
在科技迅猛發(fā)展的浪潮中,激光技術(shù)成為先進(jìn)制造業(yè)的核心驅(qū)動力,深刻重塑各行業(yè)生產(chǎn)格局。其中,高速激光熔覆技術(shù)憑借其顯著優(yōu)勢,成為材料表面改性與修復(fù)領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù),備受關(guān)注。在這場科技角逐中,中科中美激光科技有限公司憑借深厚科研底蘊和不懈技術(shù)攻堅,脫穎而出,成為引領(lǐng)激光增材制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展的中堅力量。
高速激光熔覆技術(shù):先進(jìn)制造的革新力量
高速激光熔覆技術(shù)以高能量密度激光束為熱源,將特制金屬合金粉末精準(zhǔn)熔覆于金屬基體表面。在激光能量作用下,將粉末迅速熔化并快速凝固,在基體表面形成與基體呈冶金結(jié)合、致密均勻且厚度可控的涂層。該涂層不僅能顯著提升工件耐磨、耐腐蝕、耐高溫及抗氧化性能,還能修復(fù)磨損或加工失誤的工件尺寸,極大增強工件性能,有效延長其使用壽命。
與傳統(tǒng)的TIG電弧增材、超高速火焰噴涂、等離子噴涂和電鍍硬鉻等技術(shù)相比,高速激光熔覆技術(shù)優(yōu)勢明顯:單涂層厚度薄,可實現(xiàn)精細(xì)表面處理;冶金結(jié)合確保涂層與基體高強度結(jié)合;熱影響區(qū)小,最大限度減少對基體材料性能的影響;表面平整度高,可減少后續(xù)加工工序;無污染,符合現(xiàn)代綠色制造理念,是當(dāng)之無愧的先進(jìn)表面改性技術(shù)。
中科中美激光科技有限公司2012年孵化于中國科學(xué)院西安光機(jī)所,自誕生便肩負(fù)科技創(chuàng)新使命。公司創(chuàng)始人段開椋,四川大學(xué)光學(xué)博士,中國科學(xué)院西光所研究員,國家863“十一五”先進(jìn)個人,2013年帶領(lǐng)團(tuán)隊成功推出我國首臺千瓦級工業(yè)光纖激光器,為我國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。
自成立以來,中科中美堅守自主創(chuàng)新道路,在高功率激光產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用領(lǐng)域持續(xù)深耕,累計申請專利50余項,這些專利成果是公司技術(shù)實力的有力證明,也是推動行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的重要力量。
高速激光熔覆是2017年年末出現(xiàn)的新技術(shù)。2018年,中科中美成功研制并推出我國首臺高速激光熔覆裝備,第一時間打破了國外產(chǎn)品技術(shù)壟斷,使同類型國外產(chǎn)品價格暴跌80%,大幅降低國內(nèi)企業(yè)采購成本,推動高速激光熔覆技術(shù)在國內(nèi)廣泛應(yīng)用。經(jīng)過多年發(fā)展,高速激光熔覆技術(shù)在我國已成熟,參與企業(yè)有數(shù)十家,但功率水平多在萬瓦以下的水平。在萬瓦以上功率,關(guān)鍵部件高速激光熔覆頭的耐用性、可靠性降低,壽命縮短,無法滿足工業(yè)化應(yīng)用。
自2022年起,中科中美獨家推出萬瓦高速激光熔覆設(shè)備,林州重機(jī)(股票代碼 002535)油缸液壓支柱的內(nèi)、外壁激光熔覆使用了中科中美十幾臺10 kW高速激光熔覆設(shè)備。萬瓦高速相對于6000 W高速具有效率高、涂層結(jié)合力強、容易控制裂紋等優(yōu)勢,但在冶金行業(yè),重型軋輥表面常需厚涂層、高硬度、高耐磨的涂層,10 kW熔覆設(shè)備仍難以勝任。為此,中科中美2025年又推出15 kW和 20 kW的高速激光熔覆設(shè)備。
此外,目前市場上的高速激光熔覆設(shè)備均為熔粉設(shè)備,無工業(yè)級大功率熔絲設(shè)備。德國與國內(nèi)個別廠家開發(fā)了6000 W以下的熔絲設(shè)備,但熔覆效率和設(shè)備可靠性遠(yuǎn)未達(dá)到工業(yè)級水平,市場上的絲材應(yīng)用都是使用電弧技術(shù)。為此,中科中美經(jīng)過多年技術(shù)功關(guān),2024下半年推出了10 kW熔絲設(shè)備,填補了行業(yè)空白。2025年推出了15 kW熔絲設(shè)備。奠定了國產(chǎn)設(shè)備技術(shù)的國際領(lǐng)先地位。
