近期，弗勞恩霍夫激光技術(shù)研究所（Fraunhofer ILT）向外界宣布開發(fā)了一種新的混合工藝，稱為同步加工和涂層（SMaC），將激光材料沉積與車削、磨削或銑削技術(shù)相結(jié)合。SMaC 可以快速有效地涂覆高強(qiáng)度涂層材料，并同時(shí)進(jìn)行機(jī)械加工。SMaC 將使該行業(yè)能夠生產(chǎn)具有延長(zhǎng)使用壽命和延長(zhǎng)運(yùn)行周期的部件，這一優(yōu)勢(shì)對(duì)能源行業(yè)、移動(dòng)行業(yè)和化工行業(yè)極具吸引力。

　　涂料有助于保護(hù)部件免受各種損壞和磨損。它們可以改善部件表面的物理或化學(xué)性質(zhì)，或賦予它們某些功能。由于它們的絕緣或反射特性，它們還可以幫助節(jié)省能源。Fraunhofer ILT涂層LMD和熱處理小組負(fù)責(zé)人Viktor Glushych解釋道：“我們將機(jī)械加工與超高速激光材料沉積（EHLA）結(jié)合到了一個(gè)工藝步驟中。這使我們能夠顯著縮短處理時(shí)間。根據(jù)要求輪廓和涂層材料，工藝時(shí)間可以減少60% 以上。”

　　SMaC 解決了高強(qiáng)度防腐和耐磨保護(hù)涂層的一個(gè)基本問題：涂層越硬，保護(hù)越好，但后處理越復(fù)雜。SMaC 的獨(dú)特之處在于它利用了EHLA 過程中產(chǎn)生的余熱。在激光材料沉積之后，涂層材料僅表現(xiàn)出其硬度的一小部分，因?yàn)榇嬖趲装贁z氏度的余熱。在并行進(jìn)行的機(jī)械加工中，由于涂層材料在沉積后立即進(jìn)行加工時(shí)會(huì)更軟，因此可以以更高的切削速度操作刀具。

　　Glushych 澄清道：“通過SMaC，可以經(jīng)濟(jì)地涂覆耐腐蝕和耐磨涂層。與通常的順序加工相比，實(shí)現(xiàn)了更高的表面質(zhì)量和更長(zhǎng)的刀具壽命。”EHLA 工藝可用于加工高強(qiáng)度涂層材料，甚至是高熵合金或金屬玻璃，而這些材料很難使用傳統(tǒng)方法進(jìn)行加工。

　　SMaC 的廣泛應(yīng)用

　　SMaC 允許用戶以高效、經(jīng)濟(jì)和通用的方式涂覆組件。然而，從生態(tài)學(xué)的角度來看，這一新工藝也很有趣，因?yàn)榻M件在使用中可以保持更長(zhǎng)的時(shí)間不受損壞，從而降低了更換頻率。Glushych 解釋道：SMaC 決定性地延長(zhǎng)了部件、組件和整機(jī)的使用壽命、運(yùn)行周期和維護(hù)間隔，提高了部件的原材料和能源效率，最大限度地減少了機(jī)器停機(jī)時(shí)間。

　　更少的備件意味著更少的原材料使用、更少的維護(hù)、更少的運(yùn)輸和倉儲(chǔ)。對(duì)許多公司來說，這意味著他們可以更獨(dú)立地工作，更可靠地計(jì)劃。換句話說，他們實(shí)現(xiàn)了更大的生產(chǎn)彈性。例如近年來，一些公司因功能性金屬部件的交付時(shí)間過長(zhǎng)而放緩。SMaC 將有助于扭轉(zhuǎn)這一趨勢(shì)。

　　Glushych 在描述其優(yōu)勢(shì)時(shí)表示：SMaC 效率高，節(jié)省能源、時(shí)間和資源。原則上，該工藝適用于需要涂覆但又要進(jìn)行后期機(jī)加工的應(yīng)用。例如，它可以用于生產(chǎn)腐蝕和磨損保護(hù)涂層、具有硬磁和軟磁性能的涂層，或用于生產(chǎn)耐腐蝕的滑動(dòng)軸承涂層和其他功能表面。

　　例如，可以在能源行業(yè)和整個(gè)移動(dòng)行業(yè)中找到SMaC 的適用場(chǎng)景。在化學(xué)工業(yè)中，表面必須承受高度侵蝕性的物質(zhì)。在采礦行業(yè)，SMaC 技術(shù)成功地防止了部件的快速磨損。 SMaC 不僅應(yīng)用領(lǐng)域眾多，而且種類繁多。

　　Glushych 表示：在即將出臺(tái)的歐7 標(biāo)準(zhǔn)的背景下，汽車剎車制動(dòng)盤的EHLA 涂層被認(rèn)為是一種非常有前途的解決方案，可以減少制動(dòng)過程中的顆粒物排放。通過同時(shí)涂層和機(jī)加工，可以更快、更高效地制造某些制動(dòng)盤涂層。同時(shí)，研究團(tuán)隊(duì)的另一個(gè)測(cè)試應(yīng)用是電池技術(shù)中多材料涂層的生產(chǎn)。在不久的將來，這種新的組合工藝將為激光涂層技術(shù)開辟出許多新的應(yīng)用領(lǐng)域。

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