激光技術成為先進制造業的核心驅動力，中科中美高速激光熔覆技術
在科技迅猛發展的浪潮中，激光技術成為先進制造業的核心驅動力，深刻重塑各行業生產格局。其中，高速激光熔覆技術憑借其顯著優勢，成為材料表面改性與修復領域的關鍵技術，備受關注。在這場科技角逐中，中科中美激光科技有限公司憑借深厚科研底蘊和不懈技術攻堅，脫穎而出，成為引領激光增材制造產業技術發展的中堅力量。
1、高速激光熔覆技術：先進制造的革新力量
高速激光熔覆技術以高能量密度激光束為熱源，將特制金屬合金粉末精準熔覆于金屬基體表面。在激光能量作用下，將粉末迅速熔化并快速凝固，在基體表面形成與基體呈冶金結合、致密均勻且厚度可控的涂層。該涂層不僅能顯著提升工件耐磨、耐腐蝕、耐高溫及抗氧化性能，還能修復磨損或加工失誤的工件尺寸，極大增強工件性能，有效延長其使用壽命。與傳統的 TIG 電弧增材、超高速火焰噴涂、等離子噴涂和電鍍硬鉻等技術相比，高速激光熔覆技術優勢明顯：單涂層厚度薄，可實現精細表面處理；冶金結合確保涂層與基體高強度結合；熱影響區小，最大限度減少對基體材料性能的影響；表面平整度高，可減少后續加工工序；無污染，符合現代綠色制造理念，是當之無愧的先進表面改性技術。
中科中美激光科技有限公司 2012 年孵化于中國科學院西安光機所，自誕生便肩負科技創新使命。公司創始人段開椋，四川大學光學博士，中國科學院西光所研究員，國家 863 “十一五“先進個人，2013年帶領團隊成功推出我國首臺千瓦級工業光纖激光器，為我國激光產業發展奠定堅實基礎。自成立以來，中科中美堅守自主創新道路，在高功率激光產業化應用領域持續深耕，累計申請專利 50 余項，這些專利成果是公司技術實力的有力證明，也是推動行業技術進步的重要力量。
高速激光熔覆是 2017 年年末出現的新技術。2018年，中科中美成功研制并推出我國首臺高速激光熔覆裝備，第一時間打破了國外產品技術壟斷，使同類型國外產品價格暴跌 80%，大幅降低國內企業采購成本，推動高速激光熔覆技術在國內廣泛應用。經過多年發展，高速激光熔覆技術在我國已成熟，參與企業有數十家，但功率水平多在萬瓦以下的水平。在萬瓦以上功率，關鍵部件高速激光熔覆頭的耐用性、可靠性降低，壽命縮短，無法滿足工業化應用。
自2022 年起，中科中美獨家推出萬瓦高速激光熔覆設備，林州重機（股票代碼 002535）油缸液壓支柱的內、外壁激光熔覆使用了中科中美十幾臺10KW高速激光熔覆設備。萬瓦高速相對于6000W高速具有效率高、涂層結合力強、容易控制裂紋等優勢，但在冶金行業，重型軋輥表面常需厚涂層、高硬度、高耐磨的涂層，10KW熔覆設備仍難以勝任。為此，中科中美2025年又推出 15KW 和 20KW 的高速激光熔覆設備。
此外，目前市場上的高速激光熔覆設備均為熔粉設備，無工業級大功率熔絲設備。德國與國內個別廠家開發了 6000W 以下的熔絲設備，但熔覆效率和設備可靠性遠未達到工業級水平，市場上的絲材應用都是使用電弧技術。為此，中科中美經過多年技術功關，2024下半年推出了 10KW熔絲設備，填補了行業空白。2025年推出了15KW熔絲設備。奠定了國產設備技術的國際領先地位。
綜上，中科中美的萬瓦級熔粉設備和萬瓦級熔絲設備均處于國際領先水平。特別是萬瓦熔絲設備不僅可用于激光熔覆和激光堆焊，還可用于激光焊接和激光 3D 打印。中科中美對我國乃至全球增材（再）制造產業技術的發展都將起到巨大的促進作用。
2、中科中美增材技術：三大核心優勢構筑行業壁壘
（1）獨有的中心送粉技術
在萬瓦級激光熔覆（熔粉）領域，中科中美憑借卓越的自主創新能力，成功攻克激光輸出、光束整形等技術難關，走出一條與歐美完全不同的技術發展路徑，開創性地采用了獨有的中心送粉技術。這一技術突破源于中科中美長期的技術沉淀以及深厚的專業背景，充分彰顯了其在行業內的技術領先地位。而市場上多數廠家均采用歐美的同軸送粉技術（環形或多路送粉方式），這種技術在實際應用中弊端明顯，特別是萬瓦功率水平下局限性愈發突出，通常只能在 6000W 功率水平工作，易出現粘粉、堵粉等問題，影響設備正常運行，縮短設備關鍵部件使用壽命，旁軸送粉熔覆頭一般僅能維持幾個月有效工作壽命。所以許多設備廠家的12000瓦熔覆設備又重回傳統的寬光斑普通激光熔覆范疇。中科中美自主研發的中心送粉激光熔覆頭，由于粉、光通道的特殊性，結構合理，制冷效果高效，即使在萬瓦級水平，其穩定性、可靠性仍然很高。在實際應用中，該熔覆頭可多年穩定工作，無需頻繁更換，大幅降低設備維護成本，提高生產效率。
中科中美自主研發的中心送粉技術，堪稱萬瓦以上高速激光熔覆的不二之選。當下，在國內眾多企業中，唯有中科中美成功掌握了這一核心技術，憑借這一獨特優勢，中科中美在萬瓦級激光熔覆（熔粉）設備市場上脫穎而出，成為行業翹楚。其技術實力不僅助力企業自身發展，更為我國激光熔覆技術的蓬勃發展與廣泛應用提供了堅實有力的技術支撐，推動著行業不斷邁向新高度 。
