位于德國亞琛的弗勞恩霍夫激光技術研究所（Fraunhofer ILT），此前在全球范圍內成功開展了超高速激光材料沉積工藝（EHLA）。如今，研究人員在已有的基礎上實現了新突破。據弗勞恩霍夫激光技術研究所發布消息，在EVEREST合作項目中，弗勞恩霍夫激光技術研究所與三個行業合作伙伴進一步開發EHLA工藝和系統技術以有效地維修和熔覆組件，目的是通過EHLA工藝自身可靠的效率和極高的效率，對長而大的輥筒和其他旋轉部件進行涂覆，使其接近最終形狀。
圖1：為了能夠更有效地修復和涂覆組件，在涂有耐腐蝕鐵基粉末的加熱輥筒上對工藝鏈進行了測試
革命性的技術發展需要耐心：EHLA也是如此。大約10年前，弗勞恩霍夫激光技術研究所開發超高速激光材料沉積，在協作項目中的持續開發和測試帶來了長期成功，將以前的加工效率從每分鐘最大2米增加到了幾百米。
與工業合作伙伴的成功總結
當前的例子是EVEREST合作項目：與工業合作伙伴Herzogenrath的LUNOVU GmbH，多特蒙德的BCT GmbH和德國Krefeld的Drink＆Schl?ssersGmbH＆Co. KG一起，弗勞恩霍夫激光技術研究所的科學家們開發了涂層和涂層的工藝參數和策略。在一個成功的應用案例中，對于輥（長度1200mm，直徑200mm）的表面通過激光沉積鐵、鎳和鈷的耐腐蝕粉末。該項目成功實現了涂層厚度范圍達50μm-300μm，加工速度達20-200m/min。
攝像機監控使過程透明
由BCT和Fraunhofer ILT開發的用于幾何形狀獲取和過程監控以及自適應刀具路徑規劃的系統技術，在該項目中發揮了非常重要的作用。為了完成此任務，合作伙伴使用了專門開發的CAM模塊，該模塊以半自動化的方式校正了與目標狀態的幾何偏差。但這不僅僅是關閉控制循環的問題。
弗勞恩霍夫激光技術研究所的科學家Gregor Bultel解釋說：“我們采用了基于攝像頭的方法，可以全程監督整個涂層過程，從而得出有關過程穩定性的結論。事實證明，該系統技術在項目實驗中獲得了成功，我們現在正為其尋找第一批用戶。”
圖2：未來，合適的系統技術可以使直徑3000 mm超大輥筒進行穩定涂覆
高效的系統技術
實際測試是在項目聯合組織領導企業LUNOVU的Herzogenrath進行的，該實驗室還監督了EHLA演示系統。這家激光系統制造商將整個過程鏈集成到了演示器中，以便將掃描、路徑規劃和自動生成NC程序的完整工作流程集成到自動修復過程中。LUNOVO應用程序開發人員Andreas Bartling說：“最大的問題是將所有涉及的子系統組合到一個過程鏈中。我們應對了挑戰并建立了可靠的流程鏈，不僅節省了資源擁有了高效的系統技術，而且僅需要很少的員工就能照顧它。”
流程鏈擴展，包括后處理
在項目中，相關人員還分析了采取進一步行動的必要性。對于弗勞恩霍夫激光技術研究所的 Bultel而言，即將到來的工作包括優化粉末材料，沉積復雜的幾何形狀，增加最終輪廓接近度以及開發新的工藝策略以實現無裂紋沉積非常堅硬的涂層。但是對于他來說，過程鏈的主題也更進一步：“我正在考慮互聯過程鏈，我們也可以將涂覆過程與后處理步驟結合在一起，甚至可以在同一臺機器上實現。”
滿意的試點
實際測試在紙卷制造商Drink＆Schl?ssers公司進行。“利用所采用的工藝和系統技術，可以很好地處理零部件表面，”公司常務董事Kurt Beckers總結道，“我們能夠完全按照我們的想象生產表面。”在令人滿意的試驗項目之后，他看到了EHLA的良好機遇，并希望工藝技術得到進一步發展。
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