激光重熔技術
關注創建者：匿名 創建時間：2022-01-07
激光重熔技術的實例教程
本文采用激光重熔技術研究了快速冷卻速率對無Co AlCrFe2Ni2中熵合金組織和力學性能的影響。
在混合工藝中，金屬絲末端與襯底之間的電弧被環形激光輻射包圍，就像被一個圓環（collar）包圍一樣，而且弧線不能突破這個環。這種新工藝得名于“強制引導”（forcedguidance），縮寫“COLLAR”指的是兩種工藝共同的同軸激光弧。
德國弗勞恩霍夫激光技術研究所正在使用新的系統技術進一步開發了金屬3D打印與環形激光束和電弧技術，德國亞琛工業大學焊接與連接研究所(ISF)正在使用它開發的混合焊接與環形聚焦和同軸送絲工藝。這兩個應用案例都是分布式交換機研究項目“KoaxHybrid”的一部分。
最初的測試結果顯示，新的混合工藝與電弧焊相比焊接效率提高了大約100%。另一種選擇是COLLAR工藝，這種光學技術可以在任何方向上進行焊接。此外，它還足以滿足厚板焊接的要求。
電弧和激光共同協作
在需要制造非常精細或者粗糙的結構時，這種工藝的參數比例還能夠根據實際情況進行調整。使用純激光工藝或多激光工藝(完全閉環電弧或低功率)，可以沉積以往頗具挑戰性的區域結構和精細結構；使用多電弧焊接工藝，則可以打造較粗的結構（如寬肋或沉積速率大的區域），且能夠以明顯更快、更經濟有效和更低的能量輸入進行沉積。
類似的構建策略也適用于鋁或銅等材料，以往這樣的操作通常需要昂貴得多的藍色或綠色激光光束源。例如，如果使用電弧來粉碎鋁氧化物層，其熔化溫度為2200℃。但下面的鋁層由于只有660℃的熔化溫度，就可以用更低的綜合功率來進行焊接或加工。
展開 這一優勢互補可進一步推動超高速激光熔覆技術在‘一帶一路’沿線國家的應用。”
成果轉化市場前景廣闊
“我們希望用超高速激光熔覆技術直接對接中國的市場需求，實現綠色先進制造，在節省生產成本的同時，提高產品的使用周期。”這正是洪臣選擇來中國的初衷。他介紹：“普通的激光熔覆技術速率是0.5—2米/分鐘，而超高速激光熔覆技術可達到50—200米/分鐘，鍍層速度至少提高了100倍。超高速激光熔覆技術的另一個優點是：目前可以在零件表面制備大規模的同成分涂層，這將有可能生產出在生命周期內不會磨損的創新零件。”
目前，北京煤礦機械裝備有限責任公司正計劃與中國機械科學研究總院以及亞琛聯合科技公司開展三方戰略合作，針對煤機液壓支架立柱表面的耐腐蝕涂層制備技術進行工藝研發。該技術以10倍以上的效率在零件基體上制備了不同厚度的耐腐蝕涂層，已經通過標準鹽霧試驗測試(GBT 10125-2012)，耐腐蝕性評級達到國標(GB_T6461-2002)9級水平。
“我們有產品升級和制造技術提升、淘汰落后技術的需要。超高速激光熔覆技術在高質量性能基礎上的高效率、成本適中和制造過程中的綠色環保，以及技術今后的拓展空間讓我們感興趣。”杜春海表示，“其在增材制造、零件再制造以及復合性能材料研發、高端零件價值性能提升和降低成本等方面都有著廣闊的應用前景，將進一步提升我國制造行業的水平。”
經過半年的奮戰，全球第一臺超高速激光熔覆設備已由亞琛聯合科技公司按照中國機械科學研究總院先進制造技術研究中心的技術需求交付完成，第一臺樣機將用于中德雙邊開展大量的可行性研究以及小批量生產。“相信不久大家就可以看到超高速激光熔覆技術在國內的應用實例。”王淼輝認為，超高速激光熔覆技術的發明是增材技術發展歷程中的革命性一步，它在未來將會極大地刺激金屬3D打印技術的產業化應用。
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2022年9月26日，南極熊獲悉，德國弗勞恩霍夫激光技術研究所(Fraunhofer ILT)的工程師宣布開發出一種新的光學系統，該系統通過使用玻璃基板和弧焊炬，將金屬保護氣體(MSG)焊接與使用環形光束的激光堆焊技術結合在一起，從而創造出一種全新的制造工藝——“CollarHybrid”。
這種工藝能夠提升金屬3D打印的焊接速度和沉積速度，它結合了線材電弧增材制造（Wire Arc Additive
圖5 (a)納米壓痕的硬度結果; (b)鑄態和重熔后MEA的兩個截面的載荷-位移曲線
本文采用激光重熔技術研究了快速冷卻速率對無
機械總院與德國弗勞恩霍夫激光技術研究所聯合開展技術開發
就像一束光，直直射向噴涂表面，上下兩個椎體對稱交織，短短不到兩小時便迅速完成了20米長的柱狀鍍層。
“和傳統的熔覆激光技術相比，超高速激光熔覆技術的工作效率要快上百倍。”看到這項新技術時，機械科學研究總院先進制造技術研究中心(CAMTC)所長王淼輝掩飾不住興奮，在他看來，如果能將該項技術引入國內，將極大地解決我國長期以來存在的電鍍污染問題
