Fraunhofer ILT赋能激光智造,看亚琛联合科技打造中国“研发+孵化”科技窗口

对于科研界而言,德国Fraunhofer(弗劳恩霍夫)应用研究促进机构的存在神秘却又触手可及,一边是Fraunhofer不显山露水的低调,另一边是其专利技术渗透到我们生活的方方面面。

而随着Fraunhofer ILT激光技术研究所孵化的创新企业亚琛联合科技在中国业务的开展,Fraunhofer ILT赋能中国激光智造的实力开始逐渐显示出来。

Fraunhofer_1Fraunhofer旗下的ILT激光研究所概况。来源:亚琛联合科技

block “研发+孵化”的科技窗口

缘起:

我国金属材料先进激光焊接、激光增材制造方面专家李俐群教授与德国激光制造方面专家合作多年,面向中国市场共同研发高端激光制造技术。李教授希望将德国先进光生产技术、工业 4.0 智能制造技术引入中国,形成研究基础、研发资源、市场应用等多方面的优势互补,并在国内市场中加以验证推广,形成产业化、智能化、标准化。为了实现这一目标,2016年,德国弗朗恩霍夫激光技术研究院洪臣先生与李教授一起在德国亚琛建立了 ACunity(亚琛联合科技公司)。2018年1月,亚琛联合科技(天津)在开发区建立。

落脚点:

作为弗劳恩霍夫激光技术研究所孵化的创新企业,亚琛联合科技公司围绕EHLA技术开展了一系列的市场化拓展性研发,对核心装备进行改良与升级。为突破激光熔覆技术的限制,德国弗劳恩霍夫激光技术研究所经过5年对工艺的深度摸索,推出了超高速激光熔覆增材制造技术(EHLA)

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视频:ACunity亚琛联合科技超高速激光熔覆技术的加工过程。来源:亚琛联合科技
- 视频中的基体材料为小直径空心钢管,熔覆效率1.6 m2/h。粉末利用率90%以上,基体材料无变形。

此项技术具备高速、高效、环保等绝对优势,与常规激光熔覆技术相比,效率显著提高,且热敏感材料、薄壁与小尺寸构件均可采用该技术进行表面熔覆,因此可广泛应用于煤炭、冶金、汽车、船舶、石油、航空航天行业。此外,该技术属于先进环保的再制造加工技术,能极大地减少企业的后续加工成本,有效延长产品使用周期,为企业节省大量后期维修费用。2017年,EHLA荣获了弗劳恩霍夫研究联盟最高奖项创新奖。这一奖励表明,该技术在工程产业中实现推广应用是激光加工领域革命性的突破。

重要一步:

与此同时,中国机械科学研究总院与德国弗劳恩霍夫激光技术研究所共同申请承担了国家重点研发计划战略性国际科技创新合作重点专项——“大型金属构件超高速激光熔覆及其粉末制备关键技术研究与示范应用”项目。其中,德方负责装备开发,中方负责工艺与材料开发,并分别在国内外典型产品上实现应用。目前亚琛联合科技已经交付机械研究总院以及河北敬业增材制造科技有限公司多套设备,共同搭建超高速激光熔覆技术联盟迈出在中国市场推进的重要一步。

block HLA-Grand5000超大型高速激光熔覆设备

德国ACunity公司(亚琛联合科技)2018年4月研制成功全球首台EHLA-Grand5000超大型高速激光熔覆设备,并交付中国客户。

EHLA-Grand5000EHLA-Grand5000超大型高速激光熔覆设备。来源:亚琛联合科技

EHLA-Grand5000型设备主要面向海上采油平台、大型煤矿液压支架等重型轴类零件,可以满足直径1m,长度5m,重达3t的零件批量化制造需求。采用ACunity自主研发的超高速激光熔覆光学系统与送粉喷嘴,配备Laserline 3000W半导体激光器,可以达到每小时1.2平米的加工效率。该设备旨在提高大型轴类零部件的表面熔覆效率与质量,与传统激光熔覆工艺相比,在生产效率、成本、粉末利用率上都表现出显著优势。

Fraunhofer_2庆祝EHLA-Grand5000超大型高速激光熔覆设备。来源:亚琛联合科技

随着EHLA-Grand5000的发布,ACunity公司已推出了EHLA-Compact、EHLA-Professional、EHLA-Grand三种型号的标准产品,基本涵盖当前工业界不同尺寸、类型轴类零件的熔覆需求。

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视频:ACunity亚琛联合科技细管径部件内壁激光熔覆。来源:亚琛联合科技
-超小型内壁激光熔覆头,最小可熔覆内径33mm,单侧深度最大600mm
-标准型内壁激光熔覆头,最小可熔覆内径55mm,单侧深度最大1500mm

与此同时,ACunity(亚琛联合科技)进一步加大在此技术上研发投入与相关领域的市场推广,不断加入各种先进数字智能化单元,引领未来EHLA技术在中国市场的发展。

更多的产业化转化:

亚琛联合作为“研发+孵化”的科技窗口将逐步将德国亚琛研发集群中更多先进、智能、绿色制造技术引入中国汽车、半导体、能源等多个领域,实现先进制造技术在国内真正落地与产业化。

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