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技术报道 Technology Report

极高速激光材料沉积征服行业应用

Extreme High-Speed Laser Material Deposition Conquers Industry

与传统方法相比，新工艺提高了速度并降低了成本

作者：Thomas Schopphoven, Andres Gasser, Gerhard Backes 德国弗劳恩霍夫激光技术研究所激光材料沉积小组

德 国弗劳恩霍夫激光技术
研 究 所（Fraunhofer
ILT）和亚琛工业大学的工程
师们已经开发了一种新型极高
速激光材料沉积工艺，并获
得了三项著名奖项（见图 1）。
该工艺的德语首字母缩略词为
EHLA，不仅征服了涂覆市场，
而且还在加速金属 3D 打印。
这种方法听起来很简单 ：
找来激光，在元件表面形成熔
池，将金属粉末颗粒注入熔池，
并在元件上形成牢固粘合且致
密的保护层。该工艺已存在多
年，被称为激光材料沉积。但
是由于沉积的层太大而且太 图1：激光材料沉积中。
慢，在许多应用中它不能用于大表面的涂氟。这点已经发 应用于海上市场
生了变化，一项发明现在正在解决涂覆行业许多公司面临 荷兰 IHC Vremac Cylinders B.V. 公司是荷兰著名船
的主要挑战。 舶技术公司 Royal IHC 的子公司，开发和制造液压缸、旋
诸如硬铬电镀、热喷涂、激光材料沉积和其他沉积 转接头和活塞式蓄能器。这些部件长达 20m，必须应对
焊接技术的标准工艺具有缺点。例如，自 2017 年 9 月 挖掘机、海上设备、土木工程和重型机械的极端恶劣条件。
起，基于六价铬的涂覆需要特殊授权。这已经导致了表 这家荷兰公司很早就对 2017 年 9 月生效的六价铬
面技术思维的转变。新要求主要影响使用涂覆保护金属 涂层的授权要求作出了反应。“过去，我们的液压元件
部件的制造商，这些金属部件面临严重的腐蚀和磨损压 由第三方涂装，”IHC Vremac Cylinders 公司的工程经
力。它们面临海洋应用中的最大挑战，盐水环境导致部 理 Andres Veldman 说。“因此，我们必须寻找可以有
件磨损和腐蚀更快，产生意外停机或整个设施的故障（例 效涂覆延展性和更硬涂层的新公司。”对于涂覆延展性涂
如在海上平台上）。 层，电解技术是不错的选择，而对于硬涂层，高速氧燃料

16 JUNE 2019 工 业 激 光 应 用 INDUSTRIAL LASER APPLICATIONS CHINA