綜上,中科中美的萬瓦級熔粉設(shè)備和萬瓦級熔絲設(shè)備均處于國際領(lǐng)先水平。特別是萬瓦熔絲設(shè)備不僅可用于激光熔覆和激光堆焊,還可用于激光焊接和激光3D打印。中科中美對我國乃至全球增材(再)制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展都將起到巨大的促進(jìn)作用。
中科中美增材技術(shù):三大核心優(yōu)勢構(gòu)筑行業(yè)壁壘
1.獨有的中心送粉技術(shù)
在萬瓦級激光熔覆(熔粉)領(lǐng)域,中科中美憑借卓越的自主創(chuàng)新能力,成功攻克激光輸出、光束整形等技術(shù)難關(guān),走出一條與歐美完全不同的技術(shù)發(fā)展路徑,開創(chuàng)性地采用了獨有的中心送粉技術(shù)。這一技術(shù)突破源于中科中美長期的技術(shù)沉淀以及深厚的專業(yè)背景,充分彰顯了其在行業(yè)內(nèi)的技術(shù)領(lǐng)先地位。而市場上多數(shù)廠家均采用歐美的同軸送粉技術(shù)(環(huán)形或多路送粉方式),這種技術(shù)在實際應(yīng)用中弊端明顯,特別是萬瓦功率水平下局限性愈發(fā)突出,通常只能在 6000 W功率水平工作,易出現(xiàn)粘粉、堵粉等問題,影響設(shè)備正常運行,縮短設(shè)備關(guān)鍵部件使用壽命,旁軸送粉熔覆頭一般僅能維持幾個月有效工作壽命。所以許多設(shè)備廠家的12000瓦熔覆設(shè)備又重回傳統(tǒng)的寬光斑普通激光熔覆范疇。
中科中美自主研發(fā)的中心送粉激光熔覆頭,由于粉、光通道的特殊性,結(jié)構(gòu)合理,制冷效果高效,即使在萬瓦級水平,其穩(wěn)定性、可靠性仍然很高。在實際應(yīng)用中,該熔覆頭可多年穩(wěn)定工作,無需頻繁更換,大幅降低設(shè)備維護(hù)成本,提高生產(chǎn)效率。
中科中美自主研發(fā)的中心送粉技術(shù),堪稱萬瓦以上高速激光熔覆的不二之選。當(dāng)下,在國內(nèi)眾多企業(yè)中,唯有中科中美成功掌握了這一核心技術(shù),憑借這一獨特優(yōu)勢,中科中美在萬瓦級激光熔覆(熔粉)設(shè)備市場上脫穎而出,成為行業(yè)翹楚。其技術(shù)實力不僅助力企業(yè)自身發(fā)展,更為我國激光熔覆技術(shù)的蓬勃發(fā)展與廣泛應(yīng)用提供了堅實有力的技術(shù)支撐,推動著行業(yè)不斷邁向新高度 。
2.領(lǐng)先的萬瓦級中心送絲激光熔覆技術(shù)
在萬瓦級中心送絲激光熔覆技術(shù)領(lǐng)域,中科中美獨占鰲頭。國外同類型技術(shù)大多仍處于6000 W功率瓶頸期,熔覆效率低,每小時僅能熔絲1-2公斤左右。中科中美憑借深厚技術(shù)積累與創(chuàng)新攻堅,成功解決萬瓦熔絲的種種技術(shù)難題,2024年下半年成功推出的10 kW工業(yè)級中心送絲激光熔覆設(shè)備,2025年又推出工業(yè)級15 kW中心送絲激光熔覆設(shè)備。這些熔絲設(shè)備熔覆過程穩(wěn)定,抗煙塵能力強,熔覆效率高,每小時最高能熔近10公斤焊絲,是國內(nèi)外同類技術(shù)效率的數(shù)倍。
從成本效益看,激光熔絲技術(shù)相較傳統(tǒng)熔粉技術(shù)具有顯著成本優(yōu)勢。經(jīng)測算,采用中科中美激光熔絲技術(shù)可幫客戶削減30%-50%的粉末成本,對追求成本控制與效益最大化的企業(yè)極具吸引力。
在管道、油缸內(nèi)壁熔覆等特殊應(yīng)用場景中,市場主流的激光熔粉技術(shù)弊端盡顯。熔覆過程產(chǎn)生大量廢粉和煙塵,加劇光學(xué)鏡片損耗,頻繁更換鏡片增加成本,且涂層易出現(xiàn)氣孔,嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。中科中美激光熔絲技術(shù)則無煙塵和廢粉困擾,為管道、油缸內(nèi)壁激光熔覆提供更契合的解決方案。
與市場現(xiàn)有激光熔絲技術(shù)相比,中科中美中心送絲技術(shù)優(yōu)勢顯著。當(dāng)前市場熔絲設(shè)備存在明顯局限性,絲徑適用范圍普遍僅能熔1.2 mm以下絲材,限制了應(yīng)用靈活性,面對粗絲加工任務(wù)力不從心。而中科中美中心送絲技術(shù)是行業(yè)革新者,其亮點之一是能讓絲材均勻吸收激光能量,絲徑適用范圍廣泛,可涵蓋 1.2 mm-3.2 mm,能輕松應(yīng)對常規(guī)細(xì)絲加工和特殊粗絲作業(yè),完美契合各類復(fù)雜生產(chǎn)需求,為企業(yè)材料選擇賦予更多自由。
