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江苏如何降低激光熔覆的加工成本?中科中美高速激光熔覆

2022-09-09 19:32   来源: 互联网

激光熔覆是利用高能激光将金属粉末和金属基体表面同时熔化并冷却凝固,从而在金属基体表面形成的一种合金涂层。该涂层与基体表面为冶金结合,具有很好的防腐、耐磨、耐高温特性。

对于工业用户除了考虑前期的购机、房租成本外,在实际工作中还需要了解熔覆加工过程的使用成本,使用成本包括以下几方面:

(1)粉末成本

粉末成本是激光熔覆加工的主要成本,这项成本一般要占到总成本的80%-90%。每平方米的粉末成本估算公式为:

粉末成本=粉末价格(元/公斤)*熔覆厚度(毫米)*面积(平方米)*粉末密度(铁基粉末近似为8/粉末利用率

比如,假设铁基粉末为60/公斤,熔覆厚度1毫米,粉末利用率85%,那么熔覆1平方米的涂层所需的粉末成本为60*1*1*8/0.85=564.7元。

以煤机液压支柱的激光熔覆为例,高速激光熔覆一般熔覆1毫米(磨抛之后去掉0.3),每平米米粉末成本564.7元;普通激光熔覆一般熔覆1.5毫米(磨抛之后去掉0.7)每平米米粉末成本847元。高速激光熔覆可以比普通激光熔覆每平方米可以节约粉末成本283元。

(2)用气成本

激光熔覆普遍用氩气,瓶装氩气每瓶90元,一瓶氩气可用2个小时。激光熔覆机的效率越大,高速激光熔覆的熔覆效率高,每平方米的用气量相对较小。

(3)用电成本

熔覆加工用电包括激光器用电和加工机床用电。激光器的用电量可简单的用激光功率*3来估算。机加工如果使用车/抛的工艺,一台熔覆设备要配2个磨/车床和1个抛光床子。这样10000W激光熔覆设备加上机加工设备,每小时用电量约为50000瓦。如果每度电1元,熔覆加工每小时50元左右。

(4)人工成本

熟练情况下,1个熔覆师傅,一个车/磨师傅,加一个助手可以搞定上述设备的运行。这3个人每月工资约为25000元。一天8小时,每小时人工成本为25000/8/25=125元。

(5)耗材

激光熔覆的耗材主要是保护镜和送粉器刮板,根据经验,每小时耗材成本不到10元,可以忽略不计。

2)、(3)、(4)和(5)可总称为非粉末成本,有它们统计可知,熔覆加工每小时非粉末成本约为220元。熔覆加工的加工效率越高,每小时的的加工面积越大,每平方米的非粉末成本越低。

大功率的激光熔覆机具有较高的激光熔覆效率,选择大功率设备可以降低涂层单位面积的非粉末成本;另一方面,由于高速激光熔覆涂层比普通激光熔覆涂层薄,同样的激光功率相同时间内高速激光熔覆比普通激光熔覆加工面积大,因此高速激光熔覆每平方米的非粉末成本与普通激光熔覆相比也相对较低。

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责任编辑:xiaoxiwang
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