FI114401B - Method for Coating Copper and Copper Alloys - Google Patents
Method for Coating Copper and Copper Alloys Download PDFInfo
- Publication number
- FI114401B FI114401B FI20010338A FI20010338A FI114401B FI 114401 B FI114401 B FI 114401B FI 20010338 A FI20010338 A FI 20010338A FI 20010338 A FI20010338 A FI 20010338A FI 114401 B FI114401 B FI 114401B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- coating
- coated
- copper
- laser beam
- laser
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G9/00—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
- C10G9/14—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils in pipes or coils with or without auxiliary means, e.g. digesters, soaking drums, expansion means
- C10G9/18—Apparatus
- C10G9/20—Tube furnaces
- C10G9/203—Tube furnaces chemical composition of the tubes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
- C23C24/08—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat
- C23C24/10—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat with intermediate formation of a liquid phase in the layer
- C23C24/103—Coating with metallic material, i.e. metals or metal alloys, optionally comprising hard particles, e.g. oxides, carbides or nitrides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C26/00—Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00
- C23C26/02—Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00 applying molten material to the substrate
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Description
, 114401, 114401
Menetelmä kuparin ja kupariseosten pinnoittamiseksi Tämän keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen menetelmä kuparia tai kupariseosta olevan pinnan pinnoittamiseksi laserpinnoitus-5 laitteella.The present invention relates to a method for coating a copper or copper alloy surface by a laser plating device according to the preamble of claim 1.
Tuotteet viimeistellään usein pinnoitteella. Pinnoitteiden käyttötarkoitukset ovat erilaisia ja ne voidaan ryhmitellä seuraavasti: mekaanisten ominaisuuksien muuttaminen, korroosiokestävyyden muuttaminen, pinnan liuku- tai tartuntaominai-10 suuksien muuttaminen, koijauskerroksen muodostaminen pinnalle sekä muut ominaisuudet, kuten pinnan lämmön- tai sähkönjohtavuuden muuttaminen. Usein pinnoituksella muutetaan samanaikaisesti useita edellä mainittuja ominaisuuksia. Metallien pinnoitteet ryhmitellään usein valmistustekniikan mukaisesti sähkökemiallisiin pinnoitteisiin, reaktiopinnoitteisiin, termisesti muodostettuihin pinnoit-15 teisiin, sulaupotuspinnoitteisiin ja diffuusiopinnoitteisiin.Products are often finished with a coating. The uses of the coatings are different and can be grouped as follows: change of mechanical properties, change of corrosion resistance, change of sliding or adhesion properties of the surface, formation of a coating layer on the surface and other properties such as change of thermal or electrical conductivity of the surface. Often, a plating modifies several of the above properties simultaneously. Coatings of metals are often grouped according to the manufacturing technique into electrochemical coatings, reaction coatings, thermally formed coatings, melt deposition coatings, and diffusion coatings.
Termisiä pinnoitusmenetelmiä ovat perinteinen päällehitsaus (MIG/MAG-, TIG-, jauhekaari-ja puikkohitsaus) sekä uudemmat fysikaaliset kaasufaasipinnoitus-; menetelmät, kuten PVD (Physical Vapour Deposition), CVD (Chemical Vapour : 20 Deposition), suumopeusliekkiruiskutus HVOF (High Velocity Oxy-Fuel) ja : plasmaruiskutus. Yksi terminen pinnoitusmenetelmä on laserpinnoitus, jossa ta- * vallisesti jauhemaista pinnoitemateriaalia sulatetaan perusaineen pinnalle lasersä teen avulla. Pinnoitemateriaali voi olla myös lankaa, lastuja tai jopa levy. Pinnoitettaessa lasersäde sulattaa ohuen kerroksen perusaineen pinnalla ja pinnoitetta 25 syötetään sulaan, jolloin pinnoitteen ja perusaineen välille syntyy sulaliitos. Pin- . noituksen aikana sulaa suojataan suojakaasulla. Sulan jähmettyessä perusaineen ‘t päälle muodostuu pinnoitekerros. Laserpinnoitusta on kuvattu esimerkiksi hake- . · · ·. musjulkaisuissa EP 293945 ja EP 176942.Thermal plating methods include conventional overhead welding (MIG / MAG, TIG, powder arc and needle welding) as well as newer physical gas phase plating; methods such as PVD (Physical Vapor Deposition), CVD (Chemical Vapor: 20 Deposition), HVOF (High Velocity Oxy-Fuel) and Plasma Injection. One thermal coating method is laser coating, in which * typically, powdered coating material is melted onto the substrate surface by laser beam. The coating material may also be yarn, chips or even a sheet. During coating, the laser beam melts a thin layer on the surface of the substrate and the coating 25 is fed to the molten to form a melt bond between the coating and the substrate. Pin-. during witchcraft, the melt is protected by a shielding gas. As the melt solidifies on the base material 't, a coating layer is formed. Laser coating has been described, for example, by chips. · · ·. in EP 293945 and EP 176942.
