Научная статья на тему 'Использование методов инженерии поверхности в современном оборудовании для лазерной наплавки износо- и коррозионно-стойких материалов'

Использование методов инженерии поверхности в современном оборудовании для лазерной наплавки износо- и коррозионно-стойких материалов Текст научной статьи по специальности «Медицинские технологии»

CC BY
220
33
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЛАЗЕР / ЛАЗЕРНАЯ ОБРАБОТКА / ЛАЗЕРНАЯ НАПЛАВКА / ЛАЗЕРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ / ПОРОШКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Аннотация научной статьи по медицинским технологиям, автор научной работы — Москвитин Г.В., Биргер Е.М., Поляков А.Н., Торгованов А.О.

Отличительной особенностью современного машиностроения является широкое применение методов инженерии поверхности, позволяющих радикально изменять свойства поверхностных слоев конструкционных материалов. Это связано, прежде всего, с тем, что именно поверхностный слой, как правило, ответственен за обеспечение работоспособности изделия и формирует необходимый уровень эксплуатационных свойств. Лазерные методы инженерии поверхности металлов отличаются точностью, гибкостью и экономичностью, не предъявляя излишних требований к безопасности. Такие технологии предполагают нанесение высококачественных слоев из износостойких и коррозионно-стойких материалов на аналогичные или более простые конструкционные металлы и сплавы. Лазерная технология в современном исполнении существенно превосходит по качеству изделия традиционные методы электросварки-наплавки, термического напыления, плазменных методов нанесения покрытий. На сегодня получили развитие три основных промышленных приложения лазерной наплавки: восстановление номинальных размеров, нанесение износостойких и коррозионно-стойких покрытий и послойное аддитивное изготовление или восстановление деталей.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по медицинским технологиям , автор научной работы — Москвитин Г.В., Биргер Е.М., Поляков А.Н., Торгованов А.О.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Использование методов инженерии поверхности в современном оборудовании для лазерной наплавки износо- и коррозионно-стойких материалов»

Использование методов инженерии поверхности в современном оборудовании для лазерной наплавки износо- и коррозионно-стойких материалов

а>

о

CS

Ol

О Ш

m х

<

m о х

X

Москвитин Геннадий Викторович

д.т.н., профессор. заведующий лаборатории «Надежности и долговечности при термомеханических циклических воздействиях». ФГБУН «Институт машиноведения им. А.А. Благонра-вова Российской академии наук», gvmoskvitin@yandex.ru

Биргер Евгений Михайлович

Пенсионер

Поляков Александр Николаевич

к.т.н., ведущий научный сотрудник. лаборатория «Надежности и долговечности при термомеханических циклических воздействиях». ФГБУН «Институт машиноведения им. А.А. Благонра-вова Российской академии наук», mnsv@ mail.ru

Торгованов Артем Олегович

аспирант, лаборатория «Надежности и долговечности при термомеханических циклических воздействиях». ФГБУН «Института машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук», artjom19932004@mail.ru

Отличительной особенностью современного машиностроения является широкое применение методов инженерии поверхности, позволяющих радикально изменять свойства поверхностных слоев конструкционных материалов. Это связано, прежде всего, с тем, что именно поверхностный слой, как правило, ответственен за обеспечение работоспособности изделия и формирует необходимый уровень эксплуатационных свойств.

Лазерные методы инженерии поверхности металлов отличаются точностью, гибкостью и экономичностью, не предъявляя излишних требований к безопасности. Такие технологии предполагают нанесение высококачественных слоев из износостойких и коррозионно-стойких материалов на аналогичные или более простые конструкционные металлы и сплавы. Лазерная технология в современном исполнении существенно превосходит по качеству изделия традиционные методы электросварки-наплавки, термического напыления, плазменных методов нанесения покрытий.

На сегодня получили развитие три основных промышленных приложения лазерной наплавки: восстановление номинальных размеров, нанесение износостойких и коррозионно-стойких покрытий и послойное аддитивное изготовление или восстановление деталей.

