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德國Fraunhofer 激光技術(shù)研究所正在開(kāi)發(fā)基于金屬絲激光沉積的創(chuàng )新技術(shù)（wire-based laser metal deposition，LMD-W）。在Formnext 2018展會(huì )期間，Fraunhofer 展示了這一技術(shù)。
Fraunhofer 在Formnext展臺中展示的LMD-W技術(shù)
 可制造市場(chǎng)上廣泛使用的焊絲 LMD-W 技術(shù)最初是為提升部件的耐磨性而開(kāi)發(fā)的。金屬絲材在被激光熔化之后，層層沉積到部件表面。Fraunhofer 還開(kāi)發(fā)了CAD / CAM軟件，用于控制材料的逐層構建過(guò)程。
LMD-W 技術(shù)的特點(diǎn)是，材料在完全熔化后被分層沉積到部件表面，通過(guò)適當的CAM 支持和多軸過(guò)程控制，材料能夠被構建在現有的組件上。Fraunhofer表示該技術(shù)的材料利用率可達100%。
基于LMD-W 技術(shù)的增材制造設備采用模塊化設計，可以經(jīng)濟高效的集成到企業(yè)的現有生產(chǎn)線(xiàn)中。其激光打印頭適用于常見(jiàn)的激光光學(xué)系統，因此不需要復雜的定制光束引導系統。內置傳感器可以檢測到運行過(guò)程中出現的典型錯誤，因此這些錯誤能夠在加工過(guò)程中得到分析，設備的控制系統針對錯誤進(jìn)行補償。
LMD-W 設備采用橫向送絲方式，金屬絲與光軸成20度角。打印絲材包括多種鋼，以及鎳基和鈦基合金絲材。Fraunhofer 正在研究幾種其他合金絲材的適用性。
LMD-W 技術(shù)所使用的金屬絲材為市場(chǎng)上廣泛可用的絲材，填充焊絲、實(shí)芯焊絲和專(zhuān)用于激光沉積的絲材都可應用于該技術(shù)，這將降低制造成本。
LMD-W 技術(shù)在工業(yè)中的應用包括：
刀具維護 – 在制造中，刀具會(huì )受到磨損、粘附，并承受可能導致?lián)p壞的應力。LMD-W 技術(shù)的其中一項應用是為刀具添加一層保護層，從而延長(cháng)刀具壽命。
結構部件增材制造 – LMD-W 技術(shù)能夠經(jīng)濟的生產(chǎn)近凈形結構部件。
復雜部件增材制造 - 制造高復雜度的部件，例如渦輪葉片。
Fraunhofer 針對LMD-W 技術(shù)提供的服務(wù)包括：
- 應用的可行性研究
- 工藝開(kāi)發(fā)
- 通過(guò)該技術(shù)提供小批量定制制造
- 將該技術(shù)整合到現有的工藝鏈中
- 基于LMD-W 技術(shù)的增材制造設備設計和制造
- 將基于LMD-W 技術(shù)的激光系統和送絲系統集成到機床中
3D科學(xué)谷Review Fraunhofer激光技術(shù)研究所還開(kāi)發(fā)了另外一種基于直接能量沉積-DED的金屬增材制造技術(shù)-EHLA超高速激光材料沉積技術(shù)。根據市場(chǎng)研究，該技術(shù)可用于涂層和修復金屬部件。
Fraunhofer激光技術(shù)研究所認為，超高速激光材料沉積技術(shù)（EHLA）具有替代當前腐蝕和磨損保護方法如硬鍍鉻和熱噴涂的潛力。EHLA通過(guò)激光熔化金屬粉末，金屬粉末以液態(tài)金屬的形態(tài)“滴入”焊池而不是以半熔化的燒結顆粒形態(tài)粘結在一起。
Fraunhofer表示，該工藝對當前抗腐蝕和磨損保護的加工工藝具有改進(jìn)作用。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浪費。相比之下，EHLA方法加工出來(lái)的涂層是無(wú)孔的，從而改善粘合情況并降低裂紋和孔隙的發(fā)生的可能性。 除此之外，根據Fraunhofer，EHLA技術(shù)比熱噴涂節約90％的材料。
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