激光技术成为先进制造业的核心驱动力，中科中美高速激光熔覆技术

来源：中科中美

在科技迅猛发展的浪潮中，激光技术成为先进制造业的核心驱动力，深刻重塑各行业生产格局。其中，高速激光熔覆技术凭借其显著优势，成为材料表面改性与修复领域的关键技术，备受关注。在这场科技角逐中，中科中美激光科技有限公司凭借深厚科研底蕴和不懈技术攻坚，脱颖而出，成为引领激光增材制造产业技术发展的中坚力量。

1、高速激光熔覆技术：先进制造的革新力量
高速激光熔覆技术以高能量密度激光束为热源，将特制金属合金粉末精准熔覆于金属基体表面。在激光能量作用下，将粉末迅速熔化并快速凝固，在基体表面形成与基体呈冶金结合、致密均匀且厚度可控的涂层。该涂层不仅能显著提升工件耐磨、耐腐蚀、耐高温及抗氧化性能，还能修复磨损或加工失误的工件尺寸，极大增强工件性能，有效延长其使用寿命。

与传统的 TIG 电弧增材、超高速火焰喷涂、等离子喷涂和电镀硬铬等技术相比，高速激光熔覆技术优势明显：单涂层厚度薄，可实现精细表面处理；冶金结合确保涂层与基体高强度结合；热影响区小，最大限度减少对基体材料性能的影响；表面平整度高，可减少后续加工工序；无污染，符合现代绿色制造理念，是当之无愧的先进表面改性技术。

中科中美激光科技有限公司 2012 年孵化于中国科学院西安光机所，自诞生便肩负科技创新使命。公司创始人段开椋，四川大学光学博士，中国科学院西光所研究员，国家 863 “十一五“先进个人，2013年带领团队成功推出我国首台千瓦级工业光纤激光器，为我国激光产业发展奠定坚实基础。

自成立以来，中科中美坚守自主创新道路，在高功率激光产业化应用领域持续深耕，累计申请专利 50 余项，这些专利成果是公司技术实力的有力证明，也是推动行业技术进步的重要力量。

高速激光熔覆是 2017 年年末出现的新技术。2018年，中科中美成功研制并推出我国首台高速激光熔覆装备，第一时间打破了国外产品技术垄断，使同类型国外产品价格暴跌 80%，大幅降低国内企业采购成本，推动高速激光熔覆技术在国内广泛应用。经过多年发展，高速激光熔覆技术在我国已成熟，参与企业有数十家，但功率水平多在万瓦以下的水平。在万瓦以上功率，关键部件高速激光熔覆头的耐用性、可靠性降低，寿命缩短，无法满足工业化应用。

自2022 年起，中科中美独家推出万瓦高速激光熔覆设备，林州重机（股票代码 002535）油缸液压支柱的内、外壁激光熔覆使用了中科中美十几台10KW高速激光熔覆设备。万瓦高速相对于6000W高速具有效率高、涂层结合力强、容易控制裂纹等优势，但在冶金行业，重型轧辊表面常需厚涂层、高硬度、高耐磨的涂层，10KW熔覆设备仍难以胜任。为此，中科中美2025年又推出 15KW 和 20KW 的高速激光熔覆设备。

此外，目前市场上的高速激光熔覆设备均为熔粉设备，无工业级大功率熔丝设备。德国与国内个别厂家开发了 6000W 以下的熔丝设备，但熔覆效率和设备可靠性远未达到工业级水平，市场上的丝材应用都是使用电弧技术。为此，中科中美经过多年技术功关，2024下半年推出了 10KW熔丝设备，填补了行业空白。2025年推出了15KW熔丝设备。奠定了国产设备技术的国际领先地位。

综上，中科中美的万瓦级熔粉设备和万瓦级熔丝设备均处于国际领先水平。特别是万瓦熔丝设备不仅可用于激光熔覆和激光堆焊，还可用于激光焊接和激光 3D 打印。中科中美对我国乃至全球增材（再）制造产业技术的发展都将起到巨大的促进作用。

2、中科中美增材技术：三大核心优势构筑行业壁垒

（1）独有的中心送粉技术
在万瓦级激光熔覆（熔粉）领域，中科中美凭借卓越的自主创新能力，成功攻克激光输出、光束整形等技术难关，走出一条与欧美完全不同的技术发展路径，开创性地采用了独有的中心送粉技术。这一技术突破源于中科中美长期的技术沉淀以及深厚的专业背景，充分彰显了其在行业内的技术领先地位。而市场上多数厂家均采用欧美的同轴送粉技术（环形或多路送粉方式），这种技术在实际应用中弊端明显，特别是万瓦功率水平下局限性愈发突出，通常只能在 6000W 功率水平工作，易出现粘粉、堵粉等问题，影响设备正常运行，缩短设备关键部件使用寿命，旁轴送粉熔覆头一般仅能维持几个月有效工作寿命。所以许多设备厂家的12000瓦熔覆设备又重回传统的宽光斑普通激光熔覆范畴。中科中美自主研发的中心送粉激光熔覆头，由于粉、光通道的特殊性，结构合理，制冷效果高效，即使在万瓦级水平，其稳定性、可靠性仍然很高。在实际应用中，该熔覆头可多年稳定工作，无需频繁更换，大幅降低设备维护成本，提高生产效率。

中科中美自主研发的中心送粉技术，堪称万瓦以上高速激光熔覆的不二之选。当下，在国内众多企业中，唯有中科中美成功掌握了这一核心技术，凭借这一独特优势，中科中美在万瓦级激光熔覆（熔粉）设备市场上脱颖而出，成为行业翘楚。其技术实力不仅助力企业自身发展，更为我国激光熔覆技术的蓬勃发展与广泛应用提供了坚实有力的技术支撑，推动着行业不断迈向新高度 。

