激光技術(shù)成為先進(jìn)制造業(yè)的核心驅(qū)動(dòng)力，中科中美高速激光熔覆技術(shù)

來(lái)源：中科中美

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(dòng)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(shì),，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(chǎng)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(yùn)和不懈技術(shù)攻堅(jiān)，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(jiān)力量,。

1、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(qiáng)工件性能,，有效延長(zhǎng)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(shì)明顯：?jiǎn)瓮繉雍穸缺�,，可�?shí)現(xiàn)精細(xì)表面處理,；冶金結(jié)合確保涂層與基體高強(qiáng)度結(jié)合；熱影響區(qū)小,，最大限度減少對(duì)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(wú)污染,，符合現(xiàn)代綠色制造理念，是當(dāng)之無(wú)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(guó)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(kāi)椋,，四川大學(xué)光學(xué)博士,，中國(guó)科學(xué)院西光所研究員，國(guó)家 863 “十一五“先進(jìn)個(gè)人,，2013年帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成功推出我國(guó)首臺(tái)千瓦級(jí)工業(yè)光纖激光器,，為我國(guó)激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),。

自成立以來(lái)，中科中美堅(jiān)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(jì)申請(qǐng)專利 50 余項(xiàng)，這些專利成果是公司技術(shù)實(shí)力的有力證明,，也是推動(dòng)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(guó)首臺(tái)高速激光熔覆裝備,，第一時(shí)間打破了國(guó)外產(chǎn)品技術(shù)壟斷，使同類型國(guó)外產(chǎn)品價(jià)格暴跌 80%,，大幅降低國(guó)內(nèi)企業(yè)采購(gòu)成本,，推動(dòng)高速激光熔覆技術(shù)在國(guó)內(nèi)廣泛應(yīng)用。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展,，高速激光熔覆技術(shù)在我國(guó)已成熟,，參與企業(yè)有數(shù)十家，但功率水平多在萬(wàn)瓦以下的水平,。在萬(wàn)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(wú)法滿足工業(yè)化應(yīng)用。

自2022 年起,，中科中美獨(dú)家推出萬(wàn)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(tái)10KW高速激光熔覆設(shè)備,。萬(wàn)瓦高速相對(duì)于6000W高速具有效率高,、涂層結(jié)合力強(qiáng)、容易控制裂紋等優(yōu)勢(shì),，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，10KW熔覆設(shè)備仍難以勝任,。為此,，中科中美2025年又推出 15KW 和 20KW 的高速激光熔覆設(shè)備。

此外,，目前市場(chǎng)上的高速激光熔覆設(shè)備均為熔粉設(shè)備,，無(wú)工業(yè)級(jí)大功率熔絲設(shè)備,。德國(guó)與國(guó)內(nèi)個(gè)別廠家開(kāi)發(fā)了 6000W 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(jí)水平,，市場(chǎng)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(guò)多年技術(shù)功關(guān),，2024下半年推出了 10KW熔絲設(shè)備,，填補(bǔ)了行業(yè)空白。2025年推出了15KW熔絲設(shè)備,。奠定了國(guó)產(chǎn)設(shè)備技術(shù)的國(guó)際領(lǐng)先地位,。

綜上，中科中美的萬(wàn)瓦級(jí)熔粉設(shè)備和萬(wàn)瓦級(jí)熔絲設(shè)備均處于國(guó)際領(lǐng)先水平,。特別是萬(wàn)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(duì)我國(guó)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,。

2,、中科中美增材技術(shù)：三大核心優(yōu)勢(shì)構(gòu)筑行業(yè)壁壘

（1）獨(dú)有的中心送粉技術(shù)
在萬(wàn)瓦級(jí)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(kāi)創(chuàng)性地采用了獨(dú)有的中心送粉技術(shù),。這一技術(shù)突破源于中科中美長(zhǎng)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(chǎng)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(shí)際應(yīng)用中弊端明顯，特別是萬(wàn)瓦功率水平下局限性愈發(fā)突出,，通常只能在 6000W 功率水平工作,，易出現(xiàn)粘粉、堵粉等問(wèn)題,，影響設(shè)備正常運(yùn)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(gè)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(wàn)瓦級(jí)水平,，其穩(wěn)定性,、可靠性仍然很高。在實(shí)際應(yīng)用中,，該熔覆頭可多年穩(wěn)定工作,，無(wú)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(wàn)瓦以上高速激光熔覆的不二之選,。當(dāng)下,，在國(guó)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(dú)特優(yōu)勢(shì),，中科中美在萬(wàn)瓦級(jí)激光熔覆（熔粉）設(shè)備市場(chǎng)上脫穎而出，成為行業(yè)翹楚,。其技術(shù)實(shí)力不僅助力企業(yè)自身發(fā)展,，更為我國(guó)激光熔覆技術(shù)的蓬勃發(fā)展與廣泛應(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)有力的技術(shù)支撐，推動(dòng)著行業(yè)不斷邁向新高度 ,。

