NiTi形狀記憶合金因其優異的超彈性、生物相容性和功能特性，在航空航天、生物醫療等領域應用廣泛。然而，使用傳統制造方法難以加工復雜結構，而使用常規紅外激光（如1064 nm）增材制造存在激光吸收率低、熔池控制困難、易產生缺陷等問題，導致成形質量差、力學性能不足（通常僅為傳統工藝的70%左右），嚴重制約其發展。
華南師范大學信息光電子科技學院張慶茂教授團隊巴一博士等針對當前NiTi形狀記憶合金增材制造存在的上述問題，進行了一系列模擬試驗研究，并結合我司藍光激光熔覆設備進行實驗驗證，為提高增材制造鎳鈦合金性能指明了方向，合金相關研究成果發表在行業頂級期刊。
使用藍光半導體激光器可以大幅提升NiTi合金對激光的吸收率，有效改善熔池穩定性與熱傳導行為，實現了微觀組織的精細調控與力學性能的顯著提升。該方法為高反金屬材料的增材制造提供了新的思路，具有工藝簡單、無需添加合金元素、性能優異等優勢，展現出在生物醫療、航空航天等領域的巨大應用潛力。
圖1 我司工藝實驗室實驗樣品展示
圖2 不同能量密度下的熔池機制示意圖
圖3 激光光源對NiTi合金影響的機制示意圖
激光熔覆技術
本次實驗采用藍光系列自研產品進行工藝驗證，其中采用800W光纖輸出藍光半導體激光器，速度為10 mm/s，實現對熔池溫度場與流動行為的精準調控，提升成形質量，最終樣品相對密度達99.94%，幾乎無孔隙，表面質量優異。
圖4 800W光纖輸出藍光半導體激光器
此款800W光纖輸出藍光半導體激光器光束質量好，輸出光斑均勻,電光效率高。光纖采用標準QBH接口,易于系統集成，廣泛應用于有色金屬的激光焊接與熔覆等。
此款激光器中心波長為455士15nm,功率連續可調，最大連續輸出功率大于800W,可應用于新能源動力電池制造、電動汽車關鍵零部件制造、激光3D打印等領域。
圖5 樣品展示
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