Po odkryciu technologii laserowej w 1960 r. precyzja i elastyczność laserów ukazała ogromny potencjał w obróbce materiałów i powierzchni. Ze względu na wysokie koszty początkowe i niską wydajność źródeł wiązek laserowych, zastosowanie napawania laserowego w całej branży zajęło dopiero w latach 1980. XX wieku (Corbin i in. 2004). Okazało się to obiecującą alternatywą dla konwencjonalnych metod spawania łukiem elektrycznym i napawania, ponieważ ograniczony dopływ ciepła skutkuje niskim rozcieńczeniem i ogólną redukcją defektów (Morgado i Valente 2018).

U podstaw napawania laserowego leży proces spawania laserowego, podczas którego poszczególne ściegi spoiny są wyrównywane i układane na materiale podłoża. W najprostszej postaci służy do platerowania powierzchni metalowych metalami lub węglikami. Typowe zastosowania to wzmacnianie części mechanicznych, które są używane w środowiskach ściernych lub korozyjnych (Lachmayer et al. 2018). Pokrycie ciągliwego półfabrykatu okrągłego twardym i odpornym na zużycie metalem poprawia właściwości tribologiczne przekładni i łożysk. W porównaniu z innymi procesami napawania, proces oparty na laserze jest bardzo elastyczny i dlatego często opłaca się większa inwestycja w źródło lasera. Produkcja przyrostowa z napawaniem laserowym ewoluowała wraz z potrzebą naprawy zużytych matryc ciągnących do tłoczenia metali (Levy i in. 2003). Ponadto możliwe jest wzmacnianie konstrukcji o zwiększonej złożoności stosowanych w przemyśle samochodowym.

Ogólnie rzecz biorąc, głowice procesowe do napawania laserowego występują w dwóch różnych konfiguracjach, które z kolei wyróżniają się materiałem wypełniającym na bazie drutu i proszku. Jednocześnie oba systemy można zaprojektować z pozaosiowym lub koncentrycznym doprowadzeniem materiału (Lammers i in. 2018).

Laserowe osadzanie metali w zastosowaniach związanych z czystym napawaniem jest zazwyczaj ustawiane na maksymalne szybkości osadzania. Dlatego też duże ilości drutu lub materiału wypełniającego są dodawane do strefy obróbki laserowej pozaosiowo. W przypadku skomplikowanych zadań addytywnych o wyższej rozdzielczości wymagana jest współosiowa konfiguracja dyszy proszkowej lub drucianej.

Jedną z głównych zalet napawania laserowego w produkcji przyrostowej jest duża objętość konstrukcyjna, w przypadku której niektóre komory konstrukcyjne mogą mieć rozmiary wielu metrów sześciennych. Możliwość dodawania na istniejących powierzchniach o dowolnym kształcie pozwala na połączenie szybkiej obróbki konwencjonalnej i specjalistycznych dodatków produkcja.

Postęp w rozwoju procesów umożliwia nie tylko zmianę złożoności, ale także zastosowanie specjalnych, a nawet trudnych do spawania materiałów. Napawanie laserowe nie ogranicza się tylko do metali. Można zastosować nawet ceramikę lub węgliki do rozproszenia na powierzchniach metalowych w celu funkcjonalizacji części drukowanych w 3D.

Wykorzystując zaawansowane monitorowanie procesów i pętle kontroli ze sprzężeniem zwrotnym, można produkować i naprawiać nawet większe obiekty o dłuższym czasie drukowania, a ostatecznie części lotnicze istotne dla bezpieczeństwa.