Ключевые слова: лазер, лазерная обработка, лазерная наплавка, лазерное оборудование, порошковые материалы.

В настоящее время выбор правильного лазера для конкретного применения превратился в гораздо более сложную задачу, чем это было в прошлом [1]. На рынке наплавки (и послойного синтеза), в основном, «котируются» четыре вида лазеров: высокомощные диодные лазеры, волоконные лазеры, отпаянные и проточные (с продольной прокачкой газов) СО2-лазеры.

Таблица 1

Современные лазеры для аддитивного производства лазер-

Лазеры Газовые СО2 Твердотель- Волокон- Мощные

ные, Nd:YAG ные, Yb диодные

Длина вол- 9,4 и 10,6 1,06 1,07 0,9-1,02

ны, мкм

КПД, % 5-20 До 20 (накачка лазерным диодом) 10-30 Более 40

Выходная До 20 До 16 Более 10 Более 10

мощность, кВт

Накачка Электриче- Лампа- Лазерный Лазер-

ский разряд вспышка или лазерный диод диод ный диод

Качество 3-5 0,4-20 0,3-4 25-40

излучения,

мм.мрад

Доставка по Нет Да Да Да

волноводу

Периодич- 2000 До 10000 Более Более

ность обслу- (накачка ла- 25000 25000

живания, зерным дио-

часы дом)

В последние годы наметился очевидный бум в производстве технологического лазерного оборудования, в известной степени, в связи с огромным интересом к аддитивному производству, где технологии лазерной наплавки и спекания доминируют в области послойного изготовления деталей из металлических порошковых материалов.

Группа компаний Trumpf GmbH & Co лидирует на мировом рынке промышленных лазеров [4], включая лазерные системы. Семейство лазеров фирмы включает в себя линейки лазеров различных типов с высоко унифицированными элементами конструкции. Основные и наиболее конкурентные из них: TruDiode, TruFiber, Т-uDisk.

Основные достоинства лазеров семейства TruDisk: широкий диапазон излучаемой мощности; высокое качество излучения; исключительная

надежность; низкая чувствительность к обратно рассеянному и отраженному излучению; энергетическая эффективность - более 30%; низкие эксплуатационные расходы; самая высокая стабильность мощности излучения среди всех непрерывных лазеров; высокая степень безопасности (уровень E).

Важным преимуществом дисковых лазеров Trumpf является возможность модернизации уже смонтированного и работающего дискового лазера, практически «на ходу». Например, TruDisk 2002 (2 кВт мощности излучения) может быть быстро и сравнительно недорого модернизирован в TruDisk 4002 (4 кВт), TruDisk 1002 / 1003 в TruDisk 16002 / 16003 и т.д.

Благодаря широкому диапазону выходной мощности (от 150 до 6000 Ватт) диодные лазеры серии TruDiode одни из наиболее конкурентоспособных на рынке при незначительных инвестиционных и эксплуатационных издержках. Экономичность в эксплуатации, высокая энергетическая эффективность (часто больше 50%) лазерных диодов, небольшие размеры лазерного блока делают их хорошей альтернативой другим типам лазеров [5].

Универсальные машины фирмы Trumpf - системы TruLaser Cell - лазерные обрабатывающие станки высокого класса, характеризующиеся минимальной стоимостью обработки при максимальной гибкости производства, а также увеличенной мощностью (до 6 кВт) используемого лазера.

Линейка диодных лазеров мощностью 4, 8 и 10 кВт фирмы Coherent с настраиваемыми параметрами излучения идеально подходит для тепловой обработки. Новое поколение лазеров Coherent на диодах с прямым переходом HighLight D имеет не только высокую мощность, но и различные варианты параметров излучения.