114401 2114401 2
Laserpinnoituksella etuna muihin termisiin pinnoitusmenetelmiin on se, että lasersäteen suuren tehotiheyden ansiosta pinnoitettavaan kappaleeseen kohdistuva kokonaislämmöntuonti on pientä ja hallittua. Tämä vähentää esikuumennuksen ja jälkilämpökäsittelyn tarvetta. Lisäksi perusaineen rakenteen ja ominaisuuksien 5 muutokset ja kappaleen muodonmuutokset sekä venyminen ja vääntyminen on vähäistä. Pinnoitteen ja perusaineen välille muodostuu luja metallurginen sidos. Laserpinnoitus sopii useimmille lisä-ja perusaineen yhdistelmille. Vaatimuksena on kuitenkin niiden metallurginen yhteensopivuus, jota voidaan parantaa oikealla lisäainevalinnalla tai pinnoitteen seostusta muuttamalla. Laserpinnoitus on käytit) tökelpoinen erityisesti silloin, kun pinnoitteelta vaaditaan ominaisuuksia, jotka poikkeavat selvästi perusaineen vastaavista ominaisuuksista.The advantage of laser coating for other thermal coating methods is that, due to the high power density of the laser beam, the total heat input to the object being coated is small and controlled. This reduces the need for preheating and post-heat treatment. In addition, the structure and properties of the base material and the deformation of the body as well as the elongation and deformation are minor. A strong metallurgical bond is formed between the coating and the substrate. Laser coating is suitable for most additive and substrate combinations. However, there is a requirement for their metallurgical compatibility, which can be improved by the correct choice of additive or by changing the coating composition. Laser coating is useful especially when coating properties are required which are clearly different from those of the base material.
Vaikka laserpinnoitus soveltuu useimmille perusainemateriaaleille, on kuparin ja kupariseosten pinnoittaminen laserpinnoitusmenetelmällä aiemmin ollut erittäin 15 vaikeaa tai jopa mahdotonta. Tämä johtuu siitä, että kupari heijastaa voimakkaasti valoa, jolloin pinnoitettavan kappaleen pintaan osunut lasersäde heijastuu pois eikä pinta lämpene riittävästi. Tavallisesti kuparia ja kupariseosta olevia kappaleita on pinnoitettu ruiskutusmenetelmillä sekä kastamalla pinnoitettava kappale pinnoitteeseen.Although laser plating is suitable for most basic materials, laser plating of copper and copper alloys has previously been extremely difficult or even impossible. This is because the copper is highly reflective, whereby the laser beam that hits the surface of the object to be coated is reflected and the surface is not sufficiently heated. Typically, pieces of copper and copper alloy are coated by injection techniques and by dipping the item to be coated into the coating.
20 Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan uudenlainen laserpinnoitusme-netelmä kuparin ja kupariseosten pinnoittamiseksi.An object of the present invention is to provide a novel laser coating method for coating copper and copper alloys.
Keksintö perustuu siihen, että lasersäde suunnataan vinossa kulmassa pinnoitet-25 tavan pinnan verhopintaan nähden. Lasersäteen vaikutusalueelle pinnoitettavalle •: pinnalle syötetään edullisesti metallista pinnoitepulveria samanaikaisesti laser- säteen kanssa. Lisäksi keksinnön mukaisessa menetelmässä kuparia tai kupa-; ’ *.: riseosta oleva pinnoitettava pinta on matta, jotta se absorboisi paremmin valoa.The invention is based on the fact that the laser beam is directed at an oblique angle to the curtain surface of the surface to be coated. Laser beam coverage •: Preferably, a metal coating powder is applied to the surface simultaneously with the laser beam. In addition, in the process of the invention, copper or copper; '*: The surface to be coated on the rise is matte for better light absorption.
