技术解析：超高速激光熔覆化腐朽为神奇

2018-04-04 10:47

激光熔覆3D打印（即激光熔覆成型）技术不用模具，用CAD软件制作一个零件模型，电脑编程后用成束的激光扫描于工件上，使工件上的金属粉末熔化、一层一层融合在一起并堆积，最终形成一个致密的金属零件。这种技术能一步成型金属零件，而经智能化过程控制后成型的致密金属零件是近净形的，几乎不用后续加工，真正实现快速、熔覆3D打印金属零件。

它提供的原型零件既能作为产品开发、设计用的概念、性能检测样品，又能直接作为功能零件使用。激光熔覆成型技术能使产品的开发至投入市场的时间极大地减少，并且使产品开发成本极大地降低，尤其能使产品的制造更快速、柔性、个性化、多样化，在新产品开发和单件小批量生产中具有无可比拟的优势，便于实现网络制造，也适合经济全球化的趋势，在新型汽车制造、医疗、仪表等民用领域能更高效地制造高精尖零件，在航天、军工领域能更好地制造高性能特种零件，特别是能制造以往极难加工的梯度功能材料、超硬材料，还能快速制造金属间化合物材料零件，所以此项技术应用前景广阔。

目前激光熔覆3D打印出的零件还有些缺点，比如质量稳定性较差，达不到用户要求的精度和粗糙度，要对零件进一步加工才行，所以这种技术的局限性导致它没能更好地应用于生产中。零件质量稳定性较差的原因有：在制作零件的过程中，一些工艺参数会波动，结果在零件某些地方形成的熔覆带的形状和大小不符合预期；当熔覆进行时还会扩大已形成的缺陷，使突起的地方更突，陷下的地方更陷，厚的地方更厚，薄的地方更薄。这样零件粗糙度和精度均不符合预期，最严重的是导致零件不能成型。

激光熔覆是指以不同的添料方式在被熔覆基体表面上放置被选择的涂层材料经激光辐照使之和基体表面一薄层同时熔化，并快速凝固后形成稀释度极低，与基体成冶金结合的表面涂层，显著改善基层表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性的工艺方法，从而达到表面改性或修复的目的，既满足了对材料表面特定性能的要求，又节约了大量的贵重元素。

与堆焊、喷涂、电镀和气相沉积相比，激光熔覆具有稀释度小、组织致密、涂层与基体结合好、适合熔覆材料多、粒度及含量变化大等特点，因此激光熔覆技术应用前景十分广阔。

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