关于激光再制造技术剖析
激光再制造技术
•改革开放以来，国外大批的高精尖设备引入我国，许多重大工程装备造价十分昂贵，一旦出现损坏，使生产线中断。
特别是进口设备，缺少备件，临时引进不仅价格昂贵，而且时间紧迫，不能保证及时生产，将造成重大的经济损失。
因此，开展重大装备修复，发展快速、高效、精密的修复技术不仅具有广阔的市场需求，而且具有重大的经济效益和社会效益。
常规修复技术的种类很多，每种技术有其擅长之处，也有应用的局限性，而精密可控成形再制造的修复技术已成为重要发展方向。
近年来，国际上诞生了一门新兴技术—再制造技术（Refabricating Technology）。
与以往修复技术不同，再制造技术是一种全新概念的先进修复技术，它集先进高能束技术、先进数控和计算机技术、CAD/CAM技术、先进材料技术、光电检测控制技术为一体，不仅能使损坏的零件恢复原有或近形尺寸，而且性能达到或超过原基材水平。
由此形成了一门新的光、机、电、计算机、自动化、材料综合交叉的先进制造技术。
文中介绍了激光再制造系统的组成、材料选择原则、多层熔敷后的效果及工业应用实例。
1 激光再制造系统构成激光再制造技术的技术基础是激光熔敷。
激光熔敷原本是一种表面强化技术，它不涉及零件精确成形问题。
以激光熔敷为修复技术平台，加上现代先进制造、快速原形等技术理念，则发展成为激光再制造技术。
它是以金属粉末为材料，在具有零件原型的CAD/CAM软件支持下，CNC （计算机数控）控制激光头、送粉嘴和机床按指定空间轨迹运动，光束与粉末同步输送，形成1支金属笔，在修复部位逐层熔敷，最后生成与原型零件近形的三维实体。
激光器：1～5kWCO2激光器，多模即可，或用0.4～2kWNd：Y AG激光器，多模即可。
光学系统：采用聚焦光束和宽带光束2种方法，宽带光束可使熔敷表面光滑平整，而且没有裂纹等产生。
送粉器：采用载气式或非载气式输送2种均可。
非载气式送粉，粉末利用率高达90%，载气式仅30%～40%。
激光表面强化及再制造加工技术在工业领域讲解
激光表面强化及再制造加工技术在工业领域激光表面强化及再制造加工技术是一种集光、机、电、计算机、材料、物理、化学等多门学科的跨学科高新技术，因其特有的无污染、低能耗、易于自动控制等优势而迅速发展成为一种先进的表面加工技术。
该技术历经二十余年的进步，伴随着高功率激光器、装备智能化控制和材料技术的不断升级和改进，已越来越多应用到工业零部件的强化和再制造中。
一、激光表面强化及再制造加工技术分类及简介激光表面强化及再制造加工技术可以在不改变金属零件表面金属成分的条件下提高零件表面的机械性能，也可以对金属零件磨损或者拉伤的部位进行类同质熔覆修复、恢复形貌尺寸和性能，还可以对一些金属零件关键部位添加合金或者陶瓷材料进行表面改性，大大提高该部位防腐耐蚀、耐磨、高温抗疲劳等性能。
激光表面强化及再制造加工技术特点：无污染、可控性好、热影响区小、组织缺陷少、处理效果好、便于实现自动化。
国内外广泛使用的激光表面强化及再制造加工技术主要分三种：激光淬火、激光再制造（熔覆）、激光合金化。
以下对这三类技术及特点简单介绍：1.激光淬火技术采用高能量激光作为热源，使金属表面快热快冷，瞬间完成淬火过程，得到高硬度、超细的马氏体组织，提高表面的硬度及耐磨性，并且在表面形成压应力，为几种典型材料激光淬火层的组织和横断面硬度分布。
2-4提高疲劳强度。
图半导体激光淬火设备及淬火示意图1图）15mm/s，速度2.2kW激光淬火硬度及组织照片（激光功率2GCr15图）10mm/s，速度2.2kW激光淬火硬度及组织照片（激光功率342CrMo图图47CrSiMnMoV激光淬火硬度及组织照片（激光功率2.2kW，速度10mm/s）激光淬火特点：变形小、形成残余压应力、硬度高、淬火层深度硬度可控、环保（无需水、油等淬火液）、易于实现自动化控制，该工艺不需添加功能合金材料。
2.激光合金化技术采用高能量激光作为热源，照射通过喷涂在工件表面预制好的超细金属或金属陶瓷合金化材料，使之在高能密度激光束作用下快速渗透熔凝，从而改变工件表面成分，获得组织细密、高耐磨合金层，大幅提高工件高温腐蚀条件下的耐磨为几种典型材料激光合金化的组织和硬度分布。
激光再制造技术及应用
激光再制造技术及应用激光再制造技术是通过激光束对材料表面进行加工、修复和再制造的一种先进技术。
该技术可以实现对各种材料的高效加工和再利用，广泛应用于制造业、医疗领域和环保等多个领域。
一、激光再制造技术的基本原理激光再制造技术利用激光束的高能量、高密度和高单色性，通过激光束与材料表面的相互作用，改变材料的物理、化学和光学性质，实现对材料的加工和修复。
具体来说，激光再制造技术主要有以下几个原理：1. 熔融：激光束的高能量可以使材料表面瞬间升温到熔点以上，实现熔融处理。
2. 蒸发：激光束的高能量可以迅速将材料表面的一部分变为蒸汽，实现物质的去除和切割。
3. 固化：激光束的高能量可以使材料表面的液态物质迅速冷却固化，形成新的材料结构。
4. 合金化：激光再制造技术可以将不同材料并且化学性质相似的材料通过激光熔融和混合，实现材料的合金化。