（2）領先的萬瓦級中心送絲激光熔覆技術
在萬瓦級中心送絲激光熔覆技術領域，中科中美獨占鰲頭。國外同類型技術大多仍處于 6000W功率瓶頸期，熔覆效率低，每小時僅能熔絲 1 - 2 公斤左右。中科中美憑借深厚技術積累與創新攻堅，成功解決萬瓦熔絲的種種技術難題，2024年下半年成功推出的 10KW 工業級中心送絲激光熔覆設備，2025年又推出工業級15KW 中心送絲激光熔覆設備。這些熔絲設備熔覆過程穩定，抗煙塵能力強，熔覆效率高，每小時最高能熔近 10 公斤焊絲，是國內外同類技術效率的數倍。
從成本效益看，激光熔絲技術相較傳統熔粉技術具有顯著成本優勢。經測算，采用中科中美激光熔絲技術可幫客戶削減 30% - 50% 的粉末成本，對追求成本控制與效益最大化的企業極具吸引力。
在管道、油缸內壁熔覆等特殊應用場景中，市場主流的激光熔粉技術弊端盡顯。熔覆過程產生大量廢粉和煙塵，加劇光學鏡片損耗，頻繁更換鏡片增加成本，且涂層易出現氣孔，嚴重影響產品質量。中科中美激光熔絲技術則無煙塵和廢粉困擾，為管道、油缸內壁激光熔覆提供更契合的解決方案。
與市場現有激光熔絲技術相比，中科中美中心送絲技術優勢顯著。當前市場熔絲設備存在明顯局限性，絲徑適用范圍普遍僅能熔 1.2mm 以下絲材，限制了應用靈活性，面對粗絲加工任務力不從心。而中科中美中心送絲技術是行業革新者，其亮點之一是能讓絲材均勻吸收激光能量，絲徑適用范圍廣泛，可涵蓋 1.2mm - 3.2mm，能輕松應對常規細絲加工和特殊粗絲作業，完美契合各類復雜生產需求，為企業材料選擇賦予更多自由。
在加工效率和能源利用方面，中科中美中心送絲技術表現出色。加工無需預熱，節省大量時間成本，避免預熱過程能源消耗，實現高效節能，為企業提升生產效率、降低生產成本提供有力支持。
此外，中科中美中心送絲技術在加工方向上突破傳統限制，無方向性，應用領域得到極大拓展。不僅可完美應用于激光熔覆，還能在激光堆焊、激光焊接和激光 3D 打印等領域發揮重要作用。這種跨領域應用能力打破傳統行業界限，讓激光技術在更廣闊工業制造領域大放異彩，為推動激光技術在多領域深度應用和創新發展開辟新道路。
（3）高效的萬瓦激光絲材 3D 打印（中心送絲）
目前，金屬 3D 打印領域，鋪粉激光 3D 打印技術應用較普遍。金屬絲材 3D 打印雖可借助電弧、電子束等技術，但這些技術存在一系列弊端：
• 精度與表面質量欠佳：成型過程難以精準控制材料沉積位置與形態，打印成品尺寸精度難達高標準，表面粗糙，有明顯紋路與凹凸不平，常需大量后續加工工序打磨修整。
• 設備成本高昂：設備需配備復雜精密部件，如電子束 3D 打印設備需高真空系統、電子槍等，制造難度大，后期維護保養費用高。
• 工作效率低下：為保證打印穩定性與成型質量，打印速度受限，難以滿足大規模、高效率生產需求。電弧 3D 打印為確保電弧穩定與材料充分熔化，打印速度通常較慢。
• 工作環境要求嚴苛：電弧 3D 打印產生強光、高溫與飛濺物，電子束 3D 打印涉及輻射防護等問題，需配備專業防護設施與良好通風、屏蔽環境，增加場地建設與運營成本。
相比之下，激光熔絲技術用于金屬 3D 打印優勢明顯，但受限于當前市場激光熔絲技術不成熟，激光熔絲 3D 打印尚未大規模實際應用。中科中美推出的萬瓦激光熔絲技術為激光絲材 3D 打印帶來新發展機遇。這一技術有望突破現有技術瓶頸，提升打印精度、效率與質量，降低成本及對打印條件的環境要求，為金屬 3D 打印技術發展開辟新道路，推動行業邁向新發展階段。
十幾年來，中科中美始終堅守以自主核心技術驅動企業發展的理念，腳踏實地專注于技術研發、產品打磨與品牌塑造。從當前市場發展趨勢來看，下游制造業對高性能材料和先進制造技術的需求正持續攀升，中國激光熔覆市場規模也隨之迅猛擴張。在此機遇下，中科中美將繼續發揮其先進技術優勢，憑借高品質產品和完善的服務體系，全方位推動中國高速激光熔覆技術的產業化進程，進一步加快市場拓展步伐。一方面，鞏固自身在國內市場的領先地位；另一方面，積極布局全球，致力于在全球高速激光熔覆細分領域樹立起行業標桿，引領全球技術發展潮流，讓中國的激光熔覆技術閃耀在世界舞臺 。
隨著 deepseek、哪吒動畫等一系列中國創新技術在全球成功破圈，越來越多中國科技企業憑借自主創新技術實力在國際舞臺嶄露頭角。單純技術模仿與抄襲無法擺脫二流企業困境。唯有創新，才能超越歐美，對于科技型企業來說，唯有堅定不移秉持技術創新，持續深耕核心技術，才能在激烈全球競爭中脫穎而出，贏得國內外市場的尊重與認可。
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