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位于德國(guó)亞琛的弗勞恩霍夫激光技術(shù)研究所（Fraunhofer ILT），此前在全球范圍內(nèi)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(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了新突破。據(jù)弗勞恩霍夫激光技術(shù)研究所發(fā)布消息，在EVEREST合作項(xiàng)目中，弗勞恩霍夫激光技術(shù)研究所與三個(gè)行業(yè)合作伙伴進(jìn)一步開發(fā)EHLA工藝和系統(tǒng)技術(shù)以有效地維修和熔覆組件，目的是通過(guò)EHLA工藝自身可靠的效率和極高的效率，對(duì)長(zhǎng)而大的輥筒和其他旋轉(zhuǎn)部件進(jìn)行涂覆，使其接近最終形狀。

圖1：為了能夠更有效地修復(fù)和涂覆組件，在涂有耐腐蝕鐵基粉末的加熱輥筒上對(duì)工藝鏈進(jìn)行了測(cè)試

革命性的技術(shù)發(fā)展需要耐心：EHLA也是如此。大約10年前，弗勞恩霍夫激光技術(shù)研究所開發(fā)超高速激光材料沉積，在協(xié)作項(xiàng)目中的持續(xù)開發(fā)和測(cè)試帶來(lái)了長(zhǎng)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(yè)合作伙伴的成功總結(jié)
當(dāng)前的例子是EVEREST合作項(xiàng)目：與工業(yè)合作伙伴Herzogenrath的LUNOVU GmbH，多特蒙德的BCT GmbH和德國(guó)Krefeld的Drink＆Schl?ssersGmbH＆Co. KG一起，弗勞恩霍夫激光技術(shù)研究所的科學(xué)家們開發(fā)了涂層和涂層的工藝參數(shù)和策略。在一個(gè)成功的應(yīng)用案例中，對(duì)于輥（長(zhǎng)度1200mm，直徑200mm）的表面通過(guò)激光沉積鐵、鎳和鈷的耐腐蝕粉末。該項(xiàng)目成功實(shí)現(xiàn)了涂層厚度范圍達(dá)50μm-300μm，加工速度達(dá)20-200m/min。

攝像機(jī)監(jiān)控使過(guò)程透明
由BCT和Fraunhofer ILT開發(fā)的用于幾何形狀獲取和過(guò)程監(jiān)控以及自適應(yīng)刀具路徑規(guī)劃的系統(tǒng)技術(shù)，在該項(xiàng)目中發(fā)揮了非常重要的作用。為了完成此任務(wù)，合作伙伴使用了專門開發(fā)的CAM模塊，該模塊以半自動(dòng)化的方式校正了與目標(biāo)狀態(tài)的幾何偏差。但這不僅僅是關(guān)閉控制循環(huán)的問(wèn)題。
弗勞恩霍夫激光技術(shù)研究所的科學(xué)家Gregor Bultel解釋說(shuō)：“我們采用了基于攝像頭的方法，可以全程監(jiān)督整個(gè)涂層過(guò)程，從而得出有關(guān)過(guò)程穩(wěn)定性的結(jié)論。事實(shí)證明，該系統(tǒng)技術(shù)在項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)中獲得了成功，我們現(xiàn)在正為其尋找第一批用戶?！?/p>

圖2：未來(lái)，合適的系統(tǒng)技術(shù)可以使直徑3000 mm超大輥筒進(jìn)行穩(wěn)定涂覆

高效的系統(tǒng)技術(shù)
實(shí)際測(cè)試是在項(xiàng)目聯(lián)合組織領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)LUNOVU的Herzogenrath進(jìn)行的，該實(shí)驗(yàn)室還監(jiān)督了EHLA演示系統(tǒng)。這家激光系統(tǒng)制造商將整個(gè)過(guò)程鏈集成到了演示器中，以便將掃描、路徑規(guī)劃和自動(dòng)生成NC程序的完整工作流程集成到自動(dòng)修復(fù)過(guò)程中。LUNOVO應(yīng)用程序開發(fā)人員Andreas Bartling說(shuō)：“最大的問(wèn)題是將所有涉及的子系統(tǒng)組合到一個(gè)過(guò)程鏈中。我們應(yīng)對(duì)了挑戰(zhàn)并建立了可靠的流程鏈，不僅節(jié)省了資源擁有了高效的系統(tǒng)技術(shù)，而且僅需要很少的員工就能照顧它。”

流程鏈擴(kuò)展，包括后處理
在項(xiàng)目中，相關(guān)人員還分析了采取進(jìn)一步行動(dòng)的必要性。對(duì)于弗勞恩霍夫激光技術(shù)研究所的 Bultel而言，即將到來(lái)的工作包括優(yōu)化粉末材料，沉積復(fù)雜的幾何形狀，增加最終輪廓接近度以及開發(fā)新的工藝策略以實(shí)現(xiàn)無(wú)裂紋沉積非常堅(jiān)硬的涂層。但是對(duì)于他來(lái)說(shuō)，過(guò)程鏈的主題也更進(jìn)一步：“我正在考慮互聯(lián)過(guò)程鏈，我們也可以將涂覆過(guò)程與后處理步驟結(jié)合在一起，甚至可以在同一臺(tái)機(jī)器上實(shí)現(xiàn)?！?br/>
滿意的試點(diǎn)
實(shí)際測(cè)試在紙卷制造商Drink＆Schl?ssers公司進(jìn)行?！袄盟捎玫墓に嚭拖到y(tǒng)技術(shù)，可以很好地處理零部件表面，”公司常務(wù)董事Kurt Beckers總結(jié)道，“我們能夠完全按照我們的想象生產(chǎn)表面?！痹诹钊藵M意的試驗(yàn)項(xiàng)目之后，他看到了EHLA的良好機(jī)遇，并希望工藝技術(shù)得到進(jìn)一步發(fā)展。