二、激光再制造技术的应用领域激光再制造技术具有广泛的应用领域，包括以下几个方面：1. 制造业：激光再制造技术在车辆制造、航空航天、机械制造等行业的机械零件修复、模具制造和表面强化等方面具有重要应用价值。
2. 医疗领域：激光再制造技术在医疗领域的应用主要集中在牙科修复、人工关节制造和器官再生等方面，可以为患者提供更好的医疗服务。
3. 环保领域：激光再制造技术可以对废旧材料进行再利用和回收，减少环境污染和资源浪费，具有重要的环保意义。
4. 文化艺术：激光再制造技术可以在文化艺术领域对古建筑、文物、艺术品等进行修复和保护，提高文化遗产的保护和传承。
三、激光再制造技术的优势和发展趋势激光再制造技术具有以下几个优势：1. 高效能：激光再制造技术具有高能量密度和高精度的特点，可以实现对不同材料的高效加工和修复。
2. 灵活性：激光再制造技术可以根据不同的材料和工艺需求进行调整和优化，具有较高的灵活性和适应性。
3. 环保性：激光再制造技术减少了传统加工和修复过程中的废料产生和能源消耗，具有较好的环保性能。
激光再制造技术及应用
激光再制造技术及应用
激光再制造技术是一种通过激光辅助材料成形的先进制造技术，可以将废旧材料或废弃产品加工再利用，具有重要的环境保护和资源节约意义。
激光再制造技术的基本原理是利用高能密度的激光束对材料进行精确加热和熔化，同时通过精细控制的熔化、凝固和固化过程，实现对材料形状的精确控制和再制造。
这种技术可以有效地消耗废旧材料，减少废弃品的产生，降低环境污染。
激光再制造技术的应用非常广泛。
它可以用于金属再制造。
利用激光再制造技术，可以将废旧金属材料加工成新的零部件，再利用于各种机械设备的制造中，实现废旧材料资源的最大化利用。
激光再制造技术还可以用于塑料再制造。
传统的塑料再制造通常需要高温和高压的条件，而激光再制造技术可以通过精确的能量控制和局部加热，实现对塑料的快速熔化和成形，大大降低了再制造的能耗和成本。
除了上述应用之外，激光再制造技术还可以用于医疗器械的制造、汽车零部件的再制造、航空航天器件的再制造等领域。
激光再制造技术是一种重要的先进制造技术，具有环境保护、资源节约和高效生产的特点。
随着技术的进一步发展和推广应用，相信激光再制造技术将在各个领域得到更加广泛的应用和推广。
激光表面强化及再制造加工技术在工业领域讲解
激光表面强化及再制造加工技术在工业领域激光表面强化及再制造加工技术是一种集光、机、电、计算机、材料、物理、化学等多门学科的跨学科高新技术，因其特有的无污染、低能耗、易于自动控制等优势而迅速发展成为一种先进的表面加工技术。
该技术历经二十余年的进步，伴随着高功率激光器、装备智能化控制和材料技术的不断升级和改进，已越来越多应用到工业零部件的强化和再制造中。
一、激光表面强化及再制造加工技术分类及简介激光表面强化及再制造加工技术可以在不改变金属零件表面金属成分的条件下提高零件表面的机械性能，也可以对金属零件磨损或者拉伤的部位进行类同质熔覆修复、恢复形貌尺寸和性能，还可以对一些金属零件关键部位添加合金或者陶瓷材料进行表面改性，大大提高该部位防腐耐蚀、耐磨、高温抗疲劳等性能。
激光表面强化及再制造加工技术特点：无污染、可控性好、热影响区小、组织缺陷少、处理效果好、便于实现自动化。
国内外广泛使用的激光表面强化及再制造加工技术主要分三种：激光淬火、激光再制造（熔覆）、激光合金化。
以下对这三类技术及特点简单介绍：1.激光淬火技术采用高能量激光作为热源，使金属表面快热快冷，瞬间完成淬火过程，得到高硬度、超细的马氏体组织，提高表面的硬度及耐磨性，并且在表面形成压应力，提高疲劳强度。
图2-4为几种典型材料激光淬火层的组织和横断面硬度分布。
图1半导体激光淬火设备及淬火示意图图2GCr15激光淬火硬度及组织照片（激光功率2.2kW，速度15mm/s）图342CrMo激光淬火硬度及组织照片（激光功率2.2kW，速度10mm/s）图47CrSiMnMoV激光淬火硬度及组织照片（激光功率2.2kW，速度10mm/s）激光淬火特点：变形小、形成残余压应力、硬度高、淬火层深度硬度可控、环保（无需水、油等淬火液）、易于实现自动化控制，该工艺不需添加功能合金材料。
2.激光合金化技术采用高能量激光作为热源，照射通过喷涂在工件表面预制好的超细金属或金属陶瓷合金化材料，使之在高能密度激光束作用下快速渗透熔凝，从而改变工件表面成分，获得组织细密、高耐磨合金层，大幅提高工件高温腐蚀条件下的耐磨性能。
激光熔覆在再制造中的应用
激光熔覆在再制造中的应用
激光熔覆技术是指在工件表面通过激光束能量熔接金属粉末，形成一层覆盖层的技术。
激光熔覆技术在再制造中被广泛应用，它可以替代传统的表面处理技术，大大提高了再制造的效率。
激光熔覆技术在再制造中的应用主要有两个方面：一是用于改善零件表面外观和物理力学性能，二是用于改善零件的耐腐蚀性能和热阻性能。
激光熔覆技术可以改善零件表面外观和物理力学性能，其中包括改善表面粗糙度和光洁度、降低表面摩擦系数、提高表面硬度、改善表面抗拉强度、提高表面耐磨性等。
其次，激光熔覆技术可以改善零件的耐腐蚀性能和热阻性能，可以使零件在高温和腐蚀性环境中更长久地保持良好的性能。
激光熔覆技术有很多优点，它可以大大提高再制造的效率，改善零件的外观和物理性能，提高零件的耐腐蚀性能和热阻性能。