Современная продукция Coherent -DIAMOND E-1000 - на сегодняшний день самый компактный из производимых в мире CO2 -лазеров мощностью 1 кВт (в импульсе и более 2,8 кВт). Его размеры не превышают 1500*500*400 мм (включая блок питания). В сочетании с оптикой, преобразующей излучение в гауссовский пучок, конфигурация этого лазера дает возможность формировать луч высокого качества, то есть с низким числом M2 <1,2.

Семейство СО2 -лазерных излучателей производства фирмы Coherent серии DIAMOND C по соотношению показателей мощность/ размер и мощность/стоимость является лучшими из представленных на рынке. Излучатели С-серии имеют исключительные характеристики по параметрам стабильности мощности, качества излучения и скорости запуска в сочетании с компактными размерами. Кроме того СО2 лазеры этой серии обладают высокими КПД и надежностью.

Лазеры моделей С-55 и С-70 мощностью излучения соответственно 55 и 70 Ватт выпускаются с воздушным (А) или жидкостным (L) охлаждением. Одним из основных приложений этих лазеров является наплавка и послойное селективное лазерное спекание (Selective Laser Sintering - SLS) [6].

Один из крупнейших производителей промышленных лазеров для обработки материалов мощностью от одного до нескольких кВт, а также лазерного технологического оборудования - Rofin-Sinar Technologies Inc. (США). Rofin на сегодня является дочерним предприятием гиганта Coherent. Лазерные источники Rofin работают сегодня в автомобильной, авиа- и судостроительной промышленности, электронике, машиностроении в производстве полупроводников. Rofin производит СО2 лазеры мощностью от 100 до 600 Вт, мощные СО2 (1-8 кВт), волоконные лазеры мощностью от 500 Вт до 4 кВт, и дисковые лазеры, применяемые для наплавки. Среди них - одни из лучших на рынке экономные и удобные в обслуживании диффузионно-охлаждаемые СО2 Slab лазеры мощностью 1-8 кВт, которые уже в больших количествах интегрированы в производство крупными машиностроительными фирмами.

IPG Photonics (www.ipgphotonics.com) - крупнейший производитель волоконных лазеров [7]. На долю IPG приходится более 75% мирового объема выпуска волоконных лазеров, при этом большинство типов таких лазеров, представляющих наибольший интерес для промышленности, в частности, киловаттного диапазона мощности, производит только IPG. (см., например [8]).

Для наплавки, в основном, применяют лазеры диапазона мощности 0,1-10 кВт. Длина волны излучения таких лазеров обычно 1,07 мкм, хотя возможно использование и других длин волн — 1,5 мкм или 1,9 мкм. Лазеры мощностью до 1 кВт имеют одномодовый выход с пространственными характеристиками излучения, близкими к идеальным гауссовым. Более мощные лазеры - от 1 кВт до 10 кВт - являются многомодовыми. Выходное транспортное волокно таких лазеров имеет диаметр от 50 мкм до 1 50 мкм при качестве выходных пучков BPP порядка 1-5 мм.мрад.

Технологическое оборудование ведущих фирм

Компания Precitec Group (www.precitec.de/) -один из лидеров в области производства оптических систем (в частности, наплавка и напыление) и систем автоматизации процессов обработки материалов.

Оптические сенсоры семейства CHRocodile предназначены для скоростного и очень точного определения расстояния и толщины и работают на нескольких оптических принципах (включая конфокальный и интерферометрический).

В более совершенных головках для лазерной наплавки добавлен прибор для мониторинга

х

X

о го А с.

X

го m

о

ю 6

м о

to

Oi

о

CS

to

Ol

о ш m

X

3

<

m О X X

и управления ширинои наплавочной дорожки -ScanTracker. Головка рассчитана на коаксиальную подачу порошковых материалов в зону наплавки, однако, в определенных случаях может быть использована для наплавки проволоки [9].