在加工效率和能源利用方面,中科中美中心送絲技術(shù)表現(xiàn)出色。加工無需預(yù)熱,節(jié)省大量時間成本,避免預(yù)熱過程能源消耗,實現(xiàn)高效節(jié)能,為企業(yè)提升生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本提供有力支持。
此外,中科中美中心送絲技術(shù)在加工方向上突破傳統(tǒng)限制,無方向性,應(yīng)用領(lǐng)域得到極大拓展。不僅可完美應(yīng)用于激光熔覆,還能在激光堆焊、激光焊接和激光3D打印等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。這種跨領(lǐng)域應(yīng)用能力打破傳統(tǒng)行業(yè)界限,讓激光技術(shù)在更廣闊工業(yè)制造領(lǐng)域大放異彩,為推動激光技術(shù)在多領(lǐng)域深度應(yīng)用和創(chuàng)新發(fā)展開辟新道路。
3.高效的萬瓦激光絲材3D打印(中心送絲)
目前,金屬3D打印領(lǐng)域,鋪粉激光3D打印技術(shù)應(yīng)用較普遍。金屬絲材3D打印雖可借助電弧、電子束等技術(shù),但這些技術(shù)存在一系列弊端:
精度與表面質(zhì)量欠佳:成型過程難以精準(zhǔn)控制材料沉積位置與形態(tài),打印成品尺寸精度難達(dá)高標(biāo)準(zhǔn),表面粗糙,有明顯紋路與凹凸不平,常需大量后續(xù)加工工序打磨修整。
設(shè)備成本高昂:設(shè)備需配備復(fù)雜精密部件,如電子束3D打印設(shè)備需高真空系統(tǒng)、電子槍等,制造難度大,后期維護(hù)保養(yǎng)費用高。
工作效率低下:為保證打印穩(wěn)定性與成型質(zhì)量,打印速度受限,難以滿足大規(guī)模、高效率生產(chǎn)需求。電弧3D打印為確保電弧穩(wěn)定與材料充分熔化,打印速度通常較慢。
工作環(huán)境要求嚴(yán)苛:電弧3D打印產(chǎn)生強光、高溫與飛濺物,電子束3D打印涉及輻射防護(hù)等問題,需配備專業(yè)防護(hù)設(shè)施與良好通風(fēng)、屏蔽環(huán)境,增加場地建設(shè)與運營成本。
相比之下,激光熔絲技術(shù)用于金屬3D打印優(yōu)勢明顯,但受限于當(dāng)前市場激光熔絲技術(shù)不成熟,激光熔絲3D打印尚未大規(guī)模實際應(yīng)用。中科中美推出的萬瓦激光熔絲技術(shù)為激光絲材3D打印帶來新發(fā)展機(jī)遇。這一技術(shù)有望突破現(xiàn)有技術(shù)瓶頸,提升打印精度、效率與質(zhì)量,降低成本及對打印條件的環(huán)境要求,為金屬3D打印技術(shù)發(fā)展開辟新道路,推動行業(yè)邁向新發(fā)展階段。
咨詢激光熔覆設(shè)備:159 1097 4236
十幾年來,中科中美始終堅守以自主核心技術(shù)驅(qū)動企業(yè)發(fā)展的理念,腳踏實地專注于技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品打磨與品牌塑造。從當(dāng)前市場發(fā)展趨勢來看,下游制造業(yè)對高性能材料和先進(jìn)制造技術(shù)的需求正持續(xù)攀升,中國激光熔覆市場規(guī)模也隨之迅猛擴(kuò)張。在此機(jī)遇下,中科中美將繼續(xù)發(fā)揮其先進(jìn)技術(shù)優(yōu)勢,憑借高品質(zhì)產(chǎn)品和完善的服務(wù)體系,全方位推動中國高速激光熔覆技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,進(jìn)一步加快市場拓展步伐。一方面,鞏固自身在國內(nèi)市場的領(lǐng)先地位;另一方面,積極布局全球,致力于在全球高速激光熔覆細(xì)分領(lǐng)域樹立起行業(yè)標(biāo)桿,引領(lǐng)全球技術(shù)發(fā)展潮流,讓中國的激光熔覆技術(shù)閃耀在世界舞臺 。
隨著deepseek、哪吒動畫等一系列中國創(chuàng)新技術(shù)在全球成功破圈,越來越多中國科技企業(yè)憑借自主創(chuàng)新技術(shù)實力在國際舞臺嶄露頭角。單純技術(shù)模仿與抄襲無法擺脫二流企業(yè)困境。唯有創(chuàng)新,才能超越歐美,對于科技型企業(yè)來說,唯有堅定不移秉持技術(shù)創(chuàng)新,持續(xù)深耕核心技術(shù),才能在激烈全球競爭中脫穎而出,贏得國內(nèi)外市場的尊重與認(rèn)可。