激光熔覆技术在再制造中的应用，给我们的生产业带来了巨大的便利，也为我们的生活和社会发展提供了重要的支持。
激光再制造技术及应用
激光再制造技术及应用激光再制造技术是一种基于激光加工原理的先进制造技术，它通过激光束对材料进行精密加工和表面改性，从而实现对材料的再加工和利用。
随着科技的不断进步，激光再制造技术已经在各个领域得到广泛的应用，包括航空航天、汽车制造、医疗器械以及工业制造等领域。
本文将介绍激光再制造技术的基本原理、应用领域以及未来发展趋势。
一、激光再制造技术的基本原理激光再制造技术是一种利用激光束对材料进行精密加工和表面改性的制造技术。
其基本原理是利用激光的高能量密度和高聚焦度，将激光束聚焦到材料表面，通过激光与材料之间的相互作用，实现对材料的加工和改性。
激光再制造技术可以实现对金属、塑料、陶瓷等各种材料的加工，包括切割、焊接、热处理、表面涂层等多种加工工艺。
通过激光再制造技术，可以实现对材料表面的精密加工和表面改性，从而提高材料的性能和功能。
1. 航空航天领域在航空航天领域，激光再制造技术被广泛应用于航空发动机零部件的制造和修复。
利用激光再制造技术，可以实现对航空发动机叶片、涡轮叶片等零部件的快速修复和再制造，从而延长零部件的使用寿命，减少航空发动机的维护成本，提高航空发动机的性能和可靠性。
三、激光再制造技术的未来发展趋势1. 高效加工技术随着科技的不断进步，激光再制造技术将越来越注重高效加工技术的研究与应用，包括高功率激光器、高速激光扫描系统、高效加工工艺等方面的发展，以实现更高效、更精密的加工和表面改性。
2. 多材料加工技术未来的激光再制造技术将更加注重多材料加工技术的研究与应用，能够实现对金属、塑料、陶瓷等多种材料的精密加工和表面改性，从而满足多样化、高精度的加工需求。
3. 智能化制造技术未来的激光再制造技术将逐步发展智能化制造技术，包括智能装备、智能工艺、智能监控等方面的发展，以实现更智能、更灵活的制造和加工。
总结：激光再制造技术是一种具有广泛应用前景的先进制造技术，它可以实现对各种材料的精密加工和表面改性，从而提高材料的功能和性能。
激光再制造技术及应用
激光再制造技术及应用
激光再制造技术是一种利用激光能量进行材料加工和制造的新型技术。
它包括激光熔
化成型、激光固化成型、激光切割等多种方法，可以用于制造复杂形状的零部件、修复零
部件缺陷、延长工件的使用寿命等领域。
目前，激光再制造技术已经在航空航天、汽车、医疗、电子等领域得到广泛应用。
其中，航空航天领域是激光再制造技术的重要应用领域之一。
激光再制造技术可以用于制造
复杂形状的叶片、燃烧室、涡轮等零部件，使得其具有更高的耐热性和耐腐蚀性，提高了
航空发动机的性能。
汽车领域是另一个应用激光再制造技术的重要领域。
激光再制造技术可以用于生产自
由曲面的汽车外壳、涡轮增压器、发动机零部件等。
这些零部件的生产工艺繁琐，利用传
统方法难以实现，而激光再制造技术可以通过图像处理和自由形面控制技术，实现复杂零
部件的高效制造。
在医疗领域中，激光再制造技术可以用于制备人工关节、人工骨骼等医用材料。
激光
再制造技术可以根据患者的具体需要，制造非常复杂的骨骼和关节，提高手术的精确性和
成功率。
除了上述领域，激光再制造技术还可以用于制造机器人、精密仪器等高科技产品。
总之，激光再制造技术是一项极具潜力的新型制造技术。
它可以满足现代工业对高效、精确、环保的要求，为产业升级和创新提供了新的空间。
激光再制造技术及应用
激光再制造技术及应用一、激光再制造技术的原理激光再制造技术，是一种将激光熔化或烧结物质，以实现再制造的高精密度加工技术。
激光再制造技术的原理主要包括以下几个方面：1. 激光加热原理：激光是一种高能量密度的光束，可以在短时间内对材料进行快速加热，使其瞬间融化或烧结。
这种高能量密度和快速加热的特性，使得激光成为了再制造材料的理想加热源。
2. 材料再制造原理：通过激光对废旧材料进行加热，将其融化或烧结成新的形状，再利用这些材料来制造新的零部件或产品。
这种再制造的原理，可以大大减少资源的浪费，提高材料的利用率。
3. 三维打印原理：激光再制造技术通常与三维打印技术相结合，利用激光熔化或烧结粉末材料的方式，逐层堆积成所需的形状。
通过三维打印技术，可以实现复杂结构、高精度的零部件制造。
激光再制造技术在再制造领域具有明显的优势，主要表现在以下几个方面：1. 高精度加工：激光再制造技术可以实现高精度的加工，能够制造出复杂结构的零部件，满足不同行业的精密加工需求。
2. 节能环保：激光再制造技术可以大大减少原材料的消耗，降低废料排放，有利于保护环境和节约能源。
3. 灵活性强：激光再制造技术适用于各种材料，包括金属、塑料、陶瓷等，具有很高的加工范围和灵活性。
4. 成本效益高：激光再制造技术可以利用废旧材料进行再利用，节约了原材料的采购成本，提高了生产效率。
5. 个性化定制：激光再制造技术可以根据客户需求进行个性化定制，满足不同客户的特殊需求。
激光再制造技术已经在各个行业得到了广泛应用，主要包括以下几个领域：1. 航空航天领域：激光再制造技术可以制造具有复杂结构的航空零部件，提高了飞行器的性能和安全性。
2. 汽车制造领域：激光再制造技术可以制造汽车零部件，如发动机零部件、刹车系统零部件等，提高了汽车的性能和可靠性。