Целый ряд известных в лазерном мире разработчиков предложил на рынке новейшие системы контроля свойств покрытия и управления лазерной наплавкой. При лазерном послойном изготовлении изделий в производственном режиме критически важна повторяемость качества. Очень немногие операторы способны вести процесс лазерной обработки в реальном времени с высокой повторяемостью качества детали. Новейшие разработки Фраунгоферовского Института лазерной технологии (Fraunhofer Institute for Laser Technology - Fraunhofer ILT) - автоматизированные системы тестирования, контроля качества и регулирования подачи порошкового материала [10] для наплавки предназначены для непрерывной работы в производственной линии по аддитивному изготовлению продукции наплавкой или спеканием [11].

Новая система автоматизации подачи порошка и контроля режимов наплавки включает в себя модуль видеокамеры, систему «летающей» оптики для фокусировки излучения и систему освещения струи порошкового материала. Система освещения включает в себя «холодный» пучок лазерного излучения в видимом диапазоне спектра, направленный перпендикулярно оси потока порошка, и видеокамеру. В течение доли секунды после включения дозатора компьютерная система анализирует статистическое распределение частиц в одной из плоскостей струи, давая сигнал для оптимальной фокусировки лазерного пучка.

Установка (пост, ячейка) для лазерной наплавки MetcoCIad™ использует опыт фирм Sulzer и Metco в области термических методов напыления покрытий и лазерной наплавки. MetcoCIad - универсальное оборудование, используемое также для послойного синтеза лазерной наплавкой [12].

На рынке присутствуют и другие производители станочного лазерного оборудования. Один из уместных примеров здесь - известный производитель точного и высокотехнологичного металлообрабатывающего оборудования - фирма Huffman, LLC из США, которая, в частности, выпускает семь (!) моделей многоосевых лазерных станков для аддитивного изготовления деталей лазерной порошковой наплавкой.

Одна из самых больших лазерных установок для аддитивного производства предложена итальянской фирмой Prima Power, одним из крупнейших производителей лазерного оборудования. Рабочий объем камеры для селективной послойной наплавки или послойного спекания 4140 *

2100 * 1020 мм, что рассчитано на большинство стандартов деталей из листовой стали, поскольку установка не только позволяет изготавливать 3D и 2D детали, а также легко перенастраивается на режимы резки и сварки. Пяти-координатная оригинальная система OPTOMEC LENS 850-R используется при изготовлении и ремонте металлических деталей послойным наплавлением металлического порошка на поверхность детали с возможностью полной автоматизации или в ручном режиме. В системе LENS 850-R наплавка производится в защитной среде аргона, что обеспечивает минимальное окисление наплавленных материалов.

Контроль процессов лазерной наплавки, автоматизация и программирование

Как и в любой отрасли, развивающейся быстрыми темпами, фундаментальной проблемой в области лазерной наплавки/ спекании/ легировании является отсутствие теоретического аппарата, описывающего технологию процесса, а те теории, которые описывают взаимодействие лазерного излучения с веществом на различных временных шкалах, не связаны между собой. Такими фундаментальными проблемами, которые необходимо решить являются: кинетика консолидации порошка и её зависимость от технологических параметров процесса; интенсивный выброс порошка из зоны консолидации; физические механизмы приводящие к нестабильности геометрии сплавленного валика, нестабильности при завышенных и заниженных скоростях сканирования лазерного луча, относительно оптимальных значений; механизмы интеграции отдельных валиков в единую поверхность и др. [13].

Отсутствие достаточного оперативного контроля в лазерной обработке является одним из главных препятствий на пути ее широкого промышленного внедрения. Для решения этой проблемы могут быть применены методы мониторинга технологических процессов, как, например, контроль температуры поверхности поверхности (и ванны расплава) или суперпозиция сигналов различной природы [14].

Отметим, что поскольку, в основном, при лазерной наплавке оперируют датчиками и параметрами, пришедшими из достаточно признанных технологий [15], таких, например, как лазерная сварка, то как качественный подход, так и точность могут быть несовершенны в каждом конкретном практическом случае.

