Після відкриття лазерної технології в 1960 році точність і гнучкість лазерів продемонстрували великий потенціал для обробки матеріалів і поверхонь. Через високі початкові витрати та низьку ефективність джерел лазерного променя лазерне покриття знадобилося до 1980-х років, щоб стати прийнятим у всій галузі (Corbin та ін. 2004). Він виявився багатообіцяючою альтернативою звичайним методам електродугового зварювання та плакування, оскільки обмежене підведення тепла призводить до низького розрідження та загального зменшення дефектів (Morgado and Valente 2018).

За своєю суттю лазерне наплавлення — це процес лазерного зварювання, коли окремі зварювальні валики вирівнюються та накладаються на матеріал підкладки. У своїй найпростішій формі він використовується для плакування металевих поверхонь металами або карбідами. Типовими застосуваннями є зміцнення механічних частин, які використовуються в абразивних або корозійних середовищах (Lachmayer et al. 2018). Плакування пластичної круглої заготовки твердим і зносостійким металом покращує трибологічні властивості шестерень і підшипників. Порівняно з іншими процесами наплавлення, процес на основі лазера є дуже гнучким, і тому більші інвестиції в лазерне джерело часто виправдовуються. Адитивне виробництво з лазерним наплавленням розвинулося з необхідністю ремонту зношених волочильних штампів для штампування металу (Levy et al. 2003). Крім того, можливе посилення конструкцій підвищеної складності, які використовуються в автомобільній промисловості.

Загалом технологічні головки лазерного наплавлення існують у двох різних конфігураціях, які самі по собі відрізняються дротом і порошковим наповнювачем. Водночас обидві системи можуть бути розроблені з позаосьовою або коаксіальною подачею матеріалу (Lammers et al. 2018).

Лазерне осадження металу в додатках із чистим покриттям зазвичай налаштовується на максимальну швидкість осадження. Тому велика кількість дроту або порошкового наповнювача додається в зону лазерної обробки поза осею. Для складних адитивних завдань із вищою роздільною здатністю потрібна коаксіальна порошкова або дротяна насадка.

Однією з головних переваг лазерного плакування для адитивного виробництва є великий об’єм збірки, де деякі будівельні камери можуть мати розмір кількох кубічних метрів. Можливість додавання до існуючих поверхонь довільної форми дозволяє поєднувати високошвидкісну звичайну механічну обробку та спеціальну добавку. виробництво.

Прогрес у розвитку процесів дозволяє не тільки змінювати складність, але й використовувати спеціальні та навіть складні для зварювання матеріали. Лазерне плакування не обмежується лише металами, навіть кераміку або карбіди можна використовувати для диспергування на металевих поверхнях для функціоналізації деталей, надрукованих на 3D.

Завдяки розширеному моніторингу процесів і контурам управління зі зворотним зв’язком можна виготовити й відремонтувати навіть більші об’єкти з більшою тривалістю друку та, зрештою, важливі для безпеки авіаційні деталі.