“超快激光材料沉积”的新工艺带来优越的表面涂覆效果

弗劳恩霍夫激光技术研究所（FraunhoferILT）的研究人员开发出一种名为“超快激光材料沉积（EHLA）”的新工艺，可用于金属零部件的表面涂覆，保护组件免受腐蚀和磨损。EHLA工艺通过激光在熔池上方熔化金属粉末颗粒，金属粉末以液态金属形态滴入熔池而不是固体粉末颗粒，从而实现表层更加均匀，并且只需熔化较少的基材，该工艺克服了硬镀铬、热喷涂、激光材料沉积或其他沉积焊接工艺等存在的不足之处。

与硬镀铬相比，该工艺更加经济环保，涂覆表面可与基底实现冶金结合且不会分层。与硬铬镀工艺不同，利用EHLA工艺获得的表层是无孔的，因此能够为部件提供更加有效且长久的保护。

与热喷涂相比，该工艺能够更有效地利用资源。热喷涂工艺会消耗大量的材料和气体，而最终只有大约一半的材料涂覆在部件表面，并且所得到的表层与基底结合不紧密。由于孔隙率较大，需要在表面多涂覆几层，每层大约25～50μm。相比之下，新的EHLA工艺使用了大约90％的材料，使其资源效率和经济性更高。

与沉积焊接工艺相比，新工艺能够更快、更广泛地应用。沉积焊接工艺常常用于生产高质量且粘结牢固的涂层。然而，使用诸如钨惰性气体（TIG）焊接或等离子体粉末沉积方法沉积的涂层通常厚度为2mm～3mm，使用了过多的材料。目前，激光材料沉积技术已经能够实现0.5mm～1mm的层厚，但是对于大型部件来说沉积速度较慢，因此仅仅应用在特定领域。

与传统的激光材料沉积相比，EHLA工艺的涂覆速度提高了100～250倍，同时基板的加热最小化，因此可用于热敏部件的涂覆。此外，新工艺可用于全新的材料组合，如铝基合金或铸铁表面涂覆。