Laserové plátování je metoda nanášení materiálu pomocí laserového paprsku, který se používá k vytvoření lázně taveniny, do které je materiál přiváděn. Jako přísady lze použít prášky i dráty [1] .
Moderní zařízení pro laserové plátování je vybaveno především diodovými nebo optickými laserovými zdroji. Kromě toho existují plynové a další zdroje, které se také používají pro navařování. Diodové lasery jsou nejvhodnější pro proces navařování, protože hustota distribuce energie v ohnisku je nejrovnoměrnější [2] .
Laserové plátování podle povahy záření je:
Povrchová úprava drátem a práškovým laserem. Laserové skenování předem potaženého povrchu se nazývá laserová fúze.
K dispozici jsou následující způsoby odeslání:
Pro laserové plátování jsou použitelné typy laserů, které generují vlnovou délku v rozsahu 0,9–1,3 μm, protože v tomto rozsahu je stupeň absorpce záření optimální pro většinu čistých kovů a slitin.
Kontinuální laserové navařování Kontinuální navařování se vyznačuje vyšší produktivitou. Minimální tepelný příkon laserového plátování oproti jiným technologiím plátování a svařování umožňuje zpracovávat i těžko svařitelné materiály. Průměrná hodnota zóny promíchání navařovacího materiálu s podkladem je 10–30 µm v závislosti na režimech navařování. Tloušťka nánosu při jednom průchodu se pohybuje od 0,05–3 mm.
Dnes existují optické systémy, které umožňují svařovat vnější i vnitřní povrchy. Zásadním rozdílem mezi systémy pro vnitřní povrchovou úpravu je přítomnost hranolu nebo zrcadel, která otáčí tok světelné energie.
Hlavními spotřebiteli technologií laserového plátování jsou: ropný a plynárenský průmysl, metalurgie, stavba lodí, sádrocementový průmysl.
Povrchová úprava pulzním laserem
Pulzní laser má vysoký špičkový výkon, navařování se provádí ručně, převážně drátem, nebo pomocí robotických systémů (drát nebo prášek). Materiál se přivádí do tavné lázně.
Při ručním navařování pozorování procesu pod mikroskopem s 10-16násobným zvětšením. V okuláru mikroskopu je nitkový kříž, podél kterého je nastaven laserový paprsek, takže obsluha vždy ví, kam dopadne další puls. Průměry použitého zaostřeného laserového paprsku se pohybují od 0,2–2,5 mm v závislosti na průměru dodaného aditiva (d spot by měl být 1,5–2 násobek průměru aditiva, aby se aditivum smísilo s naneseným povrchem), což umožňuje minimalizovat objem taveniny a v souladu s tím snížit přívod tepla do zpracovávaného materiálu. Do povrchové zóny je přiváděn inertní plyn, který chrání tavnou lázeň před přístupem kyslíku. Ruční svařování se používá především k získání původních rozměrů opotřebovaných nebo poškozených dílů. Nejčastěji se používá k obnově poškozených částí strojů a forem. Protože proces je v podstatě svařování s přísadou, dochází při svařování některých částí k navařování.
U nových výrobků se častěji používá robotické impulsní navařování, které umožňuje omezit tvorbu trhlin v nanesené vrstvě, a to z důvodu snížení tepelného vlivu na díl.
Laserové svařování se v průmyslu rozšířilo. Mezi nejznámější aplikace patří obnova poškozených povrchů různých strojních součástí, forem a zápustek . Druhou aplikací je modifikace povrchnosti. Výplňové materiály se mohou lišit chemickým složením od podkladu a mít různé vlastnosti. Tímto způsobem jsou opotřebené hrany zápustek zpevněny nanášením tvrdšího materiálu.
Novější aplikací je částečné prototypování. Například 3D tiskárna , která tiskne kovovým práškem, v podstatě spojuje vrstvy prášku dohromady [4] .