I I t :: Tarvittaessa pinnoitettava pinta voidaan valon absorption parantamiseksi ko- » · 3 114401 neistaa haluttuun karheuteen ennen pinnoitusta. Pinnoitettavaa kappaletta voidaan tarvittaessa myös esilämmittää ennen pinnoitusta.If necessary, the surface to be coated can be compacted to the desired roughness before coating to improve light absorption. If necessary, the object to be coated may also be preheated prior to application.
Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja.The invention provides considerable advantages.
55
Keksinnön mukaisen menetelmän avulla kupari- tai kupariseoskappaleita voidaan pinnoittaa laserpinnoituslaitteella, mikä on aiemmin ollut vaikeaa. Lisäksi keksinnön mukainen menetelmä ei juurikaan vaadi erityistoimenpiteitä, vaan se voidaan toteuttaa säätämällä pinnoituslaitteiston parametrit oikeanlaiseksi.By the method of the invention, copper or copper alloys can be coated with a laser coating device, which has previously been difficult. In addition, the method according to the invention requires little special action, but can be carried out by adjusting the parameters of the coating apparatus to the correct type.
1010
Keksintöä kuvataan seuraavassa tarkemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen, joka esittää laserpinnoituslaitetta ja pinnoitettavaa kappaletta.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawing, which shows a laser coating device and a body to be coated.
Piirustuksessa kuvattu C02 -laserpinnoituslaite käsittää koaksiaalisen pinnoitus-15 pään 1, josta lasersäde 2 kohdistetaan pinnoitettavaan kuparia tai kupariseosta olevaan kappaleeseen 3. Kuparilla tarkoitetaan puhtaan kuparin lisäksi sellaisia seostettuja kupareita, joiden kuparipitoisuus on suurempi kuin 97.5 %. Kupa-riseoksilla tarkoitetaan sellaisia seoksia, joissa on kuparin lisäksi yhtä tai useampaa seosainetta vähintään 2.5 %. Kupariseoksia ovat esimerkiksi \v 20 - kupari-sinkkiseokset eli messingit • * - kupari-tinaseokset eli (tinapronssit) , ; * - kupari-nikkeli-sinkkiseokset eli uushopeat t ' ’ ‘, - kupari-nikkeliseokset eli nikkelikupari * * , · - ·. - kupari-alumiiniseokset eli alumiinipronssit 25 - kuparin erikoisseokset.The CO 2 laser deposition device illustrated in the drawing comprises a coaxial plating-15 head 1, from which a laser beam 2 is applied to a copper or copper alloy body 3 to be coated. Copper alloys are those alloys which contain, in addition to copper, one or more alloys of at least 2.5%. Copper alloys include, for example, \ v 20 - copper-zinc alloys or brass • * - copper-tin alloys (tin bronzes) ,; * - copper-nickel-zinc alloys or nickel-silver t '' ', - copper-nickel alloys or nickel-copper * *, · - ·. - copper-aluminum alloys or aluminum bronzes 25 - special copper alloys.
‘: Kappale 3 voi puolestaan olla esimerkiksi pyörähdyssymmetrinen tai tasomainen.The piece 3, in turn, can be, for example, rotationally symmetrical or planar.
: ‘ : Edullisesti jauhemaista pinnoitemateriaalia syötetään pinnoituspäästä 1 suojakaa- » * · :,.,: sun avulla kappaleen 3 pinnalle lasersäteen 2 lämmittämälle alueelle. Pinnoite- : ” · 30 materiaalin syöttö tapahtuu koaksiaalisesti lasersäteeseen 2 nähden eli pinnoite- f « » 4 114401 materiaalin ja suojakaasun virtaus ympäröi lasersädettä 2. Suojakaasuna käytetään hiilidioksidia tai argonia. Korkean tehotiheytensä ansiosta lasersäde 2 sulattaa kappaleen 3 pintakerroksen ja kappaleen 3 pinnalle syötetyn pinnoitemateri-aalin, jolloin niiden välille syntyy sulaliitos. Kappaleen 3 pinnoitettavaa pintaa 5 liikutetaan lasersäteen 2 suhteen ja/tai lasersädettä liikutetaan kappaleen 3 pinnoitettavan pinnan suhteen. Pyörähdyssymmetriset kappaleet voidaan kiinnittää esimerkiksi sorviin.: ': Preferably, the powder coating material is fed from the coating head 1 by means of a shielding tape to the surface of the body 3 in the area heated by the laser beam 2. Coating: "· 30 material is fed coaxially to laser beam 2, i.e., the flow of coating material and coating gas is surrounded by laser beam 2. The protective gas is carbon dioxide or argon. Due to its high power density, the laser beam 2 melts the surface layer of the article 3 and the coating material applied to the surface of the article 3, whereby a molten joint is formed between them. The coating surface 5 of the body 3 is moved relative to the laser beam 2 and / or the laser beam is moved relative to the coating surface of the body 3. Rotation symmetrical pieces can be attached to lathes, for example.
