Laserové plátování je nový typ technologie povlakování. Je to high-tech technologie zahrnující světlo, mechaniku, elektřinu, materiály, detekci a ovládání. Je to důležitá podpůrná technologie pro pokročilou technologii laserové výroby a může vyřešit problémy, které tradiční výrobní metody nedokážou dokončit. Jde o high-tech technologii podporovanou a propagovanou státem. V současné době se technologie laserového plátování stala jedním z důležitých prostředků pro přípravu nových materiálů, rychlou a přímou výrobu kovových dílů a ekologické repasování vadných kovových dílů. Byl široce používán v letectví, ropě, automobilech, výrobě strojů, stavbě lodí a výrobě forem. a další průmyslová odvětví. Za účelem podpory industrializace technologie laserového plátování prováděli výzkumníci z celého světa systematický výzkum klíčových technologií spojených s laserovým plátováním a dosáhli významného pokroku. Existuje velké množství výzkumů, konferenčních příspěvků a patentů doma i v zahraničí, které zavádějí technologii laserového plátování a jeho nové aplikace: včetně zařízení pro laserové plátování, materiálů, procesů, monitorování a kontroly, kontroly kvality, simulace a simulace procesů atd. technologie laserového plátování zatím nelze průmyslově ve velkém měřítku aplikovat. Při analýze důvodů existují faktory, jako jsou vládní faktory, omezení vyspělosti samotné technologie laserového plátování a stupeň uznání technologie laserového plátování všemi sektory společnosti. Proto, abychom dosáhli komplexní průmyslové aplikace technologie laserového opláštění, musíme zvýšit publicitu, nechat se vést poptávkou trhu, zaměřit se na prolomení klíčových faktorů, které omezují vývoj, a vyřešit klíčové technologie zapojené do inženýrských aplikací. Věřím, že v blízké budoucnosti se pole použití a intenzita technologie laserového plátování bude nadále rozšiřovat.

Zde je několik příkladů použití laserového plátování: hustota fokusovaného výkonu laserového paprsku může dosáhnout 1010~12W/cm2 a rychlost chlazení materiálu může být až 1012K/s. Tato komplexní charakteristika poskytuje nejen příležitosti pro růst nových disciplín v materiálové vědě. Poskytuje pevný základ a bezprecedentní nástroj pro realizaci nových materiálů nebo nových funkčních povrchů. Tavenina vytvořená laserovým plátováním je daleko od rovnovážného stavu podmínek rychlého ochlazení při vysokoteplotních gradientech, což má za následek vznik velkého množství přesycených pevných roztoků, metastabilních fází a dokonce i nových fází ve struktuře tuhnutí, která má potvrdilo velké množství studií. Poskytuje nové termodynamické a kinetické podmínky pro výrobu funkčně odstupňovaných in-situ autogenních částic vyztužených kompozitních vrstev. Příprava nových materiálů technologií laserového plátování je přitom důležitým základem pro opravy a repasování vadných dílů v extrémních podmínkách a přímou výrobu kovových dílů. Získal velkou pozornost a mnohostranný výzkum ze strany vědecké komunity a podniků po celém světě. V současnosti lze technologii laserového plátování použít k přípravě kompozitních materiálů na bázi železa, niklu, kobaltu, hliníku, titanu, hořčíku a dalších kovových matric. Funkčně klasifikované: lze připravit povlaky s jednou nebo více funkcemi, jako je odolnost proti opotřebení, odolnost proti korozi, odolnost proti vysokým teplotám atd., jakož i speciální funkční povlaky. Z hlediska materiálového systému, který tvoří povlak, se tento vyvinul z binárního slitinového systému na vícesložkový systém. Konstrukce slitinového složení a multifunkčnost vícesložkových systémů jsou důležitými vývojovými směry pro přípravu nových materiálů laserovým plátováním v budoucnosti. Nový výzkum ukazuje, že kovové materiály na bázi oceli dominují v inženýrských aplikacích mé země. Na pracovní ploše dílů přitom většinou dochází k poruchám kovového materiálu (jako je koroze, opotřebení, únava atd.), které je potřeba zpevnit. Aby byly splněny provozní podmínky obrobku, použití velkých kusů in situ samogenerovaných kompozitních materiálů na bázi oceli vyztužených částicemi nejen plýtvá materiálem, ale je také extrémně nákladné. Na druhou stranu při zkoumání přírodních biomateriálů z pohledu bioniky je jejich složení navenek hutné a uvnitř řídké a jejich vlastnosti jsou navenek tvrdé a uvnitř houževnaté. Navíc řídká hustota, tvrdost se mění ve gradientu z vnějšku dovnitř. Vlastnosti přírodních biomateriálů Díky speciální struktuře má vynikající výkon.

Podle speciálních provozních podmínek a požadavků na výkon strojírenských materiálů existuje naléhavá potřeba vyvinout nové kompozitní materiály s povrchovou kovovou matricí se silnými a houževnatými kombinacemi a gradientním výkonem. Použití laserového plátování k přípravě gradientově funkčních in-situ samogenerovaných kompozitů s kovovou matricí vyztužených částicemi, které jsou metalurgicky spojeny se substrátem, je nejen naléhavou potřebou pro inženýrskou praxi, ale také nevyhnutelným trendem ve vývoji technologie laserové modifikace povrchu. . Uvádí se, že technologie laserového plátování připravuje in-situ autogenní částicemi vyztužené kompozity s kovovou matricí a funkčně odstupňované materiály, ale většina z nich zůstává ve fázi analýzy struktury a výkonu, řízení parametrů procesu, velikosti, rozteče a objemového poměru. fáze zesílení Ještě nedosáhla kontrolovatelné úrovně. Gradientní funkce je tvořena vícevrstvým povlakem a nevyhnutelně existuje problém slabého spojení mezi vrstvami. K praktičnosti je ještě dlouhá cesta. Použití technologie laserového plátování k přípravě povrchových kompozitních materiálů na bázi kovu s ovladatelnou velikostí částic, množstvím a distribucí, vhodně přizpůsobenou pevností a houževnatostí a integrací gradientních funkcí a in-situ samogenerovaného vyztužení částic je důležitým směrem vývoje v budoucnosti. Obsah výzkumu zahrnuje:

1. Technologie, prostředky a principy složení obkladového materiálu, konstrukce a provedení provedení a technologie řízení pro realizaci procesu.
2. Sestavení termodynamických a kinetických modelů pro precipitaci fáze vyztužení částic, růst a zpevnění funkčně odstupňovaných kompozitů s kovovou matricí vyztužených autogenními částicemi připravených laserovým plátováním.
3. .Fáze vyztužená částicemi, struktura, funkce a kompozitní bionický design a technologie řízení velikosti, množství a distribuce.
4. Výzkum principů, klíčových faktorů a procesních metod řízení složení povlaku, struktury a výkonu.
5. Pozorování, analytická kontrola a charakterizace makro a mikro rozhraní; analýza a detekce konvenčních vlastností funkčně odstupňovaných in situ částic vyztužených kompozitů s kovovou matricí, jakož i chování při opotřebení a poruchových mechanismů za různých pracovních podmínek. Průlomy v tomto obsahu výzkumu mohou vyřešit problém nesouladu v kompatibilitě mezi povlakem a substrátem a náchylnosti k prasklinám a podpořit rozšíření aplikační oblasti technologie laserového plátování.