레이저 클래딩 균열의 원인 및 예방과 냉각기 고장의 영향

균열 형성은 레이저 클래딩 공정에서 흔히 발생하는 문제로, 종종 클래드 층의 품질과 내구성에 영향을 미칩니다. 최적의 결과를 얻으려면 근본 원인을 이해하고 효과적인 예방 조치를 실행하는 것이 중요합니다. 또한, 냉각수 냉각기의 적절한 기능을 유지하는 것은 필수적입니다. 냉각에 실패하면 균열 위험이 크게 높아질 수 있기 때문입니다.

레이저 클래딩 균열의 일반적인 원인

1. 열 응력: 균열의 주요 원인 중 하나는 기본 재료와 클래딩 층 사이의 열팽창 계수(CTE) 불일치로 인해 발생하는 열 응력입니다. 냉각하는 동안 계면에서 응력 집중이 발생하여 균열이 발생할 가능성이 커집니다.

2. 급속 냉각: 냉각 속도가 너무 빠르면 재료 내부의 잔류 응력이 효과적으로 해소되지 않아 균열이 형성되기 쉽습니다. 특히 경도가 높거나 취성 재료의 경우 균열이 발생하기 쉽습니다.

3. 재료 특성: 경도가 높은 기질(예: 담금질 또는 탄화/질화 재료)이나 경도가 지나치게 높거나 호환성이 낮은 분말을 사용하는 경우 균열 위험이 커집니다. 피로층이 있거나 표면 품질이 일관되지 않은 기질도 균열의 원인이 될 수 있습니다.

예방 조치

1. 프로세스 매개변수 최적화: 레이저 출력, 스캐닝 속도, 분말 공급 속도를 신중하게 조정하면 용융 풀 온도와 냉각 속도를 조절하여 열 기울기와 균열 위험을 줄이는 데 도움이 됩니다.

2. 예열 및 제어 냉각: 기본 재료를 예열하고 클래딩 후 느리고 조절된 냉각을 적용하면 잔류 응력을 완화하고 균열 발생 가능성을 낮추는 데 도움이 될 수 있습니다.

3. 올바른 분말 재료 선택: 열팽창 특성과 경도 측면에서 기본 재료와 일치하는 분말을 선택하는 것이 필수적입니다. 극한의 경도나 열적 부적합성을 피하면 내부 응력과 균열 형성이 줄어듭니다.

냉각기 고장이 균열 형성에 미치는 영향

A 물 냉각기  레이저 클래딩 장비의 열 관리에 중요한 역할을 합니다. 만약 물 냉각기 실패하다 , 레이저 소스나 주요 구성 요소가 과열되어 공정 안정성이 저하될 수 있습니다. 과열은 용융 풀 역학을 변화시키고 재료의 잔류 응력을 크게 증가시켜 균열 형성에 직접적으로 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 클래딩 품질을 유지하고 구조적 결함을 방지하려면 안정적인 냉각기 성능을 보장하는 것이 중요합니다.

결론

레이저 클래딩의 균열은 열 응력을 관리하고, 적합한 재료를 선택하고, 안정적인 냉각 조건을 유지함으로써 효과적으로 최소화할 수 있습니다. 신뢰할 수 있는 냉각기는 시스템의 필수적인 부분으로, 일관된 온도 제어와 장비의 장기적인 안정성을 보장하는 데 도움이 됩니다.