3. 医疗器械领域：激光再制造技术可以制造医疗器械，如人工关节、牙齿修复材料等，提高了医疗器械的精度和适配性。
激光再制造技术及应用
激光再制造技术及应用1 激光再创造技术的构成此项技术集合众多先进技术，主要包括激光技术、CAD技术、数控技术以及机构设计技术等。
激光再创造系统构成模块多种多样，主要有激光器系统、过程检测系统、外光路传输系统等。
在分析对零部件造成损坏的激光再创造技术的过程中，应该以损坏部位失效为出发点，以失效原因为依据，选用与之最为相符的熔覆材料以及工艺，在此基础上开展工艺试验，探寻在激光加工过程中最为优良的工艺参数，当处于激光再制造状态时，工作人员在质量方面评价已经生成的熔覆层，进一步以再制造部件为对象，评估其各个方面的参数和指标，主要包括安全性能、经济性、使用寿命与系统整体和谐度。
2 激光再制造技术特点激光再制造的主要对象是使用价值缺乏的废旧或损伤零部件，将其当作再制造毛坯，通过高新技术的应用，并且其主体为激光熔覆技术，由此进行批量修复，同时升级性能，最终得出激光再制造产品，这部分产品不管是技术性能还是质量均优于新品，其特征与优势鲜明多样，主要包括节能、环保与高效等。
此项技术最为突出的优势便是，可以利用先进激光熔覆技术制造出比基体材料性能更为优质的覆层，确保其可以抵抗疲劳、预防辐射以及耐受高温等。
覆层这一表面材料厚度范围较广，低至几十微米，高至十几毫米，相较于应用于部件制作过程中的整体材料，其面积与厚度都相对较小，即便如此，工作部件关键功能仍在于此，与本体材料相比，进一步提高工件耐高温与磨性以及抵抗腐蚀的性能，能够在很大程度上节约金属材料。
3 激光再制造技术存在的问题不管是国内还是国外，在表面工程材料领域中，激光再制造技术均成为一项热点，而且其发展速度越来越快，不过仍旧存在部分关键问题，尚需进行全面、深入探究，并采取有效对策进行解决和处理。
3.1 激光再制造系统现如今，我国所发明和研制的激光再制造系统缺乏稳定性，并且其光束质量有待提高。
根据送粉器实际情况来看，其送粉精度尚需提高，而且送粉喷嘴具体送粉的均匀度有待增强，否则极易导致堵塞现象。
激光再制造技术及应用
激光再制造技术及应用激光再制造技术是一种高效、先进的制造技术，它将激光能量聚焦在特定位置，通过熔化和熔凝物质的方法，将原料变成所需形状的新零件。
在目前工业生产中，激光再制造技术已广泛应用于航空航天、汽车制造、医疗器械、模具制造等领域，成为中国制造2025发展战略的重点项目之一。
激光再制造技术的特点是高效、精确、灵活、节约资源、节约能源。
与传统的制造技术相比，激光再制造技术拥有以下优势：1. 可以生产极其复杂的曲线曲面零件，实现零件精度高、表面质量好、内部结构均匀等特点；2. 可以快速进行大批量生产，缩短生产周期和交货时间；3. 可以实现零件的个性化、定制化生产，将生产效率和灵活性提高到新的高度；4. 可以节约材料、节约能源、减少污染，为环保制造做出贡献。
激光再制造技术在实际应用中，有以下具体应用场景：1. 航空航天领域。
激光再制造技术在航空航天领域的应用非常广泛，可以制造飞机零部件、导弹零部件、航空发动机叶轮等。
通过激光再制造技术，可以大大缩短生产周期，提高产品质量和性能。
2. 汽车制造领域。
激光再制造技术可以制造汽车发动机缸体、汽缸盖、凸轮轴等重要零部件，可以大幅提高汽车动力和性能。
3. 医疗器械领域。
激光再制造技术可以制造3D打印的假体，可以为病人提供更好的治疗方案，提高治疗效果。
4. 模具制造领域。
激光再制造技术可以用于制造模具，可以提高模具的精度和使用寿命。
总之，激光再制造技术的应用范围广泛，对于提高产品质量和生产效率都有极大的作用。
随着技术的不断发展和应用经验的丰富，相信其在未来的工业制造领域中，将会发挥更大的作用。
激光再制造技术及应用
激光再制造技术及应用
激光再制造技术是一种基于激光加工原理的制造技术，通过激光束对材料进行加热和熔化，实现材料的再制造和改性。
激光再制造技术具有高效、灵活、精确、环保等优点，已经广泛应用于各个领域。
激光再制造技术的主要应用之一是激光熔覆。
激光熔覆是指将金属粉末喷射到基材表面，然后通过激光束对金属粉末进行加热和熔化，使其与基材表面相结合。
激光熔覆技术可以用于修复零部件的损坏部分，提高零部件的耐磨性和耐腐蚀性，延长零部件的使用寿命。
激光再制造技术还可以用于激光熔焊。
激光熔焊是指利用激光束将两个工件的表面加热和熔化，使其相互融合在一起。
激光熔焊技术可以用于制造零件的连接，特别适用于材料不同的零件连接。
激光再制造技术还可以应用于激光表面改性。
激光表面改性是指利用激光束对材料表面进行加热和熔化，然后通过迅速冷却使其形成硬化层、涂层或复合材料。
激光表面改性技术可以用于提高材料的硬度、耐磨性、耐腐蚀性和高温性能，改善材料的表面质量和使用性能。
除了上述应用外，激光再制造技术还可以用于激光切割、激光打孔、激光打标等。
激光再制造技术在汽车制造、航空航天、电子信息、医疗设备、家电制造等领域都有广泛的应用。
激光再制造技术及应用
激光再制造技术及应用激光再制造技术是一项先进的制造技术，利用激光作为能源，通过材料的熔化、凝固和固化等过程，实现对材料的加工和再制造。