Lasersäteen 2 ja kappaleen 3 pinnoitettavan pinnan välinen liikenopeus on edulli-10 sesti 100-1000 mm/min, sopivimmin 230-270 mm/min. Koska lasersäteen tuoma lämpö johtuu pääasiallisesti kappaleeseen 3, sula pinnoite jähmettyy nopeasti prosessin edetessä. Sulaa pinnoitetta suojataan suojakaasulla. Yhdellä ajokerralla muodostuvan pinnoitekerroksen leveys riippuu lasersäteen polttopisteen ja pinnoitettavan pinnan välisestä etäisyydestä. Pinnoituspäätä 1 ja/tai pinnoitettavaa 15 pintaa liikutettaessa muodostuvan pinnoitekerroksen leveys on tyypillisesti 2-3 mm, sopivimmin 2.4-2.6 mm.Preferably, the velocity of movement between the laser beam 2 and the surface to be coated on the body 3 is 100-1000 mm / min, preferably 230-270 mm / min. Since the heat supplied by the laser beam is mainly due to the body 3, the molten coating solidifies rapidly as the process progresses. The molten coating is protected by a shielding gas. The width of the coating applied in one run depends on the distance between the focal point of the laser beam and the surface to be coated. Typically, the width of the coating layer formed when moving the coating head 1 and / or the surface to be coated is 2-3 mm, preferably 2.4-2.6 mm.
Pinnoitemateriaalin on oltava perusaineen kanssa metallurgisesti yhteensopivaa. Yhteensopivuutta voidaan parantaa oikealla pinnoitemateriaalin lisäainevalin- f « 20 nalla tai seostusta muuttamalla. Pinnoitemateriaali on yleensä kuumuutta ja/tai ; ’ kulumista kestävää ainetta. Pinnoitteen avulla saatavat ominaisuudet riippuvat .. I sovelluksesta, perusaineesta, pinnoiteaineesta ja käytetyistä prosessiparametreis- ,,,: tä. Tyypillisesti keksinnön mukaisella pinnoitusmenetelmällä muodostettavan ’' ‘. pinnoitekerroksen paksuus on 0,1 -4 mm. Tarvittaessa pinnoitekerroksia voidaan 25 muodostaa useita päällekkäin.The coating material shall be metallurgically compatible with the base material. Compatibility can be improved by the right choice of coating material additive or by changing the doping. The coating material is generally heat and / or; 'Wear-resistant material. The properties obtained with the coating depend on the application, the substrate, the coating agent and the process parameters used. Typically, the '' 'formed by the coating process of the invention. the coating layer has a thickness of 0.1 to 4 mm. If necessary, several layers of coating may be superimposed.
' * « * » • »'* «*» • »
* » I* »I
...: Keksinnön mukaisessa menetelmässä lasersäteen 2 keskiakseli suunnataan vinos- * * '•/•I sa kulmassa pinnoitettavan pinnan verhopintaa vasten. Vinossa kulmassa pin-...: In the method of the invention, the central axis of the laser beam 2 is angled at an angle to the curtain surface of the surface to be coated. Inclined angle pin
t I It I I
'...: noitettavaan pintaan suunnattu lasersäde siroaa, jolloin se ei heijastu takaisin pin- » ! ' ·’ 30 noituspäähän 1. Näin pinnoituspää 1 ei kuumene liikaa. Tyypillisesti lasersäteen * i 5 114401 2 keskiakselin ja pinnoitettavan kappaleen 3 verhopinnan normaalin välinen kulma a on edullisesti 10-50°, sopivimmin 30-38°. Verhopinnalla tarkoitetaan tässä kappaleen ideaalisen muodon määräävää pintaa, josta sen todellinen muoto voi poiketa esimerkiksi valmistustoleranssin, kulumisen tai muiden vaurioiden 5 takia.'...: the laser beam directed at the witch surface is scattered, so that it is not reflected back to the surface »! '·' 30 to the kneading head 1. This prevents the coating head 1 from overheating. Typically, the angle α between the center axis of the laser beam * 5114401 2 and the normal curtain surface of the body to be coated is preferably 10-50 °, preferably 30-38 °. By curtain surface is meant here the dominant surface of the ideal shape of the piece, from which its actual shape may deviate, for example due to manufacturing tolerance, wear or other damage 5.
