雷射覆層 - 塗層、修補和快速成型製造

什麼是雷射金屬熔敷？

雷射熔覆是雷射焊接技術中的一種特殊製程，同時也是一種快速成型製程，在此過程中，金屬填充材料會被選擇性地導入由雷射產生的熔池中。在國際上，此製程也稱為雷射熔覆、雷射金屬沉積 (LMD) 或定向能量沉積 (DED)。

在此過程中，金屬粉末或金屬線會被送入雷射熔池中。沉積的材料與基底材料進行冶金結合，形成致密、有彈性的層或結構。這樣就可以對元件進行塗層、修補或以加成方式製造。

目前，雷射金屬鍍膜已廣泛應用於各行各業，包括工具與模具製造、機械工程、能源產業及航太產業。

精確的雷射光束導引、均勻的材料進給以及堅固耐用的製程光學元件，對於穩定且可重複製造的製程而言至關重要。Precitec 開發了專為工業應用而設計的粉末和線材激光熔覆用高精度加工頭。

在雷射熔覆中，聚焦的雷射束會在零件表面形成局部熔池。與此同時，填充材料（粉末或線材）被導入熔池中。

此製程分幾個步驟進行：

通過精確控制熔化和凝固，可以製造出具有特定幾何形狀的高品質塗層或添加結構。現代化的雷射加工頭即使對複雜的零件幾何形狀也能進行穩定的製程控制。

雷射熔覆主要應用於元件暴露於高機械、熱或腐蝕負荷的場合。最重要的應用領域包括

可透過應用特殊合金來特別改善元件表面。例如，可以製造出耐磨、耐腐蝕或耐溫的塗層。雷射熔覆通常用於在高度受壓的組件上塗上耐磨塗層。

典型的應用包括

精確的雷射能量輸入可實現高品質的塗層，且基底材料的稀釋程度低。

雷射鍍層常用於修復已磨損或損壞的零件。損壞的區域會進行特定的重建，然後以機械方式重新加工。

典型的維修應用包括

有針對性的材料應用可延長零件的使用壽命，並降低備件的成本。

除了塗層和修補之外，雷射熔覆也可用於快速成型製程。這包括逐層建立金屬結構。相較於以粉末床為基礎的快速成型製程，此製程具備優勢，尤其適用於大型零件或高成型率。

線基雷射沉積焊接在此扮演重要角色，因為它特別節省材料。您可以在我們的雷射 3D 列印頁面中找到更多相關資訊。

在粉末式雷射熔覆中，金屬粉末經由噴嘴導入雷射焊接池中。此製程特別適合精密塗層與修補製程。

穩定的粉末進給和精確的雷射光學是獲得均勻塗層品質的關鍵。

Precitec 推出的VarioCladder YC52是專為金屬粉末激光熔覆而開發的加工頭。模組化噴嘴概念可靈活適應不同的應用和軌道寬度。

在以金屬線材為基礎的雷射熔覆中，金屬線材被持續送入雷射焊接熔池中。由於幾乎所有的填充材料都被利用，因此此製程能夠達到很高的建立率和材料效率。

金屬零件的快速成型製造過程中經常使用金屬線材製程。

Precitec 為此開發了具有同軸送線功能的加工頭，無論移動方向如何，都能穩定地送料。

有關這項技術的更多資訊，請參閱我們的雷射 3D 列印頁面。