技术背景

超高速激光熔覆，也称为EHLA (Extreme High Speed Cladding）,由德国Fraunhofer ILT 发明，被誉为当前可替代电镀技术最具竞争力的工艺。

2017年，亚琛联合科技（ACunity）作为Fraunhofer ILT孵化企业，率先将超高速激光熔覆技术引进中国市场，同期建立亚琛联合科技（天津）有限公司，与Fraunhofer ILT紧密合作，对超高速激光熔覆进行技术产业化升级，不断完善工艺水平，提升其核心部件的功能性，例如送粉喷嘴的耐用性、送粉精度、高送粉量及粉末使用效率。在原有Fraunhofer ILT高精度同轴送粉喷嘴的基础上进行改型，正式推出高效、高汇聚性送粉喷嘴，送粉效率可达5公斤/小时以上，粉末利用率高达95%。而其特殊的模块化设计，大大降低了使用成本，使损耗件的更换变得异常的简单，同时保证了工艺的可重复性，喷嘴尺寸也可以根据维修的位置进行调整。新开发的超高速激光熔覆加工头，通过特殊的光路调节系统设计，实现光-粉在空间最理想的交互，粉末的熔化更加稳定、能量利用更加高效。

△ACUNITY超高速激光熔覆

加工头与模块式高汇聚送粉喷嘴

目前亚琛联合科技超高速整体设备可满足多种直径、长度轴类零件的涂层制造需求；同时集成了粉末流、熔池、涂层厚度的在线传感系统，可以实时监控涂层质量；针对各类耐磨、耐腐蚀和耐高温涂层制备要求，建立了完整的工艺数据库，可以为客户提供完善的设备和技术服务,目前全球已销售二十余套。

技术特点

△传统激光熔覆原理

△超高速激光熔覆原理

超高速激光熔覆技术本质上改变了粉末的熔化位置，使粉末在工件上方就与激光交汇发生熔化，随之均匀涂覆在工件表面。其熔覆速率可高达20-200m/min，因热输入小，热敏感材料、薄壁与小尺寸构件均可采用该技术进行表面熔覆，而且可用于全新的材料组合，例如铝基材料、钛基材料或铸铁材料上涂层的制备。由于涂层表面质量明显高于普通激光熔覆，只需要简单打磨即可应用，因此材料浪费、后续加工量都大大减少，在成本、效率、及对零件的热影响上超高速激光熔覆都具有不可替代的应用优势。

耐磨耐蚀

◎常用不锈钢耐蚀涂层硬度达到HRC50以上，无点蚀

◎超硬耐磨涂层硬度可达HRC65以上，适用各类面摩擦和冲击磨损

◎熔覆层厚度 50-500 μm

◎低稀释率 <1%

高质量高适应性

◎高表面质量，表面粗糙度Rz 10um

◎适用铁基、镍基、钴基等多种粉末材料

低热输入

◎低功率，高线速度

◎适用热敏感基体

◎适用大长径比的薄壁零件

◎适用异种材料的相互结合

高速高效

◎熔覆线速度20- 200 m/min

◎熔覆面积效率 0.8-1.6 m2/h（取决于涂层厚度）

◎粉末用量 3-5kg/h（取决于涂层厚度）

技术优势

与传统的电镀和常规激光熔覆技术相比，超高速激光熔覆具有其独特的优势。

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工业解决方案

亚琛联合科技（ACunity）在中、德两地均设立了超高速激光熔覆技术研发中心、生产加工产能中心。基于大量国内外客户的应用需求，定制化开发工艺及核心装备的，已具备为客户提供产业化应用技术的服务能力，包括粉末材料选型、设备配置、工艺过程控制、技术支持和升级服务等。

行业应用

超高速激光熔覆技术最早是在煤机行业获得认可，用于制备液压支架立柱的耐蚀涂层，部分产品上已经实现了批量应用。与此同时，轧辊、锅炉热管、石油钻井平台、造纸、轨道交通等多个行业的产品均在积极开展相关涂层制备技术的研发。不同产品对涂层的性能要求差异较大，有些产品的服役性能苛刻，超高速激光熔覆的涂层较薄、凝固速率极快，涂层质量的保障、前后道工序的适应性、粉末的匹配性等都还需要系统的验证，因此，强大的工艺支持、系统性的工业解决方案是实现技术产业化的必需做好的准备。