Kappaleen 3 pinnoitettava pinta tummennetaan mataksi ennen pinnoitusta. Matta pinta on oleellisesti himmeä ja kiilloton, minkä takia se absorboi tehokkaasti valoa. Matta pinta absorboi lasersäteen 2 valoa enemmän kuin kyseisen kupari- tai 10 kupariseoksen kiiltävä pinta. Pinta voidaan tummentaa esimerkiksi suihkuttamal la siihen valon absorptiota lisäävää ainetta, kuten grafiittia.The surface to be coated on body 3 is darkened to mat prior to coating. The matte surface is substantially opaque and non-polished, which effectively absorbs light. The matte surface absorbs 2 light of the laser beam more than the shiny surface of that copper or 10 alloy. The surface can be darkened, for example, by spraying with a light absorption enhancer such as graphite.
Valon absorptiota voidaan parantaa koneistamalla pinnoitettava pinta karheam- •. ·. maksi ennen tummennusta. Pinta voidaan karhentaa esimerkiksi jyrsimällä Ra • · : 1.'. 15 karheuteen, joka on edullisesti 2-3.5 pm, sopivimmin 2.5-3 pm.Light absorption can be improved by machining the surface to be coated with a • coarser surface. ·. paid before darkening. The surface can be roughened, for example, by milling Ra • ·: 1. '. 15 to a roughness of preferably 2 to 3.5 µm, most preferably 2.5 to 3 µm.
« •,,, ·' Pinnoitettavaa kappaletta 3 voidaan tarvittaessa esilämmittää ennen pinnoitusta, ': 1 1: jolloin pinnoite ja perusaine voidaan sulattaa käyttämällä lasersäteessä pienem- * · · · ‘ pää tehoa. Kappaleen 3 pinnoitettavan pinnan lämpötila nostetaan esilämmittä- . . 20 mällä edullisesti 200-500°C:een, sopivimmin 250-350 °C:een.«• ,,, · 'The coating body 3 can be preheated before coating, if necessary,': 1 1: whereby the coating and substrate can be thawed using a lower power in the laser beam. The temperature of the surface to be coated on part 3 is raised to preheat. . Preferably, 200 to 500 ° C, preferably 250 to 350 ° C.
» » · • « • , Keksinnön mukainen pinnoitusmenetelmä soveltuu erittäin hyvin esimerkiksi ... kuparisten valukokillien pinnoittamiseen. Kuparilla on hyvä lämmönj ohtavuus, minkä ansiosta valetusta kappaleesta tai profiilista vapautuva lämpö saadaan ’! ’ ! 25 poistettua kokillista nopeasti. Ongelmana on kuitenkin kuparin pehmeys, minkä takia kokilli kuluu nopeasti. Kulumista voidaan vähentää pinnoittamalla kokillin pinta kulutuskestävyyttä lisäävällä pinnoitteella. Seuraavassa esimerkki kuparisen valukokillin pinnoittamisessa käytetyistä pinnoitusparametreistä:The coating method according to the invention is very suitable, for example, for coating copper castings. Copper has good thermal conductivity, which allows the heat released from the cast member or profile to be obtained! '! 25 removed shells quickly. However, the problem is the softness of the copper, which causes the die to wear out quickly. Wear can be reduced by coating the chill surface with a wear-resistant coating. The following is an example of the coating parameters used to coat a copper casting die:
- lasersäteen teho: n. 6 kW- laser beam power: about 6 kW
30 - pinnoituspään suuttimen etäisyys pinnoitettavasta pinnasta: n. 18 mm 6 114401 - lasersäteen polttopisteen etäisyys pinnoituspään suuttimesta: n. 38 mm - lasersäteen keskiakselin ja kappaleen pinnoitettavan pinnan normaalin välinen kulma: n. 35° - lasersäteen ja kappaleen pinnoitettavan pinnan välinen liikenopeus: n. 250 5 mm/min30 - distance of coating nozzle from surface to be coated: approx. 18 mm 6 114401 - distance of focal point of laser beam from coating nozzle: approx. 38 mm - normal angle between center of laser beam and surface to be coated: approx. 250 at 5 mm / min
Pinnoitettavan kappaleen pinta koneistettiin ensin jyrsimällä Ra karheuteen n. 2,6 m, minkä jälkeen pinnoitettava pinta puhdistettiin asetonilla. Tämän jälkeen kappaleen pinnalle suihkutettiin grafiittisprayta valon absorption parantamiseksi.The surface of the object to be coated was first machined by milling Ra to a roughness of about 2.6 m, after which the surface to be coated was cleaned with acetone. Thereafter, a graphite spray was sprayed onto the surface of the body to improve light absorption.
