超高速激光熔覆技术为中国绿色制造技术革新胶凝剂

超高速激光熔覆技术为中国绿色制造技术革新

机械总院与德国弗劳恩霍夫激光技术研究所联合开展技术开发

超高速激光熔覆技术

超高速激光熔覆技术制备液压活塞杆耐蚀涂层

就像一束光，直直射向喷涂表面，上下两个椎体对称交织，短短不到两小时便迅速完成了20米长的柱状镀层。

“和传统的熔覆激光技术相比，超高速激光熔覆技术的工作效率要快上百倍。”看到这项新技术时，机械科学研究总院先进制造技术研究中心（CAMTC）所长王淼辉掩饰不住兴奋，在他看来，如果能将该项技术引入国内，将极大地解决我国长期以来存在的电镀污染问题，同时制约传统熔覆技术大规模推广的最大瓶颈——效率也将迎刃而解。“这是最有可能成为替代电镀等污染型产业的技术。”

在很长一段时间内，我国传统的工业制造加工或者再修复，往往都需要通过电镀技术。电镀技术虽然曾一度在金属表面防护、装饰加工等方面发挥了很大的作用，并且在电子工业、通信、军工航天等领域也有大量的功能性电镀技术应用，但其长期以来带来的污染问题让许多制造企业头疼不已。

“党的十九大报告提出，要建立健全绿色低碳循环发展的经济体系。构建市场导向的绿色技术创新体系，推进资源全面节约和循环利用。”王淼辉说，淘汰落后污染产能，是工业制造企业必须面对的一道关卡，进行绿色环保的技术转型升级势在必行。

环保问责倒逼技术转型

我国是世界上最大的煤矿液压支架生产国，不仅满足国内各煤矿使用，而且出口美国、德国、澳大利亚、俄罗斯、印度、东南亚等国。然而液压支架的核心部件立柱、千斤顶均需要进行表面防腐和耐磨等处理，在制造和维修两个方面每年需要处理的量就有近百万平方米之多，这对于企业成本而言也是一个极大的负担。

“在煤机液压支架的再加工方面，传统电镀工艺给企业带来的环保压力非常大，并且使用电镀技术镀层在质量、性能以及大修周期、修理费用等使用后期的成本维护方面也存在许多缺陷。”北京煤矿机械装备有限责任公司工艺研究院院长杜春海坦言。

党的十九大报告提出，我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段，正处在转变发展方式、优化经济结构、转换增长动力的攻关期。必须坚持质量第一、效益优先，加快建设制造强国，加快发展先进制造业，促进我国产业迈向全球价值链中高端，培育若干世界级先进制造业集群。

事实上，早在多年以前，不断加大污染企业、设备的关停力度，就已经给制造生产商们带来了很大的冲击。与北京煤矿机械装备有限责任公司一样，近些年在国家节能环保政策的指导下，许多企业已经纷纷着手进行技术转型升级，不断加大环保方面的工作力度，通过新技术新工艺的研发应用，从根本上提升制造过程的环保水平，实现智能制造、绿色制造。

“尽管有行内人士认为现阶段镀硬铬技术也很成功，但事实上现在普遍使用的三氧化铬（CrO3），又称六价铬（Cr6+），连同其他有铬成分的物质被欧盟委员会于2013年定义为对人体有害物质，同时规定这些物质只能在获得欧洲化学品总署的特殊且有限期认证后才能使用。”最早提出超高速激光熔覆技术的德国弗劳恩霍夫激光技术研究所（Fraunhofer ILT）的孵化企业亚琛联合科技公司（ACunity GmbH）总裁洪臣表示，基于以上考虑，欧盟国家可能会不允许在金属部件中使用镀硬铬，由此便迫切需要另一种工艺来替代镀硬铬。

“超高速激光熔覆技术完成的熔覆涂层冶金质量高、稀释率低、变形小、表面光洁度高，属于先进环保的再制造加工技术，在工业再制造领域能极大地减少企业的后续机加工成本，能有效延长产品使用周期，为企业节省大量后期维修费用。”王淼辉表示。

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