这一技术在工业制造、航空航天、医疗器械等领域具有广泛的应用前景，为产品的设计、制造和维修提供了全新的解决方案。
本文将从激光再制造技术的原理、发展现状、应用领域和未来发展趋势等方面进行介绍。
一、激光再制造技术的原理激光再制造技术是一种以激光作为能源，通过控制激光束在工件表面的瞬态熔化和凝固过程，实现对材料的加工和再制造的先进制造技术。
其主要原理包括：1. 激光熔化：利用激光束集中能量，使工件表面区域瞬间升温至熔点以上，实现材料的熔化和沉积。
2. 粉末喷射：在激光熔化的过程中，通过喷射设备向熔池区域喷射金属粉末，实现材料的再制造和加工。
3. 控制技术：利用数控系统对激光加工过程进行精确控制，实现对工件形状、尺寸和表面质量的精确加工。
激光再制造技术通过瞬态熔化和凝固的过程，实现了对各种复杂形状零件的加工和再制造，具有加工精度高、周期短、可塑性大等优点，成为现代制造业的重要支撑技术。
激光再制造技术自20世纪80年代开始发展至今已经取得了重大进展，成为现代制造业的重要技术之一。
在材料加工、工业制造、航空航天、医疗器械等领域得到了广泛的应用。
1. 在材料加工领域，激光再制造技术可以实现对金属、陶瓷、塑料等多种材料的高精度加工和再制造，适用于模具制造、零部件加工、表面修复等方面。
2. 在工业制造领域，激光再制造技术可以实现对复杂形状零件的快速制造和定制化生产，提高了制造效率和产品质量。
3. 在航空航天领域，激光再制造技术可以实现对航空发动机叶片、航天器零部件等高温合金材料的修复和再制造，提高了航空航天器件的使用寿命和性能。
4. 在医疗器械领域，激光再制造技术可以实现对人工假体、牙齿修复材料、医疗器械等高精度零部件的定制化生产，为医疗器械行业的发展提供了新的技术支持。
激光再制造技术的发展不仅推动了制造业的转型升级，也为现代工业的高质量发展提供了重要的技术支持，成为了制造业的新引擎。
激光再制造技术及应用
激光再制造技术及应用
激光再制造技术是一种通过激光加热金属粉末或丝材，使其熔化并沉积在目标表面造出三维形状的制造技术，也称为三维打印技术或增材制造技术。
近年来，激光再制造技术已成为国际上制造业领域的重要研究方向之一，被广泛应用于航空、航天、医疗、文化艺术、工业制造等领域。
激光再制造技术的优点主要有以下几个方面：
1. 设计自由度高：激光再制造技术可以直接将设计图纸转化为实际产品，具有很高的设计自由度，可制造出形状各异的复杂结构模型。
2. 生产速度快：激光再制造技术不需要制作模具，可快速对原型进行修改、优化，大大缩短了生产周期。
3. 生产成本低：激光再制造技术可以减少材料浪费，通过优化结构设计，可以将产品的重量降低，从而减少了生产成本。
4. 个性化生产：激光再制造技术可根据不同客户的需求进行生产，实现大规模个性化生产，满足人们不断变化的消费需求。
在航空、航天方面，激光再制造技术可以制造出复杂的部件和结构，提高产品质量和可靠性。
在医疗领域，激光再制造技术可以制造出逼真的人体器官模型，为医学研究和手术模拟提供便利。
在文化艺术方面，激光再制造技术可以制造出各种精美的文物模型，保护珍贵文化财宝。
值得注意的是，激光再制造技术也存在一些技术难题和亟待解决的问题。
例如，激光加热过程中容易出现拉伸应力，影响制品性能；材料的强度和精度需要不断提高；成品表面需要进一步优化等。
激光再制造技术及应用
激光再制造技术及应用激光再制造技术是一种先进的加工制造技术，利用激光作为能量源，将材料进行熔化、凝固、焊接和表面改性加工，实现对材料的再利用和再生。
激光再制造技术不仅可以减少原材料的消耗，降低环境污染，还可以延长材料的使用寿命，提高资源利用率，因此在工业制造领域具有重要的意义。
本文将重点介绍激光再制造技术的原理、发展现状和应用前景。
一、激光再制造技术的原理激光再制造技术是一种利用激光熔化和沉积材料的制造技术。
其工作原理主要包括激光熔化、熔敷和凝固三个过程。
利用激光束对材料进行加热，使其瞬间熔化；然后，辅以预先设计的程序和工艺参数，控制激光束的移动轨迹，沉积熔化的材料，形成所需的零部件结构；通过控制冷却速率，使熔化的材料迅速凝固成型，完成整个再制造过程。
激光再制造技术具有高精度、高效率、热影响小等优点，可以实现对各种金属、塑料等材料的再利用和再生，广泛应用于航空航天、汽车制造、医疗器械、模具制造、电子设备等领域。
二、激光再制造技术的发展现状激光再制造技术是近年来发展最为迅速的制造技术之一，其在航空航天、汽车制造、医疗器械等行业的应用越来越广泛。
目前，国际上多个国家正在加大对激光再制造技术的研发投入，以提高制造业的技术水平和核心竞争力。
在国际上，激光再制造技术已经被广泛应用于航空航天领域。
美国航空航天局（NASA）、波音公司等相关机构和企业纷纷投入激光再制造技术的研发和应用。
激光再制造技术不仅可以用于制造零部件，还可以用于修复和再生老化和损坏的零部件，有效延长了飞机的使用寿命，提高了飞机的安全性和可靠性。
在国内，激光再制造技术也取得了长足的发展。
我国航空航天、军工制造等领域纷纷加大对激光再制造技术的研发和应用力度，取得了一系列重要成果。
中国航天科工集团公司成立了激光再制造装备重点实验室，致力于激光再制造技术的研究和应用，为我国航空航天领域的发展做出了重要贡献。