На сегодня в большинстве промышленных процессов осуществлены замкнутые системы контроля процесса наплавки: система диагностики пучка лазерного излучения; измеритель массового расхода порошкового материала; система визуализации процесса.

Одной из наиболее известных является пакет программного обеспечения LaserCAD, напи-

санный на фирме Rofin специально для управления рядом лазерных технологий (на настоящий день этот пакет является собственностью китайской компании Shenzhen Trocen Automation Technology Co) [16]. Система LaserCAD предназначена для решения ряда инженерных и научных задач, а именно: расчета геометрических характеристик предполагаемого соединения, подбора оптимальных параметров режима обработки, выбора необходимого технологического оборудования в соответствии с требуемыми параметрами, подбора материалов с учетом требуемых свойств поверхностных слоев, расчета полей температур расплава, твердой и паровой фазы, скоростей течения расплава и разлета продуктов испарения [17].

Учитывая то обстоятельство, что Rofin является дочерней фирмой Coherent, разработки софтвера на Coherent можно грубо разделить на два основных направления: автоматизация технологических процессов и измерения.

Фирма Trumpf для оптимальной трехмерной лазерной обработки предлагает многофункциональную программу TruTops Cell. Лазерная резка, лазерная сварка, лазерная наплавка с помощью центра трехмерной лазерной обработки или робота - все эти операции можно удобно и надежно запрограммировать, не выходя из офиса. Здесь также используют платформу CAD. Данные З-D-CAD удобно записываются посредством многочисленных стандартных интерфейсов к другим системам CAD. TruTops Cell проверяет записанные данные и при необходимости автоматически корректирует их.

Другим промышленным примером применения компьютерной системы контроля и управления процессами лазерной наплавки фирмы Köthener Spezialdichtungen GmbH [18].

Идеология системы контроля параметров процесса наплавки этой фирмы (с киловаттным волоконным лазером HighLight 1000FL фирмы Coherent, высокоточным пирометром и видеокамерой) использует тот факт, что существенно большое количество вариантов наплавки может быть получено при использовании ограниченного набора порошковых материалов. Для выбора характеристик таких материалов на входе автоматизированной системы используются характеристики требуемой наплавки из технических требований заказчика. Далее, программа моделирования, используя фазовые диаграммы, рассчитывает оптимальные комбинации доступных наплавочных материалов, обеспечивающих искомые параметры наплавленного слоя.

CAM/CAD компьютерная программа моделирования и управления процессом наплавки использует метод конечных элементов для определения, ввода и управления производительностью порошкового питателя, мощностью лазера, со-

ставом защитном газовой смеси, температурой в зоне наплавки.

Модульная архитектура программы позволяет пользователю интегрировать ее элементы с другими программами и платформами, а также и использовать различные модули для разных процессов и задач, например, легирования, наплавки, послойного синтеза.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Многие крупные разработчики компьютерных систем предлагают программпродукт для аддитивных технологий, и часто универсальный. Известные фирмы - разработчики софтвера также входят на этот обширный и быстрорастущий рынок. Среди таких фирм: Adobe Systems (www.adobe.com), CrystalGraphics

(www.crystalgraphics.com), Kinetix (www.ktx.com), Macromedia (www.macromedia.com) и многие другие.

Заключение

Лазерная наплавка, благодаря исключительной точности и минимальным термическим возмущениям, предлагает совершенно очевидную альтернативу традиционным сварочно-наплавочным методам, часто становясь базовой технологией при изготовлении и восстановлении ответственных деталей сложной формы [19]. В частности, ее приложения в автомобильной, авиационной, военной и нефтегазовой промышленности сегодня лидируют в списках инновационных технологий.

Таблица 2

Ведущие игроки на рынке лазерной наплавки.

Промышленные наплавочные материалы

В основном, порошковые материалы.

Oerlicon Sulzer Metco (Швейцария),

NIMS (Япония), General Electric (США), Precision Castparts (США)

Лазеры

Производи -тели лазеров осуществляют, в основном, сборку и наладку систем и программ.

