超高速激光熔覆应用 (EHLA) 是一种源自激光熔覆（也称为激光金属沉积 (LMD) 或定向能量沉积 - 激光束 (DED-LB)）的新技术。FraunhoferILT 开发了 EHLA 作为对激光熔覆的改进、镀铬的替代品和喷涂技术的替代品。EHLA涂层可以以比激光熔覆快 10-100 倍的速度应用于小型和大型部件。许多常见的表面涂层技术由于不同原因受到限制：激光熔覆相对于其他工艺相对较慢，并且向底层材料输入相对较高的热量；热喷涂技术普遍耗能耗材，缺乏冶金结合强度；和电镀工艺对环境有害，导致引入限制其应用的法规，并存在附着缺陷和故障。EHLA 试图改进这些问题中的每一个，并在此过程中引入了该技术的更广泛的行业应用。

EHLA与超高速激光熔覆有何不同？
在传统的超高速激光熔覆中，光学聚焦的激光束通过激光辐射在部件表面产生熔池，粉末或线材通过喷嘴进入熔池，并通过熔池温度和激光辐射的组合熔化添加形式和功能。当喷嘴穿过基材时，热源移开，沉积的材料固化并与基材结合在一起，在基材和沉积物之间形成稀释材料区（300μm-1000μm 深）。在EHLA 工艺中，粉末被送入基材上方的聚焦激光束线中。这确保沉积的材料在与基板接触之前已经熔化，在基板上仍然形成非常浅的熔池，允许沉积的材料在与下面的材料接触时冷却和固化，从而减少到达基板的热量。下面的组分以及稀释和热效应的深度。这种小的稀释形成了生产更薄的涂层 (20-300µm) 的能力，在 5-10µm 内实现所需的化学。这也是EHLA可实现的高移动速度的核心。

EHLA 有哪些应用？
EHLA 主要针对部件涂层：这使其成为具有高磨损或有腐蚀风险或两者兼有的部件的任何领域的有前途的技术。这些类型的应用程序的示例可能包括：
· 刹车盘
· 液压缸
· 轴承轴颈
· 阀门和阀杆

EHLA 有什么好处？
涂层质量
通过将粉末颗粒引入激光路径，更少的能量被直接引入下面的组件或基板。通过这种方式，激光对部件微观结构的热效应大大降低，变形的风险最小。在涂层完整性方面，EHLA 涂层的材料密度超过99.8%，缺陷和孔隙形成率极低。与超高速激光熔覆一样，材料完整性在很大程度上取决于粉末质量和工艺参数选择。涂层和基材之间形成牢固的冶金结合，确保抗冲击性能由于稀释度降低，EHLA 涂层可以薄至 20 µm，每层厚达 300 µm，随后的每一层都与底层进行冶金连接，可实现的总厚度是无限的。低稀释度还允许 EHLA 连接不同的材料，传统上很难用传统技术连接或涂覆的材料。
为了环境
EHLA 是替代镀铬的有希望的候选者，可提供显着的腐蚀保护，而没有六价铬带来的环境和健康风险。EHLA 还拥有高达95% 的材料捕获率，从而减少浪费并提高应用涂层的效率。
为未来
在过去 15 年中，TWI 凭借自身的力量引领了超高速激光熔覆 (DED-LB) 从涂层到增材制造，因此我们计划引领 EHLA 的发展，遵循类似但加速的道路。技术的相似性使 EHLA 能够快速跟踪开发超高速增材制造。吹粉增材制造技术的自由度将保持不变，EHLA 可能能够进行自由形式的添加剂、现有组件的功能添加以及组件的自由形式修复。