トルンプ社 LMD(レーザ粉体肉盛りシステム)

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LMD(レーザ・メタル・デポジション)は、レーザをワークに照射し,その照射領域に金属粉末を噴射することにより、レーザで粉末を溶解肉盛りするシステムです。トルンプ社の制御性の良いレーザプロセスと、独自の制御機構を持った粉体供給装置をご紹介します。

ディスクレーザ発振機(1kw 〜 4kw)

ディスクレーザ発振機


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パウダー供給機

パウダー供給機


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加工ヘッド(同軸ノズル、3ビームノズル、非同軸偏心ノズル)

加工ヘッド


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概要

LMD(レーザ・メタル・デポジション)とは

レーザをワークに照射し,その照射領域に金属粉末を噴射することにより、レーザで粉末を溶解肉盛りする方法です。制御性の良いレーザプロセスと、独自の制御機構を持った粉体供給装置により、下記の優れた特徴を可能にしています。

  • 母材の希釈率を低減できる
  • 熱ひずみや熱影響部の低減できる
  • 肉盛りの厚さを正確にコントロールすることが可能
  • 粉末材料の混合比率を正確にコントロールすることにより冶金的に優れた機能をもった肉盛り溶接が可能

装置の構成

LMD(レーザ・メタル・デポジション)の装置の構成
  • ロボット又は特注システム
  • トルンプ社製レーザ発振機
  • パウダー供給装置
  • お客様に応じたシステムの提供

レーザ肉盛り溶接プロセスの優れた特長

@ 肉盛り厚、ビード幅を正確にコントロール

肉盛り厚、ビード幅を正確にコントロール

  • 0.1mm 〜 2.0mmの範囲で肉盛りの厚さをコントロール可能、規定の厚さに対して限りなく余盛りを少なくし、機械加工時間を大幅に短縮
  • ビード幅は0.3mm 〜 5.2mmの間でコントロール可能
  • 金属とセラミックスを合わせることで、金属マトリックス中にセラミックス等の形状を残すことが可能

A ロボット制御により複雑な形状に対応

ロボット制御により複雑な形状に対応

  • ロボットを用いて3D曲面の多種多様な形状に対応
  • ドリルコンポーネント、ポンプ、バルブ、ゲートバルブの硬化肉盛
    代表的な材料:コバルト合金(ステライト等)
  • アブレージョン、腐食、剥離に対する高い耐性をもった皮膜の形成が可能

B 造形の創造に最適

造形の創造に最適
  • ケーシングなどの、化学反応やアブレージョンによる減厚部分の補修
    代表的な材料:インコネル718, 738、6-4チタン等のチタン合金

レーザの利点と他の方法との比較

プロセス 応 用 利 点 欠 点
溶射 耐磨耗
耐熱コーティング
低投資価格
低レベルの要求に対して適当
密着性低い
汚く騒音があるプロセス
積層組織はきめ細かくない
超音速溶射(HOVF) 耐磨耗
耐熱コーティング
多くの材料に対して採用可能
優れたデポジション速さ
高投資価格
汚くひどい騒音があるプロセス
エネルギー消費量大きい
積層組織はきめ細かくない
プラズマ紛体肉盛り
アーク紛体肉盛り
耐磨耗補修
改良(寸法変更)
抵投資価格
知名度や実積がある
希釈律が大きい
入熱も大きい
機械加工量も大きい

パウダー材質適用例

  ジェットエンジン 石油化学 建設機械・林業農業
代表的な材料 ・インコネル(718, 738 等)
・6-4チタン等のチタン合金
・その他のニッケル系、コバルト系合金
・コバルト合金(ステライト)
・ニッケル合金
・炭化タングステン
・ステライト
・炭化タングステン
  船用エンジン 産業機械 ※1 金型産業 ※2
代表的な材料 ・インコネル 718
・ステライト 6, 21, F
・ステライト 6, 21, F
・タングステンカーバイト
・チタンカーバイト
・コバルト合金(ステライト)
・ニッケル合金

※1:シーリング表面、押し出しシャフト、ガイドのクラッディング、磨耗、剥離、破断、腐食などに対する高耐性組織の形成
※2 各種金型材の補修や設計変更・改造

トルンプ社 LMD レーザ粉体肉盛りシステム(PDF)

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