Rivestimento Laser: La "Tecnologia Nera del Miglioramento Superficiale" per la Costruzione e Riparazione di Navi

Nell'ambiente marino, i componenti delle navi sono sottoposti tutto l'anno a sfide costanti come la corrosione e l'usura. I metodi tradizionali di riparazione provocano deformazioni eccessive oppure presentano uno spessore di riparazione limitato, risultando insufficienti per soddisfare i requisiti operativi di parti critiche. L'avvento della tecnologia di rivestimento laser ha portato una svolta rivoluzionaria nella costruzione e riparazione navale, affermandosi come strumento potente per la riparazione efficiente e il miglioramento superficiale.

Cladding Laser questa tecnologia fonde polvere di lega mediante un fascio laser ad alta energia, formando un rivestimento rinforzato sulla superficie del componente che realizza un legame metallurgico con il substrato. Questo processo offre non solo un'elevata resistenza all'aderenza, ma anche una minima deformazione termica. Il sistema comprende componenti principali come una sorgente laser, un dispositivo di alimentazione della polvere e un sistema di raffreddamento, ed è ora evoluto verso una modalità di lavorazione assistita da robot con una precisione fino a 0,005 mm, consentendo di rispondere accuratamente alle complesse esigenze di riparazione dei componenti navali.

La selezione dei materiali di riparazione è altamente flessibile: le polveri in lega a base Ni e Co comunemente utilizzate offrono eccellenti proprietà di resistenza all'usura e alla corrosione, mentre le polveri a base Fe presentano significativi vantaggi in termini di costo. Mediante l'alimentazione sincrona di polvere o metodi con polvere precollocata, è possibile realizzare rivestimenti personalizzati adatti al materiale e alle condizioni operative delle parti navali. Ad esempio, l'apporto di una lega a memoria di forma a base Fe su superfici di alberi motore può ridurre notevolmente l'usura e prolungare la durata utile di oltre 8 volte.

Nella costruzione e riparazione di navi, questa tecnologia è stata ampiamente applicata a componenti critici come i cilindri dei motori diesel, gli alberi motore e gli alberi della poppa. Che si tratti di riparare graffi sugli anelli in carbonio dei cilindri in ghisa oppure di intervenire sulla corrosione delle superfici di tenuta delle valvole in acciaio legato, il rivestimento laser consente riparazioni precise con prestazioni post-riparazione paragonabili a quelle di parti nuove. Sfruttando la tecnologia della simulazione numerica, i parametri del processo possono essere ottimizzati in anticipo, riducendo sostanzialmente i tempi e i costi di riparazione.

Tuttavia, la tecnologia deve ancora affrontare alcune sfide: bassa efficienza di riparazione per componenti di grandi dimensioni, insufficiente portabilità dell'equipaggiamento e difficoltà nel controllo della precisione di riparazione per alcuni componenti critici. In futuro, con lo sviluppo di sorgenti ad alta potenza laser e apparecchiature portatili, unitamente al miglioramento degli standard industriali, la tecnologia di rivestimento laser verrà applicata in modo più esteso nella riparazione navale in loco. Fornirà un supporto più solido per il miglioramento della qualità e dell'efficienza nel settore della cantieristica navale, facilitando la manutenzione verde e il funzionamento a lunga durata.