实现360°高精密全自动金属修复 苏大学子创新激光熔覆系统

本报讯（记者 李静 通讯员 杨舒婷）在能源、军工、机械以及再制造等领域，由于受生产环境及使用负荷大等因素影响，导致部分重要的金属零部件腐蚀和磨损，进而对生产制造及资源投入造成一定程度的影响。为延长昂贵生产设备的使用寿命，必须为设备的金属部分外表进行提前处理或修复，因而激光熔覆作为修复金属表面改性技术应运而生。

近年来，苏州大学光电科学与工程学院、机电工程学院硕士博士科研团队钻研金属修复技术难题，积极探索创新，联合研发出“高精密全角度金属再制造激光熔覆系统”。该系统将软硬件相结合，实现了物理原理层面、工艺水平层面等领域的技术突破，使大型高精零件修复成为可能。该团队研究成果关键技术部分获得授权专利1项，受理专利6项，受理软件著作权2项。

据介绍，目前大型高精零件修复普遍受到加工修复设备精度、角度和自动化水平等方面的限制。传统修复手段如人工喷涂虽然灵活但精度水平过低，传统激光熔覆加工由于角度受限导致灵活度不够，无法完整修复，而整体修复技术则呈现出自动化程度低、人工时间资本投入高等缺点。针对这些短板，苏州大学该科研团队不断攻坚克难，先是在设备硬件结构层次上完成创新，改变了光粉耦合方式，研制出环形光斑光内送粉熔覆喷头，并在此基础上自研完成核心控制工艺技术软件，最终实现了大型高精零件高精密、360°无死角、全自动加工修复。

“研究中我们发现选择光内送粉机械结构设计，不仅改变了激光光场的能量分布，而且大大提高了设备出粉的集束性，将粉末利用率提升至90%，其技术成果已进入国内激光再制造行业第一梯队，为全角度加工提供了可能。与此同时，团队结合视觉AI控制系统，利用拓扑统计工艺技术原理，实现了完整修复加工。”科研团队负责人、光电科学与工程学院检测技术与自动化装置专业研究生孙业旺说，本系统解决了修复技术在精度角度技术上的瓶颈，实现了全程自动化操作，大幅度降低了人工成本。