10 Lisäksi kappale esilämmitettiin noin n. 300°C:een ennen pinnoitusta. Pinnoite muodostettiin alalle, jonka mitat olivat 120 mm x 30 mm. Lasersädettä siirrettiin sivusuunnassa n. 2,5 mm kerrallaan. Pinnoitekerroksia muodostettiin kaksi päällekkäin. Pinnoitejauheen syöttömäärä oli noin 13 g/min. Suojakaasuna käytettiin hiilidioksidia. Pinnoitteena käytettiin Höganäs HMSP 153840-jauhetta, jonka 15 kemiallinen koostumus on seuraavanlainen: - Hiili, C: 0,05 % - Pii, Si: 3,0 % - Boori, B: 2,2 % - Rauta, Fe: 0,4 % : 20 - Nikkeli, Ni: loput ; Keksinnöllä on myös edellä kuvatusta poikkeavia sovellusmuotoja.Further, the body was preheated to about 300 ° C prior to coating. The coating was formed on an area of 120 mm x 30 mm. The laser beam was displaced laterally about 2.5 mm at a time. Two coating layers were formed on top of each other. The feed powder feed rate was about 13 g / min. Carbon dioxide was used as the shielding gas. The coating used was Höganäs HMSP 153840 powder having the following chemical composition: - Carbon, C: 0.05% - Silicon, Si: 3.0% - Boron, B: 2.2% - Iron, Fe: 0.4 %: 20 - Nickel, Ni: rest; The invention also has embodiments different from those described above.
Pinnoitemateriaalia voidaan syöttää kappaleen 3 pinnalle pinnoituspään 1 sijaan 25 erillisestä syöttölaitteesta. Pinnoitemateriaali voidaan tuoda pinnoitettavalle pin- • nalle myös ennen pinnoitusta.The coating material can be fed to the surface of the body 3 instead of the coating head 1 from 25 separate feeders. The coating material may also be applied to the surface to be • coated prior to coating.
