弗勞恩霍夫激光技術(shù)研究所(ILT)的研究人員開發(fā)了一種新的增材制造方法，用于涂覆和修復(fù)金屬部件。

弗勞恩霍夫認(rèn)為，該技術(shù)被稱為超高速激光材料沉積(EHLA)，具有替代當(dāng)前腐蝕和磨損保護(hù)方法如硬鍍鉻和熱噴涂的潛力。

包括弗勞恩霍夫和亞琛大學(xué)亞研究人員在內(nèi)的這一發(fā)展最近獲得了馮·弗勞恩霍夫獎(jiǎng)。 為此，EHLA的研究人員Andres Gasser博士Thomas Schopphoven和Gerhard Maria Backes榮獲50,000歐元。

EHLA開發(fā)人員Thomas Schopphoven，Gerhard Maria Backes和Andres Gasser。

超高速激光材料沉積

Fraunhofer解釋說，EHLA工藝在效率和速度方面均優(yōu)于現(xiàn)有的腐蝕和磨損保護(hù)方法。弗勞恩霍夫ILT集團(tuán)經(jīng)理Andres Gasser博士說道

我們現(xiàn)在可以在短時(shí)間內(nèi)使用EHLA在大面積上應(yīng)用十分之一毫米的薄層，同時(shí)在資源節(jié)約和經(jīng)濟(jì)性方面都很有潛力。

EHLA使用激光熔融金屬粉末，同時(shí)它們?cè)谌鄢刂�上。這意味著液態(tài)金屬滴入焊池而不是燒結(jié)顆粒。這是有益的，因?yàn)檫@意味著層更均勻，并且需要更少的材料來熔化。此外，F(xiàn)raunhofer還表示：“該組件可以比常規(guī)激光材料沉積快100至250倍，而不加熱基板。

弗勞恩霍夫激光技術(shù)研究所熟悉激光器在增材制造中的應(yīng)用，就像3D打印行業(yè)今年早些時(shí)候在討論使用激光器進(jìn)行串聯(lián)生產(chǎn)的大會(huì)上所學(xué)的一樣。

EHLA工藝應(yīng)用于金屬部件

憑借EHLA工藝，弗勞恩霍夫(Fraunhofer)表示，它對(duì)抗腐蝕和磨損保護(hù)的替代品提供了改進(jìn)。由于硬鉻電鍍消耗大量能量并且具有粘合和孔隙率的缺點(diǎn)，而熱噴涂在所用材料方面可能相當(dāng)浪費(fèi)。相比之下，EHLA方法是無孔的，從而改善粘結(jié)并降低裂紋和孔隙的發(fā)生的可能性。 EHLA技術(shù)還使用比熱噴涂更節(jié)約的方法的90%的材料。

修復(fù)金屬部件

有趣的是，F(xiàn)raunhofer建議新的EHLA涂層方法可用于修復(fù)現(xiàn)有的金屬部件。由阿克倫大學(xué)研究使用增材制造來修復(fù)金屬部件。在與飛機(jī)維修和維修公司合作之后，該大學(xué)的NCERCAMP開發(fā)了一種超音速粒子沉積方法，如果獲得FAA認(rèn)證就可以直接應(yīng)用于修理金屬飛機(jī)部件 。弗勞恩霍夫的EHLA也可以同樣具有這樣的應(yīng)用，以便部分地建立金屬層。

使用EHLA將可以幫助阿克倫大學(xué)NCERCAMP每年節(jié)約估計(jì)4000億美元的材料腐蝕成本。

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