孔內旋轉

 　　配備旋轉功能的新型加工頭被用來翻新柴油發(fā)動機的缸孔。旋轉驅動器集成到加工頭部允許修復靜態(tài)安裝部件上的偏心孔。即便是水平插入，加工頭也能確保粉末均勻應用，而無需改變其旋轉角度。然而，在這種特定的應用程序中，旋轉頭通過五軸聯動系統(tǒng)垂直地插入氣缸孔。使用旋轉頭的一個主要爭議點就是，考慮到加工頭自身的重量，要讓它通過固定的加工頭旋轉重達700公斤的柴油發(fā)動機是不可能的。偏心孔創(chuàng)造了大量的不平衡，使得它非常難保證所需要的加工精度。對每一個汽缸單獨進行中心定位是一個不太可行的選擇，因為涉及大量的成本因素。

　　汽缸內徑的孔直徑為178毫米；需要涂覆的較低區(qū)域深度約為340毫米，并由一個高約60毫米的環(huán)管片組成。傳統(tǒng)的加工頭只適用于靠近孔內的角度，因為噴嘴位于加工頭的尖端。因此，盡管孔的直徑達到180毫米，但是這些加工頭最多只能加工的深度約為40毫米。相比之下，可旋轉的iClad頭能夠垂直插入汽缸內徑，能以90 角處理整個內部表面。iClad的可旋轉型號所具備的決定性參數，可從三個方面概括：除了其旋轉的能力和窄型的加工頭，500毫米的最大加工深度也是一個關鍵因素。

利用五軸系統(tǒng)進行完美的涂覆

 　　在上下壞點間的汽缸磨損內層，覆蓋大于1毫米厚度的涂層。這就是所謂的不銹鋼合金熔覆，以確保不僅僅是必要的耐磨性，而且在酸性和堿性環(huán)境中擁有良好的耐腐蝕性。選定合金材料的韌性能夠防止裂紋的形成，還具有良好的機械加工性能和最小表面的涂層孔隙率。首先，將LaserCo DT客戶的磨損孔機加工到一定尺寸，以消除磨損和裂痕，為后續(xù)的激光熔覆創(chuàng)建一個光滑的表面。

　　在弗勞恩霍夫激光技術研究所，發(fā)動機缸體被安置在鋼支撐上，然后對齊和進行適當調整。Andreas Weisheit博士和他的團隊，以及來自Pallas公司的Stephan Kalawrytinos，一起開發(fā)出了內部旋轉加工頭。在較低位置，受到損壞的環(huán)段區(qū)域內，缸孔外表都能加工到。通過五軸聯動系統(tǒng)，利用兩個重疊的旋轉運動進行兩次涂覆，以達到所要求的涂層厚度1毫米。一項數控程序的開發(fā)就是用于這項加工。從300毫米左右深度的底部邊緣開始，涂層以螺旋形式覆蓋在表面。一臺3kW的Nd:YAG激光器作為激光源。

一個突破性測試的圓滿結論

 　　Weisheit先生對測試結果非常滿意。他說：“這毫無疑問證明激光熔覆在缸孔的修復方面技術上是可行的，也符合成本效益，無需購買替代品更換。應用可旋轉的內部輪廓加工頭iClad，得到的涂層具有優(yōu)良的表面質量。”在他看來，運轉的發(fā)動機已經證明了其工業(yè)應用的能力。即使經過幾個小時的連續(xù)使用，它繼續(xù)工作的能力仍然絕對可靠。這個測試的圓滿成功為修理或修復機器零件提供了突破性的證據，這是以前可望而不可及的。

　　Kalawrytinos看到這種獨特加工頭的巨大應用潛力，“ iClad的五軸加工能力允許它以合理的成本和在前所未有的時間段內精準地翻修磨損的孔洞。”