레이저 클래딩은 새로운 유형의 코팅 기술입니다. 빛, 기계, 전기, 재료, 감지, 제어 등이 포함된 첨단 기술입니다. 첨단 레이저 제조 기술을 위한 중요한 지원 기술이며 기존 제조 방법으로 완료할 수 없는 문제를 해결할 수 있습니다. 국가가 지원하고 장려하는 첨단기술이다. 현재 레이저 클래딩 기술은 신소재 준비, 금속 부품의 신속하고 직접적인 제조, 실패한 금속 부품의 친환경 재제조를 위한 중요한 수단 중 하나가 되었습니다. 항공, 석유, 자동차, 기계 제조, 조선 및 금형 제조에 널리 사용되었습니다. 그리고 다른 산업. 레이저 클래딩 기술의 산업화를 촉진하기 위해 전 세계의 연구자들이 레이저 클래딩과 관련된 핵심 기술에 대해 체계적인 연구를 수행하여 상당한 진전을 이루었습니다. 레이저 클래딩 장비, 재료, 프로세스, 모니터링 및 제어, 품질 검사, 프로세스 시뮬레이션 및 시뮬레이션 등을 포함하여 레이저 클래딩 기술과 새로운 응용 프로그램을 소개하는 국내외 연구, 회의 논문 및 특허가 많이 있습니다. 그러나 아직까지 레이저 클래딩 기술은 산업적으로 대규모로 적용할 수 없습니다. 그 원인을 분석해 보면 정부 주도적 요인, 레이저 클래딩 기술 자체의 성숙도에 대한 한계, 사회 각계각층의 레이저 클래딩 기술 인식 정도 등의 요인이 있다. 따라서 레이저 클래딩 기술의 포괄적인 산업 응용을 달성하려면 홍보를 강화하고 시장 수요에 따라 개발을 제한하는 핵심 요소를 돌파하는 데 중점을 두고 엔지니어링 응용과 관련된 핵심 기술을 해결해야 합니다. 나는 가까운 미래에 레이저 클래딩 기술의 응용 분야와 강도가 계속해서 확대될 것이라고 믿습니다.

다음은 레이저 클래딩의 몇 가지 적용 예입니다. 레이저 빔의 집속 출력 밀도는 1010~12W/cm2에 도달할 수 있으며 재료의 냉각 속도는 1012K/s만큼 높을 수 있습니다. 이러한 포괄적인 특성은 재료 과학의 새로운 학문이 성장할 수 있는 기회를 제공할 뿐만 아니라 이는 새로운 재료나 새로운 기능성 표면을 실현하기 위한 강력한 기반과 전례 없는 도구를 제공합니다. 레이저 클래딩에 의해 생성된 용융물은 고온 구배 하에서 급속 냉각 조건의 평형 상태와는 거리가 멀기 때문에 다수의 과포화 고용체, 준안정 상, 심지어는 응고 구조의 새로운 상이 형성됩니다. 수많은 연구를 통해 확인되었습니다. 이는 기능적으로 등급이 매겨진 현장 자생 입자 강화 복합재 층을 제작하기 위한 새로운 열역학적 및 운동학적 조건을 제공합니다. 동시에 레이저 클래딩 기술을 통한 신소재 준비는 극한 조건에서 고장난 부품을 수리하고 재제조하고 금속 부품을 직접 제조하는 데 중요한 기반이 됩니다. 이는 전 세계 과학계와 기업으로부터 큰 관심과 다각적인 연구를 받아왔습니다. 현재 레이저 클래딩 기술은 철 기반, 니켈 기반, 코발트 기반, 알루미늄 기반, 티타늄 기반, 마그네슘 기반 및 기타 금속 매트릭스 복합 재료를 준비하는 데 사용할 수 있습니다. 기능적으로 분류됨: 특수 기능성 코팅뿐만 아니라 내마모성, 내식성, 내열성 등과 같은 단일 또는 다중 기능을 가진 코팅을 준비할 수 있습니다. 코팅을 구성하는 재료 시스템의 관점에서 보면 이원 합금 시스템에서 다성분 시스템으로 발전했습니다. 합금 구성 설계와 다성분 시스템의 다기능성은 미래 레이저 클래딩을 통한 신소재 준비를 위한 중요한 개발 방향입니다. 새로운 연구에 따르면 강철 기반 금속 재료가 우리나라의 엔지니어링 응용 분야를 지배하고 있는 것으로 나타났습니다. 동시에 금속 재료의 파손(부식, 마모, 피로 등)은 대부분 부품의 작업 표면에서 발생하므로 표면을 강화해야 합니다. 공작물의 서비스 조건을 충족시키기 위해 현장 자체 생성 입자 강화 강철 기반 복합 재료의 큰 조각을 사용하면 재료가 낭비될 뿐만 아니라 비용도 매우 많이 듭니다. 반면, 천연 생체재료를 바이오닉스의 관점에서 살펴보면, 그 구성은 겉은 조밀하고 속은 희박하며, 겉은 단단하고 속은 질긴 성질을 가지고 있다. 더욱이, 밀도가 희박하고 단단한 인성은 외부에서 내부로 기울기에 따라 변화합니다. 천연생체재료의 특성 특수한 구조로 인해 성능이 우수합니다.

