弗劳恩霍夫激光技术研究所联手Etxetar,拓展LMD和EHLA涂层制造工艺的工业应用

频道:技术 日期: 浏览:15
       2026年7月8日,德国弗劳恩霍夫激光技术研究所 (Fraunhofer ILT)与西班牙机床制造商Etxetar签署了一份谅解备忘录,旨在拓展激光金属沉积 (LMD) 和超高速激光材料沉积 (EHLA) 的工业应用。协议将弗劳恩霍夫激光技术研究所的工艺知识与 Etxetar 公司的工业工程能力相结合,目标是满足监管变革、高价值维修以及对可扩展生产方法的需求共同汇聚的行业需求。双方各有所长。Etxetar 作为工程合作伙伴,为高要求的工业项目提供服务,在涡轮叶片、整体叶盘修复、铁路车轴和齿轮部件方面拥有丰富的实践经验,并具备自主研发的工艺策略、基于软件的监控和生产线集成能力。Fraunhofer ILT 则贡献了深厚的激光金属沉积  (LMD) 和超高速激光材料沉积(EHLA)工艺知识,以及转化为可扩展系统设计的能力,包括数字化优化方法,这些方法能够在涂覆过程中捕捉部件几何形状,检测与目标轮廓的偏差,并自动调整进给速度等参数。
        弗劳恩霍夫激光技术研究所激光材料沉积部门负责人托马斯·肖普霍芬博士说道:“涂层是我们看到近期工业需求最强劲的领域之一。监管正在创造明确且可衡量的需求,而EHLA技术已经足够成熟,可以大规模地满足这种需求。”


ThomasSchopphoven 博士
△ThomasSchopphoven 博士,Fraunhofer ILT。照片来自德国亚琛 Fraunhofer ILT


欧洲7号赛事将涂层技术推向风口浪尖
         推动此次合作的主要动力来自排放标准的监管。欧盟的欧7排放标准如今已不再局限于尾气排放,而是涵盖了包括刹车片释放的颗粒物在内的非尾气排放源,这一变化重塑了涂层和表面处理技术的市场格局。刹车盘和其他易磨损部件的生产商面临着越来越大的压力,需要采用耐用且可扩展的替代方案,而Etxetar已将基于EHLA的系统应用于这一领域。Schopphoven说道:“欧7排放标准催生了对可扩展涂层解决方案的需求——而且这种需求不会仅限于欧洲。我们预计其他主要市场也会出现类似的需求。”弗劳恩霍夫ILT研究所预计,一旦立法明确了具体的技术需求,其他地方的制造商就会开始寻求类似的解决方案,从而有可能在中国、印度和日本等市场开辟部署途径。
从航空到铁路,高价值部件的维修
        航空领域是双方合作项目的优先应用场景之一。整体叶盘、涡轮叶片和其他几何形状复杂的部件,都采用昂贵的材料,运行环境恶劣,因此延长使用寿命而非提前更换具有显著的经济效益。在这些情况下,基于激光金属沉积(LMD)技术的修复能够发挥最大的价值。Etxetar 首席执行官Alejandro Bárcena 说:“航空业对激光维修的要求很高——精度、可重复性和对不允许出现故障的部件的完全过程控制。”Etxetar 已记录了齿轮和螺旋齿轮维修以及铁路车轴维修方面的应用案例,所有这些情况都涉及磨损、局部损坏或复杂几何形状,使得整体更换成本高昂。航天硬件也在考虑之列,尤其是在先进制造和维修方法能够支持新型推进概念和其他特殊应用的领域。


在铁路车轴上进行激光金属沉积
在铁路车轴上进行激光金属沉积。图片来自 Etxetar。


人工智能为激光沉积带来一致性
       弗劳恩霍夫激光技术研究所的AI-SLAM项目在涂层过程中记录零件几何形状,识别与预期轮廓的偏差,并实时校正进给速度等参数。AI-SLAM软件还能利用更大的数据集,随着时间的推移不断迭代优化涂层工艺。对于工业用户而言,这解决了一个常见的问题:涂层和修复工作经常会遇到磨损不均、涂层厚度不均以及需要反复人工修正的情况。结合 Etxetar 自主研发的软件、监控和人工智能工具,这一数字化平台旨在将个别案例的成功经验转化为工业规模上的可靠性能。双方强调,此次合作并非旨在完善早期技术,而是将已验证的工艺应用于新的工业领域,例如从欧7刹车盘涂层到涡轮机部件修复。
激光沉积技术顺应监管浪潮
      Fraunhofer ILT 与Etxetar 达成的协议正式确立了双方此前各自独立推行的战略:将成熟的激光沉积工艺转化为可扩展的工业系统,从而满足监管和维修经济方面的需求。竞争对手也纷纷抓住这一机遇。Prima Additive推出了用于刹车盘硬涂层的自动化高速涂层制造单元,声称可减少80%的与劣化相关的污染,涂层单元已在法国Stellantis的Septfonds工厂投入使用,成为首批符合欧7排放标准的全自动刹车盘涂层生产线之一。


PrimaAdditive公司的高速涂层制造技术
△PrimaAdditive公司的高速涂层制造技术。图片由Prima Additive公司提供

      同样,EMAG 的 ELC 450LMD是一种激光金属沉积系统,可将硬质涂层应用于刹车盘,以提高耐腐蚀性和耐磨性,从而满足欧 7 的刹车排放限制,这份限制将颗粒物排放量限制在每公里7毫克,而目前典型的排放量约为每公里40毫克。方向很明确:欧7排放标准使得刹车盘涂层工艺成为激光沉积供应商之间的一场竞赛。弗劳恩霍夫激光技术研究所(Fraunhofer ILT)和埃切塔尔公司(Etxetar)如今正式加入这一领域,成为合作伙伴。这些工艺在大规模生产中的表现如何,还有待观察。

    来源:南极熊


0 留言

评论

◎欢迎参与讨论,请在这里发表您的看法、交流您的观点。