牧野和弗劳恩霍夫联合开发搭载EHLA技术的五轴数控机床

当前，激光技术在制造业，尤其是增材制造领域发挥着核心作用。在这一背景下，弗劳恩霍夫激光技术研究所（ILT）与总部位于日本东京的机床制造商牧野公司（Makino）共同尝试了一项新的技术进步。

合作双方希望将高速激光熔覆技术——极高速激光应用（EHLA）转移到五轴数控平台上。然而要实现这一目标，必须开发运动学技术，使加工头能够在EHLA过程中快速、动态地移动。

来自弗劳恩霍夫激光技术研究所的Min-Uh Ko（左）和牧野公司的Johannes Finger 博士领导了这项研究合作，将EHLA移植到了五轴数控平台上

ILT的增材制造和LMD维修小组组长Min-Uh Ko评论说：“许多昂贵的部件必须更换，即使是轻微的缺陷。像牧野公司这种带有旋转和倾斜工作台的灵活系统，实际上提供了很好的维修选择，从而节省了新生产的成本，并最大限度地减少了停机时间。”

对速度的需求
牧野公司在该项目的任务不仅限于数控硬件，还包括过程控制，因为这必须完全重新设计。挑战在于使机床适应高加速度，并精确控制激光束与材料之间的相互作用。牧野公司新加坡分公司开发的这台机床的有效进给速度高达每分钟30米，与传统系统相比有了显著提高。

牧野公司的Johannes Finger博士评论说：“我们进军增材制造领域，尤其是高速LMD，代表了公司产品组合的战略扩张。现在，联合开发的五轴数控机床使我们能够用高强度钢或硬质合金等难以焊接的材料，快速、精确地生产出复杂的几何形状。”

ILT在激光制造工艺领域拥有丰富的专业知识，并为该项目提供了全面的基础设施和专业实验室设施。该研究所为优化加工各种材料的工艺参数做出了决定性贡献，并最终将新技术转移给了工业试点客户Toolcraft AG。“优化热输入是EHLA3D工艺的一个关键方面，”材料专家 Min-Uh Ko评论说，“通过调整进料速度和粉末质量流量，可以精确控制热输入，减少热影响区，确保均匀的涂层质量。”

牧野公司在新型AML 500加工机上实施了联合项目的成果

维修和涂层
该项目目标之一是对在正常运行过程中承受高负荷的高质量工具和机械零件，进行维修和维护。合作伙伴利用经过调整的EHLA3D技术实现了这一目标。由于EHLA3D可以精确高效地涂覆耐磨涂层，因此成为了采矿和重工业等各行业延长部件使用寿命的经济高效解决方案。

未来发展的一个关键方面是，确定和验证EHLA3D工艺的新应用领域。由于可加工的材料系统已经变得非常灵活，这种扩展的EHLA工艺现在可以应用于通常无法研究的应用领域，因为LMD工艺具有这样的局限性。