Обычно, для

конечного

потребителя.

Coherent совместно с Rofin (США), IPG Photonics (США), Trumpf GmbH (Германия), Laserline GmbH (Германия) Han's Laser (Китай)_

Разработка технологии

1. Крупные производители лазеров.

2. Производители специализированных деталей.

3. Разработчики технологии.

Fraunhofer

ИТ(Германия),

Joining

Technologies

(США),

Laser Cladding Technology (Великобритания)

Специализированное оборудование

Trumpf GmbH, Coherent, Oerlicon Sulzer Metco, Preco Inc. (США)

На рынке лазерной наплавки, легирования, и послойного синтеза активно действует несколько сотен игроков. Это действительно глобальный рынок, где не всегда преследуются местные интересы.

Помимо перечисленных табл.2 несомненных лидеров имеется немало технологических и сер-

X X

о

го А

с.

X

го m

о

ю 6

M

о

to

а>

о

CS

to

Ol

О Ш

m

X

3

<

m о x

X

висных фирм в области металлообработки, которые предлагают услуги в наплавке и разработке технологии и оснастки.

Основные игроки в технологии и оборудовании для аддитивного производства лазерной наплавкой или лазерным спеканием, многих из которых мы уже упоминали в данном обзоре. В частности, можно отметить фирмы EOS GmbH (Германия) -крупного производителя специализированного оборудования [20], Concept Laser GmbH (Германия) - на сегодня часть General Electric [21], SLM (Германия) специалист в технологии и оборудовании для аддитивного производства, 3D Systems (США) - один из крупнейших специалистов в лазерных аддитивных технологиях, поставщик оборудования и технологий для военного судостроения США [22], Arcam AB (Швеция) - в основном разработчик технологий для авиакосмических приложений, Renishaw (Великобритания) - один из успешных пионеров аддитивного производства и некоторые другие. Рынок лазерных систем для аддитивного производства вырос на 25% за последние 5 лет. В частности, аддитивные технологии в производстве металлических деталей - основная причина столь существенного роста рынка [23]. После приобретения Rofin-Sinar, самым крупным производителем лазеров в мире является Coherent (США) [24], основные интересы которого до объединения с Rofin и рядом других не столь огромных фирм, в основном лежали в области лазеров для научных исследований.

Trumpf GmbH (Германия) безусловно крупнейший производитель мощных и свермощных лазеров, в основном для производственных нужд. Можно отметить китайского производителя Han's Laser, объемы производства которого нарастают со скоростью примерно 20-22% в год.

По мере развития лазерных технологий, очевидно, что и структура рынка промышленных лазеров меняется, и эти изменения в большой степени отражают быстрое развитие аддитивных технологий, включая наплавку и спекание. Наиболее практичными становятся волоконные лазеры, а традиционные СО2 лазеры начинают уступать свои позиции.

Литература

1.С.Вудс. Промышленные лазеры для обработки материалов, Фотоника, No.2 /32/ 2012, стр. 56-64.

2.Hyub Lee, et al. Lasers in additive manufacturing: A review, International Journal of Precision Engineering and Manufacturing-Green Technology v.4 (3), pp. 307-322, July 2017.

3. Ahn D.-G. Direct Metal Additive Manufacturing Processes and their Sustainable Applications for Green Technology: A Review, Int. J. Precis. Eng. Manuf.-Green Tech., Vol. 3, No. 4, pp. 381-395, 2016

4. D. Belforte. 2017 was a great year - for industrial lasers, Industrial Laser Solutions, 01/01/2018.

5. Stephan Strohmaier, Christoph Tillkorn, Peter Olschowsky and John Hostetler. High-Power, High-Brightness Direct-Diode Lasers, OSA: Optics and Photonics news, October 2010 (Просмотрено 15 июля 2018).

