天元增材發(fā)布超高速絲材激光熔覆技術及設備

2020年9月23日，第四屆中國（西安）國際3D打印博覽會暨高端論壇（簡稱IAME）在西安高新國際會議中心舉辦，本屆大會繼續(xù)以“學術論壇+行業(yè)展覽+國際大賽”的形式，配套其他豐富活動，邀請到30余位國內外院士、70余位頂級專家做專題學術報告，150家國內外知名企業(yè)參展，南極熊作為3D打印行業(yè)專業(yè)媒體，對本次大會作了詳細報道。

在9月24日，陜西天元智能再制造股份有限公司旗下全資子公司西安天元增材制造高端裝備有限公司全國首創(chuàng)的超高速絲材激光熔覆技術及設備，在2020本次展上隆重發(fā)布。

超高速絲材激光熔覆設備是天元智造獨家擁有的新一代激光熔覆技術裝備，采用創(chuàng)新的技術原理、金屬絲材以及激光熔覆頭等系統(tǒng)，瞄準未來工業(yè)增材制造應用，歷時3年研發(fā)，申請國家專利30多件。此次天元增材超高速絲材激光熔覆技術及設備的發(fā)布無疑將開啟國內工業(yè)生產-增材再制造嶄新時代。

陜西天元智能再制造股份有限公司研發(fā)副總經(jīng)理 李世亮 代表天元增材在發(fā)布會現(xiàn)場進行新設備、新技術介紹。

技術特性
超高速絲材激光熔覆技術采用創(chuàng)新的技術原理，以金屬絲材作為熔覆材料，該技術解決了粉末類激光熔覆技術先天性缺陷，具有比粉末類激光熔覆技術更好的綜合優(yōu)勢。
綜合性能具體表現(xiàn)在：
（1）適用材料廣泛：幾乎所有焊絲均可使用，可實現(xiàn)鋼基體表面熔覆鈦合金，以及熔覆碳鋼等普通粉末激光熔覆難以實現(xiàn)的材料。
（2）熔覆速率高：熔覆厚度1.2mm時，熔覆線速度最高可達100mm/s，熔覆效率可達到9Kg/h或1㎡/h，是粉末激光熔覆的2-4倍以上。
（3）熔覆層質量可靠、性能優(yōu)異：相比粉末，不存在空心粉、衛(wèi)星粉和高氧含量造成未熔合、夾渣缺陷；可充分實現(xiàn)局部保護，熔覆層非常致密，熔覆金屬性能優(yōu)異，抗拉強度、屈服強度以及沖擊功全面優(yōu)于粉末類激光熔覆層。
（4）熱輸入低：得益于高效率，單位面積輸入的激光能量小，因此熔覆過程熱輸入量小、熱損傷小，熔覆薄壁零件或者細長軸類零件不易變形。
（5）稀釋率低：熔覆層稀釋了可穩(wěn)定控制在2%以內，使熔覆金屬性能接近原始材料性能。

高速絲材和粉末熔覆性能比較

經(jīng)濟性特點

（1）可適配市場上各類氬弧焊絲，材料來源廣泛，目前可適用價格最低的焊絲成本僅7元/kg，同樣牌號材料，絲材成本遠低于金屬粉末成本。

（2）材料幾乎100%利用，避免了粉末類激光熔覆材料浪費帶來的成本增加，鎳合金、鈷合金以及鈦合金等高價值材料尤為明顯。

產業(yè)化性能

（1）設備操作簡單，穩(wěn)定可靠，裝夾零件后一鍵啟動，熔覆完成自動結束。

（2）設備可搭載“智能再制造云網(wǎng)系統(tǒng)”，設備管理人員可在電腦、手機端實時查看設備狀態(tài)以及生產進度。

典型應用場景

（1）可替代軸類、平面類零件表面電鍍工藝，實現(xiàn)環(huán)保、高效以及高性能新品零件表面強化。

（2）適用于小油缸活塞桿等細長軸類零件表面強化與再制造，徹底解決細長軸類零件熔覆變形問題。

（3）材料、涂層、焊接方向科研院所的首選設備，可同時搭配粉末熔覆系統(tǒng)和內孔熔覆系統(tǒng)，實現(xiàn)高速絲材激光熔覆、高速粉末激光熔覆、內孔激光熔覆、寬光斑激光熔覆、激光淬火“五合一”功能，實現(xiàn)一機多用，節(jié)省實驗室場地與設備經(jīng)費。

應用案例

絞股絲材

碳鋼表面鈦合金熔覆

柱塞桿熔覆

不銹鋼熔覆

西安天元增材制造高端裝備有限公司此次發(fā)布的超高速激光熔覆設備，不僅可實現(xiàn)同質、異質類型的增材；在基材表面實現(xiàn)除不銹鋼、鎳基合金/高溫合金、鈦合金、鋯合金等耐腐蝕材料的絲材熔覆外，還可實現(xiàn)鈷基合金、高鉻合金等高硬度材料的表面激光熔覆，可極大滿足不同產業(yè)零部件及整機表面防腐耐磨的預防護及設備制備。