Современное состояние лазерных технологий в области нанесения функциональных покрытий - Палабугин, Михаил Вячеславович; Калюжный, Дмитрий Геннадьевич (Вестник ИжГТУ имени М.Т. Калашникова, 2023)
Рассмотрены два основных направления в сфере использования лазерного излучения для нанесения функциональных покрытий - нанесение покрытий с использованием сугубо лазерного изучения и комбинированием лазерных и других технологий. Определены наиболее востребованные технологические лазеры, используемые в обоих направлениях: газовые молекулярные лазеры, диодные, волоконные, а также твердотельные лазеры. Рассмотрены методики упрочняющей термообработки деталей с использованием лазерного пучка как с оплавлением материала, так и без него. Представлен метод внедрения легирующих компонентов металлической и неметаллической природы в материал подложки с использованием лазерных технологий. Приведены методики лазерной наплавки, где в зону воздействия лазерного излучения наплавочный материал подается как в виде порошковой смеси, так и в виде присадочной проволоки. Порошковая смесь наиболее распространена в качестве наплавочного материала, реже используется проволока. Рассмотрены технологии лазерного напыления, используемые в создании трехмерных объектов. Приведены гибридные технологии наплавления покрытий - лазерная наплавка с использованием плазменной дуги и высокочастотного подогрева. Выяснено, что при лазерно-плазменной наплавке применяются два вида плазматронов - прямого и косвенного типа действия. Помимо гибридной лазерной наплавки рассмотрен метод гибридного лазерного напыления - плазменное напыление, или LAAPS, сопровождаемое лазерным нагревом и позволяющее получать покрытия с повышенной прочностью сцепления с поверхностью подложки. Рассмотрены основные преимущества (возможность регулировки толщины наплавляемых слоев покрытия, уменьшение зоны термического воздействия) и недостатки (возникновение на поверхности холодных микротрещин, образование в покрытии пор) при нанесении покрытий с использованием лазерного излучения. На примере практического применения проанализированы перспективы развития лазерных и лазерно-плазменных технологий в области нанесения функциональных покрытий. Развитие данных технологий в будущем во многом связано с устранением их недостатков, увеличением эффективности взаимодействия лазерных и плазменных технологий.