6. Coherent. Laser tools and systems: https://www.coherent.com/lasers/main/laser-tools-and-systems (Просмотрено 30 июня 2018).

7. Technavio Announces Top Twelve Vendors in the Global Fiber Laser Market from 2016 to 2020. BusinessWire

(https://www.businesswire.com/news/home/2016053 1005558/en/Technavio-Announces-Top-Twelve-Vendors-Global-Fiber), May 31, 2016. (Просмотрено 14 июля 2018).

8. Р.Н. Корешков и др. Технологические особенности формирования структуры лазерных наплавок с использованием излучения мощных волоконных лазеров, МиТОМ, 2014, N5.

9. Cladding and welding heads, Industrial Laser Solutions, 06/26/2013 (http://www.industrial-lasers.com/articles/2013/07/clladding-and-welding-heads.html). (Просмотрено 30 июня 2018).

10. D. Belforte. Novel method optimizes powder jets for laser metal deposition

Industrial Laser Solutions, 03/09/2018.

11. Daniel HeuBen. Green Light for New 3D Printing Process, Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT. Press release from 2017-8-30.

12. Sam Lester. New Systems for Laser Cladding: Laser surface modifications in steel industry, www.laser-journal.de, May 2013 No. 3 pp. 41-43.

13. Wei-WeiLiu. A Review on In-situ Monitoring and Adaptive Control Technology for Laser Cladding Remanufacturing, Procedia CIRP Volume 61, 2017, Pages 235-240.

14. T. Wohlers, Additive Manufacturing State of the Industry, RAPID 2014 keynote presentation, Detroit, MI, June 12, 2014.

15. Corey Dunsky. Process monitoring in laser additive manufacturing. Sensing and data analysis approaches work to meet demand, Industrial Laser Solutions, 09/12/2014.

16. http://www .sztro cen.com/produ ct-details.php?cid=16&id=1

17. Г.Туричин и др. Компьютерный анализ процессов лучевой обработки материалов:

система моделирования LaserCAD, Фотоника, 2008, 6, с.18-20.

18. Frank Gabler. Fiber laser improves cladding and additive manufacturing, Industrial Laser Solutes for Manufacturing, 03/16/2016.

19. Majumdar J. D. and Manna I. Laser-Assisted Fabrication of Materials, Springer Science & Business Media, 2012.

20. Morf3D to use EOS laser sintering for production flight hardware manufacturing, Industrial Laser Solutions, 03/08/2018.

21. D.Belforte. GE works to aggressively transform additive manufacturing firm Concept Laser, Industrial Laser Solutions, 03/08/2017.

22. D. Belforte. U.S. Navy moves to additive manufacturing at shipbuilding division, Industrial Laser Solutions, 05/14/2018.

23. Arnold Mayer. Lasers Optimize Additive Manufacturing, Deposition Welding, Production. April 18, 2018. AdvancedManufacturing.org.

24. Andreas Thoss. Four laser companies to exceed $1 billion revenue in 2016, LaserFocusWorld, 12/16/2016.

Use of surface engineering methods in modern equipment for laser surfacing of wear- and corrosion-resistant materials Moskvitin G.V., Birger Y.M., Polyakov A.N., Torgovanov A.O.

Institute of engineering them. A.A. Blagonravov of the Russian

Academy of Sciences A distinctive feature of modern engineering is the widespread use of surface engineering methods that allow to radically change the properties of the surface layers of structural materials. This is due primarily to the fact that it is the surface layer, as a rule, is responsible for ensuring the performance of the product and forms the necessary level of performance properties. Laser methods of metal surface engineering are characterized by accuracy, flexibility and efficiency, without imposing unnecessary safety requirements. Such technologies involve the application of high-quality layers of wear-resistant and corrosion-resistant materials on similar or simpler structural metals and alloys. Laser technology in modern design significantly exceeds the quality of the product traditional methods of electric welding-surfacing, thermal spraying, plasma coating methods. Today, three main industrial applications of laser cladding have been developed: restoration of nominal sizes, application of wear-resistant and corrosion-resistant coatings and layer-by-layer additive manufacturing or restoration of parts. Key words: laser, laser processing, laser surfacing, laser equipment, powder materials.

