龙煤激光熔覆再制造方案

再制造是维修发展的高级阶段，是先进制造的重要组成，是废旧产品高技术修复、改造的产业化。我们公司激光熔覆的工作原理是先通过一个喷嘴将粉末材料或添加材料涂覆到基材表面，然后在激光束的扫描下，这些材料在基材表面发生烧结或熔化，形成涂层。

大蒜剥皮器

我们的激光熔覆表面处理与再制造设备，可以对采煤机及掘进机截齿、综采液压支架不锈钢立柱、刮板机、齿轮传动箱中的失效零件进行再制造，特别是在截齿端部锥面及刮板机易磨损部位制备了冶金结合、硬质点和高韧性金属材料复合的激光强化覆层，使其平均使用寿命得到大幅提高。

山东能源机械集团有限公司矿山机械再制造项目，是依托国家级重点实验室——装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室的技术优势，建立起来的矿山机械再制造基地。是国家发改委批复的唯一矿山设备再制造基地，列入2007年国家资源节约和环境保护项目，是2009年国家工业和信息化部机电产品再制造试点企业，是山东省和新汶矿业集团循环经济示范项目，2010年承担了国家科技部国家科技支撑计划项目--国家采煤机械设备绿清洗及再制造技术开发及示范，被评为2010年山东省“高新技术企业”。山东能源机械集团大族再制造

有限公司于2008年底成立以来，致力于激光技术的应用与研究。2011年公司激光熔覆面积达6800平方米，用粉量约达80吨，综合产值1.98亿元。目前公司已拥有10KW二氧化碳激光器10台，3KW半导体激光器14台。有着丰富的矿山设备再制造经验。

贵公司主要矿山设备产品再制造和截齿加工的范围为：

a．轴类工件最大尺寸为：φ480*3500mm

b．盘类工件最大尺寸为：φ1100*600mm

c．箱体类工件最大尺寸为：2000*1000*1500mm

d带风扇的安全帽．液压支架立柱、千斤顶类最大尺寸为：φ400*2000mm

e．截齿类为煤矿常用各种型号

因此我们的激光熔覆技术完全适用于贵公司的要求。

我公司推荐用户使用大功率半导体激光器。大功率半导体激光器与传统二氧化碳激光器相比有着诸多优点，下表是使用现状的一些对比数据：

半导体激光器与CO2激光器对比
项目	CO2激光器	半导体激光器
总装机功率	175KW	4.8KW
连续输出功率[w]	8000	4000
光电转换率	10-20%	40-60%
金属材料吸收率	40%	80%
总效率	4%	28%
波长	10600nm	940-980nm
工作距离[mm]	300	370-500
激光器尺寸[mm]	250015002300	260120450
激光器重量[kg]	审批流 4000	17
连续工作时间	每24h正二十面体的展开图抽真空	连续工作
维护时间	设备使用时间的30%	设备使用时间的2%
耗电量	180KW/H	15KW/H

从上表我们可以看出，半导体激光器与CO2激光器相比具有以下优点：

1、加工能力强。在高能量密度、高转换效率两者的综合作用下，半导体激光器加工能力较二氧化碳激光器有显著提高。

2、大功率半导体激光器不仅具有体积小、能耗小、维护周期长的固有优势，而且能提供更高的加工效率。

3、光电转换效率高达40％；体积小；寿命长，可达20000h以上。

4、半导体激光器波长为940-980nm之间，比较接近红红外波段，金属材料在此波段内具有较高的吸收系数，加工效果与效率明显提高。

5、较之二氧化碳激光器的维修成本维护费用极低。

二氧化碳激光器终将被半导体激光器所取代。因此从节约成本及技术换代层面考虑，我们建议贵公司使用半导体激光器进行产品再制造和截齿加工。

从贵公司产品再制造和截齿加工的范围我们可以确定我们的机床可以适用于轴类、盘类、

立柱、千斤顶类的加工。对于箱体类加工时，我们可以提供箱体类加工工装。而将截齿与其他加工放在一个机床上时，因为进给轴会增加，将会增加设备成本。所以我们建议截齿类加工时定做专门的截齿加工工装。我们公司生产截齿时也使用独立截齿加工工装。

因此可以确定激光熔覆的加工和配套设备为：

方案一：

机床：需根据用户加工需要另行设计制造机床。采用单悬臂移动式飞行光路运动形式，光头有X、Y、Z三轴直线运动功能和摆动功能；机床配一个立式旋转工作台（A轴）和一个卧式旋转工作台（C轴）；X、Yqam调制器、Z三轴与A轴或者C轴共同构成五轴四联动加工系统，同时光头具有摆动角度的功能，摆动角度：-90°～90°；另配截齿旋转工装，气动装夹，独立控制转速可调，不使用时可与机床脱离。因机床较大，机床无法采用封闭式设计，可另配防护门防护激光伤害。配备我公司专利产品——大容量重力送粉器，送粉更为持久稳定。

激光器：我公司设计制造DLS-3000C半导体激光器，重量仅17KG。悬挂于机床横向梁上。配备电控、水冷一体机。控制简单，并采用交钥匙安装。

方案二：

使用我公司现货RC60*3000机床，具体技术参数见表：

序号	名称	规格、型号	主要技术参数
1	DLS-3000C激光头	DLS-3000C	光斑功率: > 3000W CW 波长: 980nm±10nm @25ºC 谱宽/脉冲半峰宽度: 5nm (FWHM) 工作焦距: ≈370 mm 光斑: 3mmx3mm 集成650nm激光指示光源:<1mW Bar寿命：≥20000h
2	DLCR-MLD-3kw 供应电源（含冷水机）	DLCR-MLD-3kw	输出: 3x360V-480V. 15A/50-60Hz 输入: 90V, 110A 工作温度:10ºC-40ºC 冷却水流量:>5l/min 冷水温度：22℃（温度波动＜±1℃）含冷水机；集成DLS-3000C半导体激光器全数字控制单元，监控整体激光器电源、水冷机、复杂激光头控制等；支持外部TTL/模拟复合调制；集成Multi-Safe安全驱动防护；提供全功能监控软件及接口。
3	RC60×3000轴类熔覆机床	RC60×3000	床身上最大回转直径油路分配器 630mm 两顶尖间距离 3000mm 最大加工长度 2500mm 床身导轨宽度 550mm 主轴通孔直径 100mm 主轴孔前端锥度公制120 主轴顶尖锥度莫氏5号主轴前端部型式　C11号（1:4；φ196.869mm）主轴转速范围 0.05--60r/min X轴行程（前后） 200mm Y轴行程（上下） 400mm Z轴行程（纵向） 2500mm X/Z向快进速度(米/分) 5m/min