三、激光再制造技术的应用前景激光再制造技术具有广阔的应用前景，将在未来的制造业中发挥重要作用。
激光再制造技术及应用
激光再制造技术及应用
激光再制造技术是一种利用激光加工设备对各种工程材料进行高精度、高效率再制造
的技术。
它是一种将破损、耗损或陈旧的零部件进行加工修复或再制造的技术，其优点在
于可以大大减少废品和能源消耗，节省了大量人力、物力、财力。
激光再制造技术主要涉及光束红外激光、紫外激光、半导体激光、CO2激光等不同种
类的激光加工设备和激光光源，并涉及材料科学、机械制造、信息技术等各种领域。
它可
以被用于研发新材料，修复破损或老化的零部件，制造复杂形状的结构等。
它不仅可以被
用于制造现有的产品，而且还可以创造新的商业机会和产品。
在工业制造中，激光再制造技术广泛应用于各种领域。
例如，它可以被用于航空航天
工业，对于一些钛合金材料或铝合金材料的零部件加工和修复十分有效。
此外，它还可以
被用于矿山和建筑工业中，修复和重新制造磨损的零部件，如机器零件、管道连接和沉积
物处理装置等。
在医疗和生物技术领域，激光再制造技术也有着广泛的应用。
例如，它可以被用于生
物组织的再生，以及制造生物材料和人造器官等。
此外，它还可以被用于仿真器、假肢和
支架、植入物等的制造。
总的来说，激光再制造技术是一项相当重要的生产方式，它可以提高工业生产的效率，减少资源消耗，降低环境污染，具有广泛的应用前景。
激光再制造技术及应用
激光再制造技术及应用一、激光再制造技术的基本原理激光再制造技术是一种利用高能激光对金属粉末进行熔化和固化的制造方法。
其基本原理是通过激光束照射到工件表面，使金属粉末在瞬间融化并与工件表面熔合，形成一个新的金属层，从而实现对零件的修复和再制造。
在激光再制造过程中，激光光束的功率、熔化速度和熔化深度等参数的选择对于加工效果具有重要影响。
激光再制造技术还可以通过逐层堆积的方式来实现复杂零件的加工，具有很大的灵活性和适用性。
激光再制造技术起源于20世纪80年代，经过近40年的发展，已经取得了显著的成就。
目前，激光再制造技术已经广泛应用于航空航天、汽车制造、模具制造等领域，并且不断得到科研机构和企业的重视与支持。
在国内，激光再制造技术也逐渐成为国家重点研发项目之一，相关领域的研究和开发工作也在逐步推进。
未来，随着材料、激光技术等方面的不断进步，激光再制造技术将会得到更广泛的应用，并对传统制造业产生深远的影响。
激光再制造技术具有广阔的应用前景，主要体现在以下几个方面：1. 零件修复和再制造激光再制造技术可以对磨损、裂纹等问题进行修复，延长零件的使用寿命，提高设备的可靠性和稳定性。
还可以根据实际需要对零件进行再制造，实现对零件形状和尺寸的调整，满足不同工况下的使用要求。
2. 模具制造激光再制造技术可以实现对模具的快速制造和修复，缩短模具的制造周期，提高生产效率，满足个性化和小批量生产的需求。
还可以实现对模具表面的精细加工，提高模具的使用寿命和加工质量。
3. 定制化生产激光再制造技术可以实现对复杂零件的快速制造，满足个性化和定制化生产的需求。
通过激光再制造技术，可以实现对各种特殊材料和复杂结构的零件进行加工，为各行业的定制化生产提供了有力支持。
4. 材料研发激光再制造技术可以实现对各种新型材料的加工和研究，为材料领域的创新提供了新的手段和途径。
通过激光再制造技术，可以实现对新材料的快速成型和性能测试，为新材料的研发和应用提供了重要支持。
激光再制造技术
再制造技术20世纪全球经济高速发展。
与此同时，对自然资源的任意开发和对环境的无偿利用，造成全球的生态破坏、资源浪费和短缺、环境污染等重大问题。
面对处理大量失效、报废产品这一严峻问题，再制造工程应运而生。
再制造工程是解决资源浪费、环境污染和废旧装备翻新的最佳方法和用途，是符合国家可持续发展战略的一项绿色系统工程。
一、激光再制造技术特点再制造是产品维修、报废阶段的一种再生处理，是用高技术对废旧装备修复、改造的产业化。
再制造对象即可以是设备、系统、设施，也可以是零件。
激光再制造是以丧失使用价值的损伤、废旧零部件作为再制造毛坯，利用以激光熔覆技术为主的高新技术对其进行批量修复、性能升级，所获得的激光再制造产品在技术性能上和质量上都能达到甚至超过新品的水平。
激光在制造工程的最大优势，是能够以先进成形技术方法制备出优于基体材料性能的熔覆层，如采用金属材料的表面强化处理、激光显微仿形熔覆等技术修复和强化零件表面，赋予零件耐高温，防腐蚀、耐磨损、抗疲劳、防辐射等性能，这层表面材料厚度从几十微米到几毫米，与制作部件的整体材料相比，厚度薄、面积小，但却承担着工作部件的主要功能，使工件具有了比本体材料更高的耐磨性、抗腐蚀性和耐高温等能力。
二、激光熔覆技术特点激光熔覆技术是激光再制造的基础技术之一，它是利用大功率、高能量激光束聚焦能力极高的特点，瞬间将被加工件表面金属微熔，同时使零件表面预置或同步自动送置的合金粉剂完全熔化。
激光束扫描后合金粉快速凝固，获得与零件基体完全冶金结合的致密熔覆层。
激光熔覆可将高熔点材料熔覆在低熔点材料表面，且材料成分不受通常的冶金热力学条件限制，因此采用的熔覆材料范围广泛，通常采用耐热、耐磨、耐腐蚀和耐疲劳性能好的材料。
