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레이저 클래딩

분말 또는 와이어 모양의 충진재를 이용하는 레이저 클래딩은 수리, 마모 및 부식 방지, 3D 부품 제작(적층 가공)을 위해 사용할 수 있습니다.


레이저 클래딩의 작동 방식?

레이저 클래딩에서는 높은 출력의 레이저가 열원으로 사용됩니다. 이 공법에서는 거의 모든 재료를 용융하고 동시에 도포하여 표면 증착이 가능합니다. 추가 재료는 예를 들어 금속 분말과 같은 분말 형태로, 또는 용접 와이어로 공급될 수 있습니다. 분말을 이용한 레이저 클래딩에서는 레이저가 공작물을 대개 탈초점(defocused) 방식으로 가열하며 국부적으로 용융합니다. 동시에, 미세한 금속 분말과 혼합되는 불활성 가스가 공급됩니다. 가열된 위치에서 금속 분말이 녹아 공작물의 표면과 결합합니다.

와이어 기반 레이저 클래딩은 금속 부품 생산을 위한 재료 효율적인 3D 프린팅 공정입니다.

와이어 피더를 사용한 적층 제조는 형상이 복잡하고 큰 부품을 제조할 때 상당한 이점을 제공합니다.

레이저를 이용한 클래딩: 공법의 장점

  • 교체 대신 수리: 복잡하고 값비싼 부품은 심지어 작은 손상이나 보통의 마모가 있더라도 종종 엄청난 비용을 유발합니다. 그러한 부품은 자주 전체를 교체해야 합니다. 따라서 수리하는 것이 유리합니다. 이때 레이저 클래딩은 이상적인 공법입니다.
  • 기능화된 표면: 재료 범위가 넓으므로 레이저 클래딩 작업에서 예를 들어 마모와 부식 방지를 위해 각 기능에 맞게 표면을 최적으로 적응시킬 수 있습니다.
  • 부품의 생성적 제조 또는 기능 요소는 산업 생산 분야에서 사용이 점차 늘어나고 있습니다. 대형 부품(예: 터빈 요소) 분야에서는 분말 레이저 클래딩을 이용하여 기능 요소를 결합하면 제조에서 상당한 비용 절감으로 이어집니다. 이 공법의 경우 추가 공구가 필요하지 않으므로 쉽게 처리할 수 있습니다.
  • 용접 구역으로 소량의 열 유입: 지연은 좁은 허용 오차 내에서 유지되며, 도포된 재료의 접합 구조는 수많은 응용 분야에서 정품 부품에 준하는 요구사항을 충족하거나 심지어 능가하기도 합니다. 레이저를 사용한 클래딩으로 적은 열 유입과 뛰어난 품질이 가능합니다.

자동화된 레이저 클래딩

KUKA는 모듈형 로봇 셀부터 완전 자동화 시스템에 이르기까지 다른 접합 기술과도 결합하여 레이저 클래딩을 위한 개별 솔루션과 모든 종류의 생산 기술을 제공합니다.

분말 레이저 용접을 통한 레이저 재료 가공

KUKA 콤팩트 셀에서 분말을 이용한 레이저 클래딩

레이저 클래딩: 하이브리드 적층 제조

KUKA의 하이브리드 적층 제조 솔루션을 만나보세요. ProLMD 프로젝트의 목적은 레이저 기술을 사용하여 하이브리드 제조 공정을 산업적으로 구현하는 것입니다. Quantec KR 90 HA는 종래에 제조된 베이스 부품에 새로운 구조를 층별로 증착합니다. 광섬유 유도 시스템의 적용으로 로봇은 작업 영역에서 거의 제한이 없습니다. 이를 통해 적은 생산 수량에서도 부품 형상 및 부품 크기에 유연하게 대응할 수 있습니다. 필요할 때만 사용되는 로컬 통합 보호 가스 시스템의 개발은 추가적인 이점을 제공합니다. 개발된 시스템은 와이어와 분말을 충전재로 사용하는 새로운 레이저 가공 헤드와 하이브리드 생산에 적합한 CAM(Computer-Aided Manufacturing) 시스템으로 보완됩니다. ProLMD의 범위에서 고효율 레이저 재료 증착 공법 개발을 위한 몇 가지 추가 재료가 연구 중입니다.

레이저 클래딩: 하이브리드 적층 제조
공동 프로젝트 ProLMD: KUKA 블로그 기사에서 자세한 내용을 확인하십시오.

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