（2）領(lǐng)先的萬(wàn)瓦級(jí)中心送絲激光熔覆技術(shù)
在萬(wàn)瓦級(jí)中心送絲激光熔覆技術(shù)領(lǐng)域,，中科中美獨(dú)占鰲頭。國(guó)外同類型技術(shù)大多仍處于 6000W功率瓶頸期,，熔覆效率低,，每小時(shí)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(jiān),，成功解決萬(wàn)瓦熔絲的種種技術(shù)難題,，2024年下半年成功推出的 10KW 工業(yè)級(jí)中心送絲激光熔覆設(shè)備，2025年又推出工業(yè)級(jí)15KW 中心送絲激光熔覆設(shè)備,。這些熔絲設(shè)備熔覆過(guò)程穩(wěn)定,，抗煙塵能力強(qiáng)，熔覆效率高,，每小時(shí)最高能熔近 10 公斤焊絲,，是國(guó)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(shì),。經(jīng)測(cè)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(duì)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(chǎng)景中,，市場(chǎng)主流的激光熔粉技術(shù)弊端盡顯,。熔覆過(guò)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(wú)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(chǎng)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(shì)顯著。當(dāng)前市場(chǎng)熔絲設(shè)備存在明顯局限性,，絲徑適用范圍普遍僅能熔 1.2mm 以下絲材,，限制了應(yīng)用靈活性，面對(duì)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(diǎn)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 1.2mm - 3.2mm,，能輕松應(yīng)對(duì)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(wú)需預(yù)熱,，節(jié)省大量時(shí)間成本，避免預(yù)熱過(guò)程能源消耗,，實(shí)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(wú)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(dòng)激光技術(shù)在多領(lǐng)域深度應(yīng)用和創(chuàng)新發(fā)展開(kāi)辟新道路,。

（3）高效的萬(wàn)瓦激光絲材 3D 打�,。ㄖ行乃徒z）
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(guò)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(fèi)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(qiáng)光、高溫與飛濺物,，電子束 3D 打印涉及輻射防護(hù)等問(wèn)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(chǎng)地建設(shè)與運(yùn)營(yíng)成本,。

相比之下，激光熔絲技術(shù)用于金屬 3D 打印優(yōu)勢(shì)明顯,，但受限于當(dāng)前市場(chǎng)激光熔絲技術(shù)不成熟,，激光熔絲 3D 打印尚未大規(guī)模實(shí)際應(yīng)用。中科中美推出的萬(wàn)瓦激光熔絲技術(shù)為激光絲材 3D 打印帶來(lái)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(duì)打印條件的環(huán)境要求,，為金屬 3D 打印技術(shù)發(fā)展開(kāi)辟新道路,，推動(dòng)行業(yè)邁向新發(fā)展階段。

十幾年來(lái),，中科中美始終堅(jiān)守以自主核心技術(shù)驅(qū)動(dòng)企業(yè)發(fā)展的理念,，腳踏實(shí)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(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，下游制造業(yè)對(duì)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(guó)激光熔覆市場(chǎng)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(shì),，憑借高品質(zhì)產(chǎn)品和完善的服務(wù)體系,，全方位推動(dòng)中國(guó)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(chǎng)拓展步伐,。一方面,，鞏固自身在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)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(shù)立起行業(yè)標(biāo)桿，引領(lǐng)全球技術(shù)發(fā)展潮流,，讓中國(guó)的激光熔覆技術(shù)閃耀在世界舞臺(tái) ,。

隨著 deepseek、哪吒動(dòng)畫(huà)等一系列中國(guó)創(chuàng)新技術(shù)在全球成功破圈,，越來(lái)越多中國(guó)科技企業(yè)憑借自主創(chuàng)新技術(shù)實(shí)力在國(guó)際舞臺(tái)嶄露頭角,。單純技術(shù)模仿與抄襲無(wú)法擺脫二流企業(yè)困境。唯有創(chuàng)新,，才能超越歐美,，對(duì)于科技型企業(yè)來(lái)說(shuō)，唯有堅(jiān)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(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出，贏得國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的尊重與認(rèn)可,。