Os principais parâmetros do processo para revestimento a laser incluem potência do laser, diâmetro do ponto, velocidade de revestimento, quantidade de desfocagem, velocidade de alimentação de pó, velocidade de digitalização e temperatura de pré-aquecimento. Esses parâmetros afetam significativamente a taxa de diluição, rachaduras, rugosidade superficial e densidade da peça revestida. Esses parâmetros também são interdependentes, tornando o processo muito complexo. Métodos de controle apropriados devem ser empregados para manter esses parâmetros dentro da faixa permitida do processo de revestimento a laser.
O revestimento a laser possui três parâmetros de processo importantes:
Potência do laser: Quanto maior a potência do laser, mais metal de revestimento é derretido e maior a probabilidade de porosidade. À medida que a potência do laser aumenta, a profundidade da camada de revestimento aumenta e o metal líquido circundante flutua violentamente, solidificando e cristalizando dinamicamente, reduzindo gradualmente ou mesmo eliminando o número de poros e também reduzindo gradualmente as fissuras. Quando a profundidade da camada de revestimento atinge o seu limite, à medida que a potência aumenta, a temperatura da superfície do substrato aumenta, exacerbando a deformação e fissuras. Se a potência do laser for muito baixa, apenas o revestimento da superfície derreterá e o substrato permanecerá sem derreter. Neste caso, aparecem bolinhas e vazios localizados na superfície da camada de revestimento, não atingindo o objetivo do revestimento superficial.
Diâmetro do ponto: O feixe de laser é geralmente circular. A largura da camada de revestimento depende principalmente do diâmetro do ponto do feixe de laser; à medida que o diâmetro do ponto aumenta, a camada de revestimento se alarga. Diferentes tamanhos de pontos causam variações na distribuição de energia na superfície da camada de revestimento, resultando em diferenças significativas na morfologia e microestrutura da camada de revestimento obtida. Geralmente, tamanhos de pontos menores resultam em melhor qualidade da camada de revestimento, que diminui à medida que o tamanho do ponto aumenta. No entanto, diâmetros de ponto excessivamente pequenos são desfavoráveis para a obtenção de camadas de revestimento de grandes-áreas.
A velocidade de revestimento (V) tem um efeito semelhante à potência do laser (P). Se a velocidade de revestimento for muito alta, o pó da liga não poderá derreter completamente, não conseguindo atingir um efeito de revestimento de alta-qualidade; se a velocidade do revestimento for muito baixa, a poça fundida permanece por muito tempo, levando à queima excessiva-do pó, à perda de elementos de liga e ao aumento da entrada de calor na matriz, resultando em aumento da deformação.
Os parâmetros do revestimento a laser não afetam de forma independente a qualidade macroscópica e microscópica da camada de revestimento; em vez disso, eles estão interligados. Para ilustrar o efeito combinado da potência do laser P, do diâmetro do ponto D e da velocidade de revestimento V, é proposto o conceito de energia específica Es:
Es=P/(DV) Representa a energia de irradiação por unidade de área, que pode ser considerada em conjunto com fatores como densidade de potência do laser e velocidade de revestimento.
A redução da energia específica é benéfica para reduzir a taxa de diluição e também está relacionada com a espessura da camada de revestimento. Sob potência constante do laser, a taxa de diluição da camada de revestimento diminui com o aumento do diâmetro do ponto. Quando a velocidade do revestimento e o diâmetro do ponto são constantes, a taxa de diluição da camada de revestimento aumenta com o aumento da potência do feixe de laser. Além disso, à medida que a velocidade de revestimento aumenta, a profundidade de fusão do substrato diminui, levando a uma diminuição na taxa de diluição do material do substrato na camada de revestimento.
No revestimento a laser-de múltiplas passagens, a taxa de sobreposição é o principal fator que afeta a rugosidade da superfície da camada de revestimento. Aumentar a taxa de sobreposição reduz a rugosidade da superfície, mas é difícil garantir a uniformidade da área de sobreposição. A profundidade da área de sobreposição entre passagens de revestimento difere da profundidade no centro da passagem de revestimento, afetando assim a uniformidade de toda a camada de revestimento. Além disso, a tensão de tracção residual de múltiplas camadas de revestimento sobrepostas irá acumular-se, aumentando o valor da tensão total local e aumentando assim a susceptibilidade da camada de revestimento à fissuração. O pré-aquecimento e o revenido podem reduzir a tendência de fissuração da camada de revestimento.