通过机加工恢复工件的设计尺寸及工件的使用功能，从而达到修复零件的目的。
三、电刷镀技术的基本原理电刷镀技术是电镀技术的新发展，是表面工程技术的重要组成部分，是国家“六五”到“九五”计划期间，连续列为国家级重点推广的新技术项目。
激光再制造在航空维修中的运用分析
激光再制造在航空维修中的运用分析针对激光再制造技术，在简述其原理、优势和特点的基础上，对其在航空维修过程中的应用进行深入分析，旨在为这项技术的广泛应用奠定良好基础，创造必要的条件.。
关键词：航空材料；航空维修；激光再制造激光再制造是一项近年来才兴起并迅速引起人们关注的制造技术，将已经失去价值的零部件作为毛坯，通过基于激光熔覆的高新技术应用对毛坯进行修复或升级，以此获得性能与质量都优于新品的再制造品.。
1激光再制造技术在航空维修领域，激光再制造将激光焊接与熔覆两项技术作为基础，以激光为主要热源，并结合计算机与制造技术，对结构件上的不同损伤部位予以修复.。
其中，激光焊接主要在薄壁结构中使用，而激光熔覆主要在实体结构中使用.。
长时间以来，航空维修都使用TIG与MIG两项焊接技术，尤其是对航空叶片进行的维修.。
这样存在很实际问题，比如，对待维修处理叶片提出了很多要求与限制，很多叶片无法使用这些焊接技术进行维修，或在维修时因为热损伤、变形与开裂导致叶片直接报废，或因为修复过程中受到高温作用导致性能大幅降低，使叶片的使用寿命被大幅缩短，降低可靠性.。
另外，采用这种焊接技术进行维修时，工作效率相对较低，表面成形质量很差，且加工工艺复杂，很难控制.。
激光再制造的出现和应用为航空维修领域提供了新的思想与方法.。
因其整个过程都能实现自动化，且不会产生太大的热应力，基本没有变形，可以对可焊性相对较差的材料进行维修.。
因其凝固与冷却速度都很快，所以无论是维修区还是热影响区，均能长时间保持相对较高的韧性及强度，进而获得满意的成果[1].。
2在铝合金构件中的运用对于铝合金构件，当在含盐雾、含尘和含水条件下使用時，可能产生腐蚀损伤现象，比如发动机的螺旋桨叶，其腐蚀损伤程度相对严重，随时可能提前退出使用，导致飞机整体完好率明显降低，引起不同程度的损失.。
对此，可借助激光熔覆技术对其进行修复，以恢复构件具有的性能.。
界面上激光熔池大部分热量都由基体进行传导，这一部位的温度梯度可以达到最大，在熔池凝固时界面部位往往最先开始结晶.。
关于激光再制造技术剖析
• 激光加工过程中基体温升不 超过 80℃,激光加工后热变 形小。因此适合强化或者修 复一些高精度零件或者对变 形要求严格的零件，如精轧 辊的表面强化处理。 • 激光熔覆技术可控性好，易 实现自动化控制，可以对几 何形状复杂的产品零部件进 行修复，如涡轮动力叶片等。 • 熔覆层与基体均无粗大的铸 造组织,熔覆层及其界面组织 致密， 晶体细小，无孔洞、 夹杂、裂纹等缺陷，金相组 织如图 2 所示。
• 意义
激光作为一种强力、非接触、清洁的热源进入加工领 域以来，解决了许多常规方法无法加工和很难加工的问题， 极大地提高了生产效率和加工质量，为再制造提供了一种 先进而有效的技术手段。激光加工技术已被誉为“未来制 造业的共同加工手段”。几个世纪以来，材料加工领域由 手工加工时代过渡到火焰加工时代，又由火焰加工时代过 渡到电加工时代。激光加工的出现正促使目前的电加工时 代向光加工时代转变。激光加工技术同再制造产品相结合， 所形成的激光再制造工程技术和激光再制造产业，是再制 造工程技术和再制造产业的重要组成部分。在诸种再制造 技术手段中，激光再制造具有十分独特的技术优势和广阔 的发展前景。
谢
谢
激光熔覆再制造截齿
六、结论
激光再制造技术的出现与发展,为零部件的修复开辟了新 的道路。激光再制造修复层组织细密,微观缺陷少零件修复后 不会产生变形。同时,修复层与基体是冶金结合,不易脱落,显 微硬度高,耐磨性强。通过合理选择熔覆合金粉末,修复层可 获得比基体还要高的机械性能和力学性能等。激光再制造技 术的上述独特优势正日益引起人们越来越广泛的关注,它的发 展必将带来一场再制造业的革命。
三、激光再制造技术的特点
• 激光再制造是规模的生产模式，它有利于生产自动化和产 品的在线质量监控，有利于降低成本、降低资源和能源消 耗、减少环境污染，能以最小的投入获得最大的经济效益。 具有优质、高效、节能、节材、环保的基本特点。 • 激光再制造技术与传统制造技术的重要区别之一是利用原 有零件作为再制造毛坯，采用激光再制造成形技术，使 部件恢复尺寸、形状和性能，形成激光再制造产品。
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六、结论
激光再制造技术的出现与发展,为零部件的修复开辟了新 的道路。激光再制造修复层组织细密,微观缺陷少零件修复后 不会产生变形。同时,修复层与基体是冶金结合,不易脱落,显 微硬度高,耐磨性强。通过合理选择熔覆合金粉末,修复层可 获得比基体还要高的机械性能和力学性能等。激光再制造技 术的上述独特优势正日益引起人们越来越广泛的关注,它的发 展必将带来一场再制造业的革命。
三、激光再制造技术的特点