엔지니어링 재료의 특별한 서비스 조건과 성능 요구 사항에 따라 강력하고 견고한 조합과 구배 성능을 갖춘 새로운 표면 금속 매트릭스 복합 재료를 개발하는 것이 시급합니다. 따라서, 레이저 클래딩을 사용하여 기판에 야금학적으로 결합된 그래디언트 기능의 현장 자체 생성 입자 강화 금속 매트릭스 복합재를 제조하는 것은 엔지니어링 실습에 시급한 요구일 뿐만 아니라 레이저 표면 개질 기술 개발에 있어서 피할 수 없는 추세입니다. . 레이저 클래딩 기술은 현장에서 자생 입자 강화 금속 매트릭스 복합재 및 기능적으로 등급이 매겨진 재료를 제조하는 것으로 보고되었지만 대부분은 구조 및 성능 분석, 공정 매개 변수 제어, 크기, 간격 및 부피 비율의 제어 단계에 머물러 있습니다. 강화 단계는 아직 통제 가능한 수준에 도달하지 않았습니다. 다층 코팅을 통해 구배 기능이 형성되며, 층간 계면 결합이 약해지는 문제가 불가피하다. 아직 실용화까지는 갈 길이 멀다. 레이저 클래딩 기술을 사용하여 제어 가능한 입자 크기, 수량 및 분포, 적절하게 일치하는 강도 및 인성을 갖춘 금속 기반 표면 복합 재료를 준비하고 경사 기능과 현장 자체 생성 입자 강화를 통합하는 것이 향후 중요한 개발 방향입니다. 연구 내용은 다음과 같습니다.

1. 피복재 구성, 구조 및 성능 설계에 대한 기술, 수단 및 원리와 공정 구현을 위한 제어 기술.
2. 레이저 클래딩으로 제조된 기능적으로 등급이 매겨진 자생 입자 강화 금속 매트릭스 복합재의 입자 강화 단계 석출, 성장 및 강화를 위한 열역학적 및 동역학 모델 확립.
3. .입자강화상 형태, 구조, 기능 및 복합 생체공학 설계 및 크기, 수량, 분포 제어 기술.
4. 코팅 조성, 구조 및 성능 구배 제어의 원리, 핵심 요소 및 공정 방법에 대한 연구.
5. 매크로 및 마이크로 인터페이스의 관찰, 분석 제어 및 특성화 기능적으로 등급이 매겨진 현장 입자 강화 금속 매트릭스 복합재의 기존 특성뿐만 아니라 다양한 작업 조건에서의 마모 거동 및 고장 메커니즘을 분석 및 감지합니다. 이러한 연구 내용의 획기적인 발전은 코팅과 기판 간의 호환성 불일치 문제와 균열이 발생하기 쉬운 문제를 해결하고 레이저 클래딩 기술의 응용 분야 확장을 촉진할 수 있습니다.