近年来，输出功率大于10千瓦的大功率二极管激光器为激光熔覆开辟了新的应用领域，这在可持续和资源高效的涂料生产和应用中体现得特别明显，例如在汽车、机械制造和其他行业。
与行业合作伙伴一起，弗劳恩霍夫材料和光束技术研究所(IWS)开发了这类激光器的应用，并以HICLAD?品牌为上述行业作准备。
弗劳恩霍夫材料和光束技术研究所(IWS)多年来一直在开发用于激光熔覆的HICLAD工艺范围，以实现使用高功率二极管激光器生产涂层工艺的定制解决方案。为了达到这一目的，研究人员正在对能量分布、速度和进给率等参数进行微调。
IWS热涂层部门的负责人Maria Barbosa博士评论称:“我们再次突破了应用高功率激光器的极限。”她表示，HICLAD能够实现可持续的功能性涂层，最终提高零部件的耐久性、耐磨性和使用寿命。
研究人员表示，HICLAD一个关键的组成部分是测量和控制硬件，其中一些是内部开发的，使他们能够监控和调节复杂的过程，并控制其质量。
例如，HICLAD用于制动盘、液压缸和滑动轴承的激光堆焊涂层。IWS指出，在未来，石油、天然气和造纸行业以及许多其他行业的大型部件也可能以这种方式进行高效涂层。
多年来，IWS一直在稳步增加功率级别的高功率激光器的使用，并在这一方面中处于领先地位（特别是用于激光熔覆）。基于这一经验，该研究所和Laserline现在已经实现并超过了20kW二极管激光器的沉积速率，这是以前只能通过等离子体转移弧工艺实现的。
与现有的基于激光的解决方案相比，IWS的合作伙伴们也取得了相当大的进展：根据特定的材料和选择的喷嘴，HICLAD在工业应用中达到了18公斤/小时的沉积速率。
例如，处理Inconel 625镍合金时，与使用传统的9千瓦激光器的解决方案相比，其生产率可以提高大约三倍。具体值取决于具体的应用场景。与高功率激光器的竞争解决方案相比，IWS流程被认为更加稳健。
4个线、粉通道可根据需要分别供料不同物料。此外，相对较短的处理时间缩短了人员支出、保护气体和其他操作成本。一般来说，该系统是为特别高效的材料利用，以及非常鲁棒、灵活的高质量的过程控制而设计的。
“与IWS一起，我们已经成功地为工业界开辟了一种新型高功率激光器的具体应用，”来自Laserline的覆层和增材制造专家S?rn Ocylok博士说，“目前，我们已经在测试该工艺的进一步可扩展性，在测试运行中使用更高的二极管激光功率级别，输出功率高达45kW，目标是在不久的将来潜在的工业应用。”
IWS及其项目伙伴Laserline预计将于4月底在德国慕尼黑举办的激光世界光子学大会上展示其中一些技术。据悉，IWS将展示HICLAD、激光喷嘴COAXquattro，并展示一个高功率激光焊接平面轴承。除了45千瓦的二极管激光器外，Laserline还将推出涂有高功率激光熔覆层的制动盘。这可以减少磨损，从而有助于减少微细粉尘污染。
