レーザークラッディングとレーザー溶接の違いは何ですか?

レーザークラッディングとレーザー溶接の根本的な違いは、主な目的にあります。レーザー溶接は、参加プロセス2 つ以上の別々の部品を 1 つの部品に融合するものですが、レーザー クラッディングは表面強化加工保護または修理のために単一の部品に新しい材料の層を追加します。どちらのテクノロジーも高エネルギー レーザーを熱源として使用しますが、その目的、材料、結果はまったく異なります。- 1 つは構造的な接合部を作成することです。他の人は機能的な表面を設計します。

レーザークラッディングとレーザー溶接の主な違い

簡単に概要を説明するために、この表では 2 つのプロセス間の主な違いを強調しています。

レーザー溶接とは何ですか?

レーザー溶接は、金属部品間に強力で永久的な接合を作成するために使用される高精度の製造プロセスです。{0} TIG や MIG などの従来の溶接方法と比較して、並外れた速度、最小限の歪み、高品質の結果が得られます。-

レーザー溶接の仕組み

このプロセスでは、高濃度のレーザー ビームを使用して、2 つ以上のワークピースの端を溶かします。溶けた材料は一緒に流れ、冷却すると固化し、深く狭い接合部を形成します。これは 2 つの主なモードで実行できます。

伝導溶接:この方法では、より低いレーザー出力を使用して、材料表面を蒸発させずに溶かします。滑らかで広く浅い溶接が得られ、美的外観が重要で気密シールが必要な薄い材料に最適です。

キーホール（深溶け込み）溶接：この高出力の方法では金属を沸点まで加熱し、「キーホール」と呼ばれる蒸気で満たされた空洞を作成します。-レーザーエネルギーはこのキーホールを通って材料の奥深くまで浸透し、その結果狭くて深い溶接が得られ、厚い部分を最大の強度で接合するのに最適です。

一般的なアプリケーション

自動車:電気自動車の車体パネル、パワートレイン部品、バッテリーエンクロージャの接合。

航空宇宙: アルミニウムのレーザー溶接チタン合金を使用して、軽量で高強度の構造を製造します。-

医療および電子機器:ペースメーカー、センサー、電子ハウジングなどの敏感なデバイスに正確な気密シールを作成します。マイクロレーザー溶接テクノロジー。

レーザークラッディングとは何ですか?

レーザー金属蒸着（LMD）またはレーザー蒸着とも呼ばれるレーザー クラッディングは、コンポーネントの表面特性を向上させたり、摩耗した部品を修復したりするために使用される高度な製造プロセスです。{0}}これは基本的に、既存の基板上に新しい高性能金属層を「ペイント」します。-

レーザークラッディングの仕組み

レーザークラッディングでは、レーザービームがコンポーネントの表面に小さな溶融池を生成します。同時に、原材料-通常は金属粉末またはワイヤ-がそのプールに注入されます。原料が溶けて基材の最上層と融合し、冶金学的に結合した新しいコーティングが形成されます。この新しい層は緻密で均一であり、高硬度や耐腐食性、耐摩耗性などの優れた特性を備えています。

一般的なアプリケーション

修理と再生:ガス タービン ブレード、油圧シャフト、工業用金型などの高価な摩耗部品の重要な寸法を修復し、耐用年数を大幅に延ばします。{0}

保護コーティング:Stellite® や炭化タングステン複合材などの耐摩耗性材料の硬化層を、過酷な環境（鉱山、石油・ガス、農業など）で使用されるコンポーネントに適用します。{0}

積層造形:既存のコンポーネント上に 3D フィーチャを構築するか、レイヤーごとにパーツ全体を最初から作成します。

-対-直接の比較: プロセス、材料、冶金

クラッディングと溶接の基本的な機能以外に、最も重要な技術的な違いは、材料の使用方法と熱の管理方法にあります。

必須の原料と任意の充填剤

クラッディング:このプロセスの全体の目的は新しい層を追加することであるため、このプロセスには常に外部の原材料 (粉末またはワイヤー) が必要です。これは、高性能合金（ニッケル-など）を、より安価で機械加工が容易な母材（普通鋼など）上にコーティングできるため、重要な利点です。-

溶接：溶接は自然に実行でき、余分な材料を必要としません。母材を溶かして融合させるだけです。フィラーワイヤは、部品間のギャップを埋めるため、または溶接シームの最終的な冶金学的特性を調整するために必要な場合にのみ使用されます。

加熱と希釈

追加された材料と基本コンポーネントの間の相互作用は、プロセスが実際に分岐する場所です。

熱影響区域 (HAZ):どちらのプロセスも従来の溶接よりも HAZ が小さくなります。ただし、レーザークラッディングの HAZ は、非常に正確で入熱が低いため、非常に小さくなります。これは、特に熱に敏感な部品における、ベース コンポーネントの基礎となる特性への熱歪みや損傷を防ぐために重要です。-

希釈:これが最も重要な違いです。希釈とは、ベース金属と追加の材料を混合することを指します。

でレーザークラッディング、目標は極めて低い希釈度（通常<5%)。設計された特性 (硬度や耐食性など) を維持するには、新しいコーティングをできるだけ純粋な状態に保つ必要があります。より柔らかい基材と混合しすぎると、その性能が損なわれる可能性があります。

でレーザー溶接、目標は完全な混合と希釈。重要なのは、接合部に親金属と同じか、それより強い単一の均質な材料を作成することです。

ジョブに適したツールを選択する

簡単に言えば、あなたが選ぶのですレーザー溶接機製造と組み立て用-部品を結合して何かを構築する必要がある場合。既存の部品を改良または強化する必要がある場合は、修理、保護、表面強化のためにレーザー クラッディングを選択します。-

選択はどのテクノロジーが優れているかということではなく、適切なプロセスを特定のエンジニアリング目標に合わせることが重要です。この核心的な違いを理解することは、レーザーベースの製造と修理の力を効果的に活用するための第一歩です。{1}

よくある質問

レーザー肉盛は溶接の一種ですか?

金属結合を作成するために溶接機構を使用しますが、その目的は接合ではなくコーティングです。これは、より正確には、表面エンジニアリングまたは積層造形プロセスとして説明されます。

両方のプロセスに同じマシンを使用できますか?

多くの場合、そうです。コアのレーザー システムは同じでも構いませんが、レーザー クラッディングのセットアップには、粉末またはワイヤの原料を供給するためのノズルを含む、より複雑な処理ヘッドが必要です。

どちらがより高価ですか?

レーザークラッドの初期設備コストは、粉末/ワイヤ供給装置が必要なため、高くなる可能性があります。被覆材自体も、多くの場合、高価で高性能の合金です。-ただし、クラッディングの ROI は、回収された部品とコンポーネントの寿命の延長によって測定され、長期的には大幅な節約につながる可能性があります。-