t i · I · · * » I · 1 · · * · ·t i · I · · * »I · 1 · · * · ·
Claims (8)
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20010338A FI114401B (en) | 2001-02-21 | 2001-02-21 | Method for Coating Copper and Copper Alloys |
FI20011116A FI20011116A (en) | 2001-02-21 | 2001-05-28 | coating process |
EP02700313A EP1370710A1 (en) | 2001-02-21 | 2002-02-21 | Method for laser coating of copper and copper alloys |
PCT/FI2002/000144 WO2002072916A1 (en) | 2001-02-21 | 2002-02-21 | Method for laser coating of copper and copper alloys |
PCT/FI2002/000145 WO2002066704A1 (en) | 2001-02-21 | 2002-02-21 | Laser coating of a part used in an oil refinery |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20010338A FI114401B (en) | 2001-02-21 | 2001-02-21 | Method for Coating Copper and Copper Alloys |
FI20010338 | 2001-02-21 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI20010338A0 FI20010338A0 (en) | 2001-02-21 |
FI20010338A FI20010338A (en) | 2002-08-22 |
FI114401B true FI114401B (en) | 2004-10-15 |
Family
ID=8560454
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI20010338A FI114401B (en) | 2001-02-21 | 2001-02-21 | Method for Coating Copper and Copper Alloys |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1370710A1 (en) |
FI (1) | FI114401B (en) |
WO (1) | WO2002072916A1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
MX2007016229A (en) * | 2005-06-20 | 2008-03-06 | Praxair Technology Inc | Laser cladding on low heat resistant substrates. |
CN114131049B (en) * | 2021-12-21 | 2023-10-10 | 宜宾上交大新材料研究中心 | Additive manufacturing method of copper and copper alloy |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3126953C2 (en) * | 1981-07-08 | 1983-07-21 | Arnold, Peter, Dr., 8000 München | Process for the thermal treatment of the surface of workpieces by means of a linearly polarized laser beam |
DE3415050A1 (en) * | 1984-04-21 | 1985-10-31 | Kabel- und Metallwerke Gutehoffnungshütte AG, 3000 Hannover | METHOD FOR PRODUCING A CONTINUOUS CASTING CHILL WITH A WEAR-RESISTANT LAYER |
JPS634051A (en) * | 1986-06-21 | 1988-01-09 | Nara Kikai Seisakusho:Kk | Method for uniformly hardening thermally sprayed ceramic layer |
JP2589309B2 (en) * | 1987-06-05 | 1997-03-12 | 日産自動車株式会社 | Surface modification method for aluminum-based members |
DE4212035C2 (en) * | 1992-04-10 | 1996-08-14 | Fraunhofer Ges Forschung | Process for remelting surfaces of workpieces with laser radiation |
-
2001
- 2001-02-21 FI FI20010338A patent/FI114401B/en not_active IP Right Cessation
-
2002
- 2002-02-21 EP EP02700313A patent/EP1370710A1/en not_active Withdrawn
- 2002-02-21 WO PCT/FI2002/000144 patent/WO2002072916A1/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2002072916A1 (en) | 2002-09-19 |
FI20010338A (en) | 2002-08-22 |
FI20010338A0 (en) | 2001-02-21 |
EP1370710A1 (en) | 2003-12-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2254700C (en) | Laser clad pot roll sleeves for galvanizing baths | |
Miranda et al. | Rapid prototyping with high power fiber lasers | |
US8444042B2 (en) | Method for producing steel pipe plated with metal by thermal spraying | |
US8076607B2 (en) | Method and apparatus for depositing raised features at select locations on a substrate to produce a slip-resistant surface | |
KR100540461B1 (en) | Sintered mechanical part with abrasionproof surface and method for producing same | |
JP4988824B2 (en) | Sliding bearing, method for producing such a sliding bearing and use thereof | |
US8062715B2 (en) | Fabrication of alloy variant structures using direct metal deposition | |
Quintino | Overview of coating technologies | |
US20100086702A1 (en) | Methods and materials for laser cladding | |
JP2015507687A (en) | New materials for high-speed flame spraying and products produced thereby | |
AU4242701A (en) | Method for producing a surface-alloyed cylindrical, partially cylindrical or hollow cylindrical component and a device for carrying out said method | |
US20110229665A1 (en) | Thermal spray coating for track roller frame | |
US6155816A (en) | Return flow shut-off device for an injection unit in an injection moulding machine | |
FI114401B (en) | Method for Coating Copper and Copper Alloys | |
JP2769339B2 (en) | Manufacturing method of aluminum alloy material with excellent wear resistance | |
US20240084457A1 (en) | Expansive coatings for anchoring to composite substrates | |
JP4637547B2 (en) | Manufacturing method of sprayed metal plated steel pipe | |
JP2769338B2 (en) | Manufacturing method of aluminum alloy material with excellent wear resistance | |
CN104057246B (en) | The manufacture method of steel pipe plated with metal by thermal spraying | |
JP2769337B2 (en) | Manufacturing method of aluminum alloy material with excellent wear resistance | |
WO1995012473A1 (en) | Production of sprayed deposits | |
CN113966255A (en) | Coated, easily worn metal substrate and method for the production thereof | |
JPS63227758A (en) | Method for coating base material with metallized layer and obtained product | |
Zody | Tin plating using liquid dynamic compaction | |
Borisov et al. | Effect of heat treatment on properties of coatings of self-fluxing iron-base alloy powders |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Ref document number: 114401 Country of ref document: FI |
|
MA | Patent expired |