Laser Cladding: A "Tecnologia Negra de Aprimoramento Superficial" para Construção e Reparo Naval

No ambiente marinho, os componentes das embarcações enfrentam desafios persistentes, como corrosão e desgaste durante todo o ano. Os métodos tradicionais de reparo resultam ou em deformação excessiva ou têm espessura de reparo limitada, não atendendo aos requisitos operacionais de peças críticas. O surgimento da tecnologia de revestimento a laser trouxe uma ruptura revolucionária para a construção e reparação de navios, estabelecendo-se como uma ferramenta poderosa para reparo eficiente e melhoria superficial.

Cladding a Laser a tecnologia funde pó de liga utilizando um feixe a laser de alta energia, formando um revestimento reforçado na superfície da peça que alcança ligação metalúrgica com o substrato. Este processo oferece não apenas alta resistência de aderência, mas também mínima deformação térmica. O sistema compreende componentes principais, incluindo uma fonte de laser, dispositivo de alimentação de pó e sistema de refrigeração, e já evoluiu para um modo de processamento assistido por robô com precisão de até 0,005 mm, permitindo resposta precisa às necessidades complexas de reparo dos componentes navais.

A seleção de materiais de reparação é altamente flexível: os pós comuns à base de Ni e à base de Co destacam-se pela resistência ao desgaste e à corrosão, enquanto os pós à base de Fe oferecem vantagens significativas em termos de custo. Através de métodos de alimentação síncrona de pó ou de pó pré-colocado, revestimentos personalizados podem ser adaptados ao material e às condições operacionais das peças navais. Por exemplo, o revestimento com liga metálica com memória de forma à base de Fe em superfícies de virabrequins pode reduzir significativamente o desgaste e prolongar a vida útil em mais de 8 vezes.

Na construção e reparação de navios, esta tecnologia tem sido amplamente aplicada em componentes críticos, como camisas de cilindro de motores diesel, virabrequins e eixos cardãs. Tanto para reparar arranhões em anéis de carbono em camisas de cilindro de ferro fundido quanto para tratar corrosão nas superfícies de vedação de válvulas de aço-liga, o revestimento a laser oferece reparos precisos, com desempenho pós-reparo comparável ao de peças novas. Com o uso da tecnologia de simulação numérica, os parâmetros do processo podem ser otimizados previamente, reduzindo substancialmente o tempo e os custos de reparo.

No entanto, a tecnologia ainda enfrenta desafios: baixa eficiência de reparo em componentes grandes, insuficiente portabilidade dos equipamentos e dificuldade em controlar a precisão do reparo em certas peças críticas. No futuro, com o desenvolvimento de alta potência laser e equipamentos portáteis, aliados à melhoria dos padrões industriais, a deposição por feixe laser será mais amplamente aplicada na reparação naval in loco. Proporcionará um suporte mais forte para a melhoria da qualidade e do aumento da eficiência na indústria de construção naval, facilitando a reparação ecológica e a operação de longa duração.