（2）领先的万瓦级中心送丝激光熔覆技术
在万瓦级中心送丝激光熔覆技术领域，中科中美独占鳌头。国外同类型技术大多仍处于 6000W功率瓶颈期，熔覆效率低，每小时仅能熔丝 1 - 2 公斤左右。中科中美凭借深厚技术积累与创新攻坚，成功解决万瓦熔丝的种种技术难题，2024年下半年成功推出的 10KW 工业级中心送丝激光熔覆设备，2025年又推出工业级15KW 中心送丝激光熔覆设备。这些熔丝设备熔覆过程稳定，抗烟尘能力强，熔覆效率高，每小时最高能熔近 10 公斤焊丝，是国内外同类技术效率的数倍。

从成本效益看，激光熔丝技术相较传统熔粉技术具有显著成本优势。经测算，采用中科中美激光熔丝技术可帮客户削减 30% - 50% 的粉末成本，对追求成本控制与效益最大化的企业极具吸引力。

在管道、油缸内壁熔覆等特殊应用场景中，市场主流的激光熔粉技术弊端尽显。熔覆过程产生大量废粉和烟尘，加剧光学镜片损耗，频繁更换镜片增加成本，且涂层易出现气孔，严重影响产品质量。中科中美激光熔丝技术则无烟尘和废粉困扰，为管道、油缸内壁激光熔覆提供更契合的解决方案。

与市场现有激光熔丝技术相比，中科中美中心送丝技术优势显著。当前市场熔丝设备存在明显局限性，丝径适用范围普遍仅能熔 1.2mm 以下丝材，限制了应用灵活性，面对粗丝加工任务力不从心。而中科中美中心送丝技术是行业革新者，其亮点之一是能让丝材均匀吸收激光能量，丝径适用范围广泛，可涵盖 1.2mm - 3.2mm，能轻松应对常规细丝加工和特殊粗丝作业，完美契合各类复杂生产需求，为企业材料选择赋予更多自由。

在加工效率和能源利用方面，中科中美中心送丝技术表现出色。加工无需预热，节省大量时间成本，避免预热过程能源消耗，实现高效节能，为企业提升生产效率、降低生产成本提供有力支持。

此外，中科中美中心送丝技术在加工方向上突破传统限制，无方向性，应用领域得到极大拓展。不仅可完美应用于激光熔覆，还能在激光堆焊、激光焊接和激光 3D 打印等领域发挥重要作用。这种跨领域应用能力打破传统行业界限，让激光技术在更广阔工业制造领域大放异彩，为推动激光技术在多领域深度应用和创新发展开辟新道路。

（3）高效的万瓦激光丝材 3D 打印（中心送丝）
目前，金属 3D 打印领域，铺粉激光 3D 打印技术应用较普遍。金属丝材 3D 打印虽可借助电弧、电子束等技术，但这些技术存在一系列弊端：

• 精度与表面质量欠佳：成型过程难以精准控制材料沉积位置与形态，打印成品尺寸精度难达高标准，表面粗糙，有明显纹路与凹凸不平，常需大量后续加工工序打磨修整。

• 设备成本高昂：设备需配备复杂精密部件，如电子束 3D 打印设备需高真空系统、电子枪等，制造难度大，后期维护保养费用高。

• 工作效率低下：为保证打印稳定性与成型质量，打印速度受限，难以满足大规模、高效率生产需求。电弧 3D 打印为确保电弧稳定与材料充分熔化，打印速度通常较慢。

• 工作环境要求严苛：电弧 3D 打印产生强光、高温与飞溅物，电子束 3D 打印涉及辐射防护等问题，需配备专业防护设施与良好通风、屏蔽环境，增加场地建设与运营成本。

相比之下，激光熔丝技术用于金属 3D 打印优势明显，但受限于当前市场激光熔丝技术不成熟，激光熔丝 3D 打印尚未大规模实际应用。中科中美推出的万瓦激光熔丝技术为激光丝材 3D 打印带来新发展机遇。这一技术有望突破现有技术瓶颈，提升打印精度、效率与质量，降低成本及对打印条件的环境要求，为金属 3D 打印技术发展开辟新道路，推动行业迈向新发展阶段。

十几年来，中科中美始终坚守以自主核心技术驱动企业发展的理念，脚踏实地专注于技术研发、产品打磨与品牌塑造。从当前市场发展趋势来看，下游制造业对高性能材料和先进制造技术的需求正持续攀升，中国激光熔覆市场规模也随之迅猛扩张。在此机遇下，中科中美将继续发挥其先进技术优势，凭借高品质产品和完善的服务体系，全方位推动中国高速激光熔覆技术的产业化进程，进一步加快市场拓展步伐。一方面，巩固自身在国内市场的领先地位；另一方面，积极布局全球，致力于在全球高速激光熔覆细分领域树立起行业标杆，引领全球技术发展潮流，让中国的激光熔覆技术闪耀在世界舞台 。

随着 deepseek、哪吒动画等一系列中国创新技术在全球成功破圈，越来越多中国科技企业凭借自主创新技术实力在国际舞台崭露头角。单纯技术模仿与抄袭无法摆脱二流企业困境。唯有创新，才能超越欧美，对于科技型企业来说，唯有坚定不移秉持技术创新，持续深耕核心技术，才能在激烈全球竞争中脱颖而出，赢得国内外市场的尊重与认可。