References

I.S.Woods. Industrial lasers for processing materials, Photonics, No.2 / 32/2012, pp. 56-64.

2.Hyub Lee, et al. Lasers in additive manufacturing: A review, International Journal of Precision Engineering & Manufacturing-Green Technology v.4 (3), pp. 307-322, July 2017.

3. Ahn D.-G. Direct Metal Additive Manufacturing Processes for

Green Technology: A Review, Int. J. Precis. Eng. Manuf.-Green Tech., Vol. 3, No. 4, pp. 381-395, 2016

4. D. Belforte. 2017 was a great year for industrial lasers, Industrial

Laser Solutions, 01/01/2018.

5. Stephan Strohmaier, Christoph Tillkorn, Peter Olschowsky and

John Hostetler. High-Power, High-Brightness Direct-Diode Lasers, OSA: Optics and Photonics news, October 2010 (Reviewed July 15, 2018).

6. Coherent. Laser tools and systems: https://www.coherent.com/lasers/main/laser-tools-and-systems (Reviewed June 30, 2018).

7. Technavio Announces Global Fiber Laser Market from 2016 to

2020. BusinessWire

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

(https://www.businesswire.com/news/home/20160531005558/ en/Technavio-Announces-Top-Twelve-Vendors-Global- Fiber), May 31, 2016. (Viewed July 14, 2018).

8. R.N. Koreshkov, et al. Technological features of the formation of

the structure of laser surfacing using radiation from high-power fiber lasers, MiTOM, 2014, N5.

9. Industrial Laser Solutions, 06/26/2013 (http://www.industrial-lasers.com/articles/2013/07/cladding-and-welding-heads.html). (Viewed June 30, 2018).

10. D. Belforte. Novel method optimizes powder jets for laser metal deposition

Industrial Laser Solutions, 03/09/2018.

II. Daniel HeuUen. Green Light for New 3D Printing Process, Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT. Press release from 2017-8-30.

12. Sam Lester. New Systems for Laser Cladding: Laser Surface Modifications in the Steel Industry, www.laser-journal.de, May 2013 3 pp. 41-43.

13. Wei-WeiLiu. CIRP Volume 61, 2017, Pages 235-240 A Review on In-situ Monitoring and Adaptive Control Technology for Laser Cladding Remanufacturing, Procedures

14. T. Wohlers, Additive Manufacturing State of the Industry, RAPID 2014 keynote presentation, Detroit, MI, June 12, 2014.

15. Corey Dunsky. Process monitoring in laser additive manufacturing. Industrial Laser Solutions, 09/12/2014.

16. http://www.sztrocen.com/product-details.php?cid=16&id=1

17. G.Turichin and others. Computer analysis of the processes of radiation processing of materials:

LaserCAD modeling system, Photonics, 2008, 6, pp.18-20.

18. Frank Gabler. Industrial Laser Solutions for Manufacturing, 03/16/2016.

19. Majumdar J. D. and Manna I. Laser-Assisted Fabrication of Materials, Springer Science & Business Media, 2012.

20. Morf3D to use EOS laser, Industrial Laser Solutions, 03/08/2018.

21. D.Belforte. GE works to aggressively transform additive manufacturing firm, Laser, Industrial Laser Solutions, 03/08/2017.

22. D. Belforte. U.S. Industrial Laser Solutions, 05/14/2018.

23. Arnold Mayer. Lasers Optimize Additive Manufacturing, Deposition Welding, Production. April 18, 2018. AdvancedManufacturing.org.

24. Andreas Thoss. Four laser companies to exceed $ 1 billion revenue in 2016, LaserFocusWorld, 12/16/2016.

X X

o

00 >

c.

X

00 m

o

io 6

IO

o

to

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.