• 激光再制造是规模的生产模式，它有利于生产自动化和产 品的在线质量监控，有利于降低成本、降低资源和能源消 耗、减少环境污染，能以最小的投入获得最大的经济效益。 具有优质、高效、节能、节材、环保的基本特点。 • 激光再制造技术与传统制造技术的重要区别之一是利用原 有零件作为再制造毛坯，采用激光再制造成形技术，使零 部件恢复尺寸、形状和性能，形成激光再制造产品。
谢
谢
• 激光熔覆技术在矿山机械 设备再制造中的应用
矿山机械工程工况条件恶劣，零件 表面磨损、腐蚀、划伤严重。采用 大功率激光表面熔覆技术和特种耐 磨自熔性合金粉末，对采煤机及掘 进机截齿、综采液压支架不锈钢立 柱、刮板机、齿轮传动箱中的失效 零件进行再制造，特别是在截齿端 部锥面及刮板机易磨损部位，制备 了冶金结合、硬质点和高韧性金属 材料复合的激光强化覆层，使其使 用寿命提高 2～4 倍。
• 激光熔覆复合层由底层 、 中间层以及面层各具特点 的梯度功能材料组成 （图 3 ），底层具有与基体浸润 性好、结合强度高等特点； 中间层具有一定强度和硬 度、抗裂性好等优点；面 层具有抗冲刷 、耐磨损和 耐腐蚀等性能 ，使修复后 的设备在安全和使用性能 上更加有保障。
• 激光熔覆技术可以任意仿形修复和制造零件，熔覆层厚度 可以按的工作条件，导致每年都有大量的机组零部件损 伤，采用激光再制造技术对汽轮机的一些关键零部件，如汽轮机 轴颈、末级叶片和隔板等进行性能恢复和提升，不仅可以节约大 量资金和原材料，也可以缓解我国汽轮机供需紧张的矛盾。
• 螺杆压缩机
螺杆压缩机是一种工作容积作回转运动的容积式气体压缩机械。 广泛应用于矿山、化工、动力、冶金、建筑、机械、制冷等工 业部门。生产成本高、周期长。转子的的工艺条件苛刻，工 作压力从常压到几个大气压，空气要经过过滤，可连续运转使 用 10 年以上。但在运行中，螺杆转子的工作环境差，由于气 体中的杂质、过载或意外因素受到损伤，严重影响气体压缩机 的使用寿命，如果重新制造，从工期到成本都是用户所无法承 受的。激光再制造技术的诞生和发展，解决了传统方法无法使 损伤螺杆压缩机性能恢复和提升的难题。
五、机械再制造的工程化实例
• 烟气轮机
据统计，我国目前在线使用的烟气轮机约 120台左右，由于其运行工况较恶劣，经 常会发生不同程度的损伤。从 1999 年至 2005 年底，沈阳大陆激光技术有限公司 激光再制造的各种烟气轮机台次和型号中， 激光再制造烟气轮机约占全部运行烟气轮 机的 80％，部分烟气轮机经过多次激光 再制造。
关于激光再制造技术
一、激光再制造技术发展的背景及意义
• 背景
20 世 纪全球经济高速发展。与此同时，对自然资源的任 ［ 意开发和对环境的无偿利用，造成全球的生态破坏、资源浪 费和短缺、环境污染等重大问题。面对处理大量失效、报废 产品这一严峻问题，再制造工程应运而生。再制造工程是解 决资源浪费、环境污染和废旧装备翻新的最佳方法和途径， 是符合国家可持续发展战略的一项绿色系统工程。
四、激光熔覆技术特点
• 光熔覆层与基体为冶金结 合,结合强度不低于原基体 材料的 90%，因此可以用 于一些重载条件下零件的 表面强化与修复，如大型 轧辊、大型齿轮、大型曲 轴等零件的表面强化与修 复。 • 基体材料在激光加工过程 中表面微熔，微熔层仅 0.05~0.1 mm。基体热影 响区极小，一般为 0.1~0.2 mm。 如图 1。
• 意义
激光作为一种强力、非接触、清洁的热源进入加工领 域以来，解决了许多常规方法无法加工和很难加工的问题， 极大地提高了生产效率和加工质量，为再制造提供了一种 先进而有效的技术手段。激光加工技术已被誉为“未来制 造业的共同加工手段”。几个世纪以来，材料加工领域由 手工加工时代过渡到火焰加工时代，又由火焰加工时代过 渡到电加工时代。激光加工的出现正促使目前的电加工时 代向光加工时代转变。激光加工技术同再制造产品相结合， 所形成的激光再制造工程技术和激光再制造产业，是再制 造工程技术和再制造产业的重要组成部分。在诸种再制造 技术手段中，激光再制造具有十分独特的技术优势和广阔 的发展前景。
• 激光加工过程中基体温升不 超过 80℃,激光加工后热变 形小。因此适合强化或者修 复一些高精度零件或者对变 形要求严格的零件，如精轧 辊的表面强化处理。 • 激光熔覆技术可控性好，易 实现自动化控制，可以对几 何形状复杂的产品零部件进 行修复，如涡轮动力叶片等。 • 熔覆层与基体均无粗大的铸 造组织,熔覆层及其界面组织 致密， 晶体细小，无孔洞、 夹杂、裂纹等缺陷，金相组 织如图 2 所示。
二、激光再制造技术的国内外发展现状
激光再制造是再制造新兴的前沿技术，发展较快。自激 光熔覆技术诞生以来，为一种修复技术已得到许多重要应用。 国际上如英国 P.R 航空发动机公司将它用于涡轮发动机叶片 的修复，美国海军实验室用于修复舰船螺旋桨叶在我国，激 光再制造技术也在近几年取得很大进展，随着循环经济理论 的提出和建设节约型社会的要求，激光再制造技术的工程化 应用范围也逐步扩大。目前，激光再制造公司已有十多家， 其中沈阳大陆激光技术有限公司是国内最大的激光再制造高 新技术企业。沈阳大陆激光技术有限公司自 1998 年创办来， 就致力于激光熔覆技术和激光再制造产品的开发及其产业化 应用，逐步形成自主知识产权体系和质量技术标准体系。