技術(shù)背景

超高速激光熔覆，也稱為EHLA (Extreme High Speed Cladding）,由德國(guó)Fraunhofer ILT 發(fā)明，被譽(yù)為當(dāng)前可替代電鍍技術(shù)最具競(jìng)爭(zhēng)力的工藝。

2017年，亞琛聯(lián)合科技（ACunity）作為Fraunhofer ILT孵化企業(yè)，率先將超高速激光熔覆技術(shù)引進(jìn)中國(guó)市場(chǎng)，同期建立亞琛聯(lián)合科技（天津）有限公司，與Fraunhofer ILT緊密合作，對(duì)超高速激光熔覆進(jìn)行技術(shù)產(chǎn)業(yè)化升級(jí)，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(chǔ)上進(jìn)行改型，正式推出高效、高匯聚性送粉噴嘴，送粉效率可達(dá)5公斤/小時(shí)以上，粉末利用率高達(dá)95%。而其特殊的模塊化設(shè)計(jì)，大大降低了使用成本，使損耗件的更換變得異常的簡(jiǎn)單，同時(shí)保證了工藝的可重復(fù)性，噴嘴尺寸也可以根據(jù)維修的位置進(jìn)行調(diào)整。新開發(fā)的超高速激光熔覆加工頭，通過(guò)特殊的光路調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)光-粉在空間最理想的交互，粉末的熔化更加穩(wěn)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(lián)合科技超高速整體設(shè)備可滿足多種直徑、長(zhǎng)度軸類零件的涂層制造需求；同時(shí)集成了粉末流、熔池、涂層厚度的在線傳感系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控涂層質(zhì)量；針對(duì)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(shù)據(jù)庫(kù)，可以為客戶提供完善的設(shè)備和技術(shù)服務(wù),目前全球已銷售二十余套。

技術(shù)特點(diǎn)

△傳統(tǒng)激光熔覆原理

△超高速激光熔覆原理

超高速激光熔覆技術(shù)本質(zhì)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(fā)生熔化，隨之均勻涂覆在工件表面。其熔覆速率可高達(dá)20-200m/min，因熱輸入小，熱敏感材料、薄壁與小尺寸構(gòu)件均可采用該技術(shù)進(jìn)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(zhì)量明顯高于普通激光熔覆，只需要簡(jiǎn)單打磨即可應(yīng)用，因此材料浪費(fèi)、后續(xù)加工量都大大減少，在成本、效率、及對(duì)零件的熱影響上超高速激光熔覆都具有不可替代的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

耐磨耐蝕

◎常用不銹鋼耐蝕涂層硬度達(dá)到HRC50以上，無(wú)點(diǎn)蝕

◎超硬耐磨涂層硬度可達(dá)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(zhì)量高適應(yīng)性

◎高表面質(zhì)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(zhǎng)徑比的薄壁零件

◎適用異種材料的相互結(jié)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(shù)優(yōu)勢(shì)

與傳統(tǒng)的電鍍和常規(guī)激光熔覆技術(shù)相比，超高速激光熔覆具有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

△點(diǎn)擊可查看大圖

工業(yè)解決方案

亞琛聯(lián)合科技（ACunity）在中、德兩地均設(shè)立了超高速激光熔覆技術(shù)研發(fā)中心、生產(chǎn)加工產(chǎn)能中心?；诖罅繃?guó)內(nèi)外客戶的應(yīng)用需求，定制化開發(fā)工藝及核心裝備的，已具備為客戶提供產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用技術(shù)的服務(wù)能力，包括粉末材料選型、設(shè)備配置、工藝過(guò)程控制、技術(shù)支持和升級(jí)服務(wù)等。

行業(yè)應(yīng)用

超高速激光熔覆技術(shù)最早是在煤機(jī)行業(yè)獲得認(rèn)可，用于制備液壓支架立柱的耐蝕涂層，部分產(chǎn)品上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了批量應(yīng)用。與此同時(shí)，軋輥、鍋爐熱管、石油鉆井平臺(tái)、造紙、軌道交通等多個(gè)行業(yè)的產(chǎn)品均在積極開展相關(guān)涂層制備技術(shù)的研發(fā)。不同產(chǎn)品對(duì)涂層的性能要求差異較大，有些產(chǎn)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(zhì)量的保障、前后道工序的適應(yīng)性、粉末的匹配性等都還需要系統(tǒng)的驗(yàn)證，因此，強(qiáng)大的工藝支持、系統(tǒng)性的工業(yè)解決方案是實(shí)現(xiàn)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的必需做好的準(zhǔn)備。