技術背景

超高速激光熔覆，也稱為EHLA (Extreme High Speed Cladding）,由德國Fraunhofer ILT 發明，被譽為當前可替代電鍍技術最具競爭力的工藝。

2017年，亞琛聯合科技（ACunity）作為Fraunhofer ILT孵化企業，率先將超高速激光熔覆技術引進中國市場，同期建立亞琛聯合科技（天津）有限公司，與Fraunhofer ILT緊密合作，對超高速激光熔覆進行技術產業化升級，不斷完善工藝水平，提升其核心部件的功能性，例如送粉噴嘴的耐用性、送粉精度、高送粉量及粉末使用效率。在原有Fraunhofer ILT高精度同軸送粉噴嘴的基礎上進行改型，正式推出高效、高匯聚性送粉噴嘴，送粉效率可達5公斤/小時以上，粉末利用率高達95%。而其特殊的模塊化設計，大大降低了使用成本，使損耗件的更換變得異常的簡單，同時保證了工藝的可重復性，噴嘴尺寸也可以根據維修的位置進行調整。新開發的超高速激光熔覆加工頭，通過特殊的光路調節系統設計，實現光-粉在空間最理想的交互，粉末的熔化更加穩定、能量利用更加高效。

△ACUNITY超高速激光熔覆

加工頭與模塊式高匯聚送粉噴嘴

目前亞琛聯合科技超高速整體設備可滿足多種直徑、長度軸類零件的涂層制造需求；同時集成了粉末流、熔池、涂層厚度的在線傳感系統，可以實時監控涂層質量；針對各類耐磨、耐腐蝕和耐高溫涂層制備要求，建立了完整的工藝數據庫，可以為客戶提供完善的設備和技術服務,目前全球已銷售二十余套。

技術特點

△傳統激光熔覆原理

△超高速激光熔覆原理

超高速激光熔覆技術本質上改變了粉末的熔化位置，使粉末在工件上方就與激光交匯發生熔化，隨之均勻涂覆在工件表面。其熔覆速率可高達20-200m/min，因熱輸入小，熱敏感材料、薄壁與小尺寸構件均可采用該技術進行表面熔覆，而且可用于全新的材料組合，例如鋁基材料、鈦基材料或鑄鐵材料上涂層的制備。由于涂層表面質量明顯高于普通激光熔覆，只需要簡單打磨即可應用，因此材料浪費、后續加工量都大大減少，在成本、效率、及對零件的熱影響上超高速激光熔覆都具有不可替代的應用優勢。

耐磨耐蝕

◎常用不銹鋼耐蝕涂層硬度達到HRC50以上，無點蝕

◎超硬耐磨涂層硬度可達HRC65以上，適用各類面摩擦和沖擊磨損

◎熔覆層厚度 50-500 μm

◎低稀釋率 <1%

高質量高適應性

◎高表面質量，表面粗糙度Rz 10um

◎適用鐵基、鎳基、鈷基等多種粉末材料

低熱輸入

◎低功率，高線速度

◎適用熱敏感基體

◎適用大長徑比的薄壁零件

◎適用異種材料的相互結合

高速高效

◎熔覆線速度20- 200 m/min

◎熔覆面積效率 0.8-1.6 m2/h（取決于涂層厚度）

◎粉末用量 3-5kg/h（取決于涂層厚度）

技術優勢

與傳統的電鍍和常規激光熔覆技術相比，超高速激光熔覆具有其獨特的優勢。

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工業解決方案

亞琛聯合科技（ACunity）在中、德兩地均設立了超高速激光熔覆技術研發中心、生產加工產能中心。基于大量國內外客戶的應用需求，定制化開發工藝及核心裝備的，已具備為客戶提供產業化應用技術的服務能力，包括粉末材料選型、設備配置、工藝過程控制、技術支持和升級服務等。

行業應用

超高速激光熔覆技術最早是在煤機行業獲得認可，用于制備液壓支架立柱的耐蝕涂層，部分產品上已經實現了批量應用。與此同時，軋輥、鍋爐熱管、石油鉆井平臺、造紙、軌道交通等多個行業的產品均在積極開展相關涂層制備技術的研發。不同產品對涂層的性能要求差異較大，有些產品的服役性能苛刻，超高速激光熔覆的涂層較薄、凝固速率極快，涂層質量的保障、前后道工序的適應性、粉末的匹配性等都還需要系統的驗證，因此，強大的工藝支持、系統性的工業解決方案是實現技術產業化的必需做好的準備。