锈钢,丝材线径1.2mm,激光功率2400W,沉积速度约460cm3/h。
除了光包丝(粉)的同轴送丝/送粉智能激光头,我司还提供一系列激光核心零部件解决方案,包括激光送粉熔覆头、激光焊接头和激光切割头等。我司提供的激光头适用于适用于中、高功率焊接、熔覆和淬火等多种应用,其模块化的设计可在不同的应用需求时选择不同的模块自由切换,其中高品质的基础光学模块能够使之保证高质量的加工效果。其中典型产品如下。
TL550-AML直角激光熔覆头 TL620-AM激光熔覆头
我司还提供CO2激光柔性传输高精度导光臂(其他波长可定制),可针对CO2激光及其他难以采用光纤传输的光路进行三维柔性传输,适用于焊接、切割、清洗、淬火和熔覆等领域,高精度导光臂具备优良的防尘设计+多关节旋转设计+双波长全反射直接水冷镜片设计,保证高功率运作下性能依然稳定,且配备有多种模块组合,方便用户系统集成。
上海通历激光科技有限公司成立于2017年,研发中心位于上海市松江区--长三角G60科创走廊,公司旨在为激光系统集成商提供模块化的激光核心产品,公司产品涵盖了平面及三维激光切割、多功能焊接、熔覆、3D打印及特种波长柔性传输导光臂解决方案。