Dépot de métal par laser : dépôt de couches précis pour la protection contre l'usure, la réparation et les surfaces fonctionnelles

Dans le soudage par dépôt laser, un matériau d'apport métallique sous forme de poudre ou de fil est introduit de manière ciblée dans un bain de fusion généré par le laser. Il en résulte une couche liée métallurgiquement, solidement fixée au matériau de base. Ce procédé convient à la formation de couches de protection contre l'usure et la corrosion, à la réparation de zones de composants sollicitées ainsi qu'à l'adaptation fonctionnelle ciblée des surfaces.

Dépot de métal par laser pour une formation précise de couches et une fonctionnalité ciblée des composants

L'un des principaux avantages techniques du dépot de métal par laser réside dans l'apport de chaleur localisé. Cela permet de réduire la contrainte thermique subie par la pièce, de maîtriser la déformation et de limiter au maximum la modification de la structure dans la zone périphérique. Parallèlement, l'épaisseur des couches, le mélange et la géométrie de dépôt peuvent être réglés de manière fiable.

La qualité du résultat dépend essentiellement de la coordination précise de la puissance laser, de l'avance, de l'apport de matière d'apport, du guidage du gaz de protection et du mouvement de la trajectoire. Dans les installations automatisées EMAG, le processus de revêtement est guidé avec précision par des axes CNC ou des systèmes de mouvement assistés par robot. Cela permet d'usiner aussi bien des composants à symétrie de révolution tels que des arbres, des cylindres ou des sièges de roulements que des surfaces complexes aux contours variés, avec un guidage de trajectoire défini et une qualité de couche constante. L'ajustement précis du mouvement relatif, de l'alimentation en matériau et de l'apport d'énergie garantit des résultats reproductibles sur l'ensemble du composant.

Le dépot de métal par laser est donc un procédé de fabrication techniquement sophistiqué destiné aux applications qui exigent des propriétés de couche définies, une adhérence élevée et une application ciblée du matériau.

Dépot de métal par laser d'un arbre rotatif avec bain de fusion visible. Le revêtement est appliqué de manière ciblée.
Procédé de revêtement laser sur une pièce à symétrie de révolution. Le laser applique la couche fonctionnelle avec précision sur la surface.

Tiges de piston revêtues. Les surfaces sont conçues pour supporter des charges élevées.
Tige de piston revêtue pour les applications soumises à l'usure et à la corrosion. Le revêtement protège les surfaces fonctionnelles pendant le fonctionnement.

Revêtement laser de vérins hydrauliques

Les vérins hydrauliques, et en particulier leurs tiges de piston, sont exposés à l'humidité, à la saleté, aux pics de pression et à l'usure mécanique. Le revêtement laser consiste à appliquer de manière ciblée une couche protectrice à liaison métallurgique sur la surface sollicitée. Cela augmente la résistance à l'usure et à la corrosion et prolonge la durée de vie du composant.

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Rouleau revêtu avec un revêtement de surface uniforme. Convient aux applications industrielles soumises à de fortes contraintes.
Rouleau revêtu présentant une surface fonctionnelle uniforme sur toute la largeur de travail. La surface est conçue pour les applications soumises à l'usure et à la corrosion.

Revêtement laser de cylindres

Lors du revêtement laser de cylindres, une couche fonctionnelle dense et liée métallurgiquement est appliquée de manière ciblée sur la surface en rotation. Ce procédé convient aux cylindres de presse, d'impression et de calandrage, car il permet de maîtriser l'usure, la corrosion et les contraintes thermiques. Dans le même temps, la précision dimensionnelle est préservée, même sur les cylindres de grande longueur.

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Disque de frein revêtu d'une couche fonctionnelle appliquée au laser. La surface de friction revêtue est visible.
Disque de frein avec surface de friction revêtue au laser. La couche fonctionnelle augmente la résistance à l'usure et réduit la production de poussière de frein.

Revêtement de disques de frein

Lors du revêtement de disques de frein, la surface de friction est recouverte de manière ciblée, au laser, d'une couche fonctionnelle résistante à l'usure. Cela réduit les émissions de poussière de frein, augmente la durée de vie et permet d'obtenir des couches sans pores ni fissures, avec une géométrie définie. Selon les exigences, on utilise des systèmes à une ou deux couches.

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Axe planétaire revêtu par laser pour un réducteur d'éolienne. La surface de palier revêtue est visible.
Axe planétaire pour transmission éolienne avec surface fonctionnelle revêtue au laser. Le revêtement sert de surface de palier lisse résistante à l'usure pour les applications soumises à des charges élevées.

Revêtement de paliers lisses pour éoliennes

Lors du revêtement de paliers lisses pour éoliennes, les arbres principaux et les axes planétaires sont revêtus de manière ciblée au laser avec des matériaux de palier lisses tendres. Il en résulte des couches liées par adhérence présentant de bonnes propriétés de fonctionnement en mode dégradé, une résistance élevée à l'usure et une faible consommation de matière. Ce procédé est particulièrement adapté aux composants soumis à des charges élevées en fonctionnement continu.

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Avantages du dépot de métal par laser

  • Faible apport de chaleur dans la pièce
  • Bonne maîtrise de la déformation et de l'influence sur les zones périphériques
  • Liaison métallurgique entre la couche déposée et le matériau de base
  • Dépôt ciblé uniquement sur les zones fonctionnellement pertinentes
  • Grande flexibilité en termes de matériaux de revêtement et de géométries
  • Adapté au revêtement, à la réparation et à la fabrication additive
  • Résultats reproductibles grâce à un pilotage automatisé du processus
  • Remise en état économique de composants de haute qualité

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