Design of Multi-Channel Nozzles for Laser Cladding

Автор(и)

  • Ruslan Olehovych Zhuk National Technical University of Ukraine "Ihor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute", Україна https://orcid.org/0000-0003-0702-987X
  • Mykola Ivanovych Anyakin National Technical University of Ukraine "Ihor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute", Україна
  • Qunli Zhang Institute of Laser Advanced Manufacturing, Zhejiang University of Technology, Hangzhou, 310014, China, Китай
  • Zhijun Chen Institute of Laser Advanced Manufacturing, Zhejiang University of Technology, Hangzhou, 310014, China,

DOI:

https://doi.org/10.20535/2409-7160.2019.XX.172908

Ключові слова:

laser cladding, powder delivery nozzle

Анотація

Gas-powder laser cladding technology is widely used nowadays either to restore surface of tools and parts or to modify part’s properties (wear resistance, corrosion resistance etc). Application of multichannel nozzles for the delivery of gas-powder streams into laser processing zone boosts the range of technological applications. This research is focused on simultaneous introduction of different powder into the processing zone. Another scope of interest is the control of powder distribution on the surface of workpiece and manipulation of powder concentration distribution on the go. Two different laser types were used – fiber and High-Power Diode lasers. Research activities included numerical simulation of gas-powder stream propagation inside the nozzle and into the ambient atmosphere, printing of prototypes with STL technology and their experimental validation. The performance of prototypes was evaluated and the most promising ones were selected for manufacturing. Original nozzles for the delivery of gas-powder mixtures with controllable distribution of powder concentration were designed and manufactured. Single clads were made using these nozzles and clad characteristics were compared. It was found that the outcome of laser cladding process significantly depends on the distribution of powder concentration, geometrical characteristics of nozzle inner cavity, powder and carrier gas flowrate. Manufacturing of parts with complex shapes is one of the most promising applications for the designed nozzles.

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-09-10

Як цитувати

Zhuk, R. O., Anyakin, M. I., Zhang, Q., & Chen, Z. (2019). Design of Multi-Channel Nozzles for Laser Cladding. Матеріали науково-технічної конференції "Прогресивна техніка, технологія та інженерна освіта", (XX). https://doi.org/10.20535/2409-7160.2019.XX.172908

Номер

№ XX (2019): Прогресивна техніка, технологія та інженерна освіта

Розділ

ПРОГРЕСИВНА ТЕХНІКА І ТЕХНОЛОГІЯ МАШИНОБУДУВАННЯ

Ліцензія

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з такими умовами:

  1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії CC BY 4.0, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

  2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.

  3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.