设备方案和粉末加工
高速加工不仅能够实现非常薄的熔覆层，还为工业批量生产创造了先决条件。每层熔覆层的加工时间小于20s。为了在未来进一步提高生产率，可以测试不同的设备方案。经典的解决方案是使用略微倾斜的圆盘进行单面熔覆（见图2，右）。这种工艺的优势在于，加工的反射被引导到熔覆喷嘴和镜组上，从而尽可能降低零件承受的应力。也可以同时对两面进行熔覆(见图2，中)。
图2: 刹车盘的激光熔覆工艺。
熔覆层和基材之间的金相结合至关重要，因为只有这种熔池才能形成一个封闭的耐腐蚀保护层，阻止水分进入中间层。与此同时，灰铸铁需要向材料输入尽可能低的热量。高速熔覆的目的，是在粉末颗粒飞行时尽可能多地将其熔化。这样一来，大部分的能量沉积在粉末颗粒中，而只有必要的能量才会沉积在基材中。
jingque调整和排列的粉末，以及二极管激光束的匀化能量分布（见图3），才能实现对基材的低热量输入。
二极管激光器作为熔覆工具的主要优势
通过使用多通道喷嘴，粉末飞行轨迹可以非常jingque地排列，从而使粉末颗粒获得足够多的能量，同时又不会过热。正确的飞行角度(由喷嘴的几何形状决定)和正确的飞行速度都非常重要。此外，粉末的颗粒大小和载气量，决定了粉末在激光束中是否有足够的停留时间。工件上的能量强度也起着重要作用。使用二极管激光器可以轻松生产一个光斑尺寸在3~8mm之间的匀化光束。目标能量在1~2kW/mm2之间。如果满足了先决条件，就可以避免激光束中心的粉末过热，并且基材和熔覆层稀释率很低。
批量生产中的过程监测
然而，在激光熔覆刹车盘的工业化批量生产中，重要的不仅是熔覆工艺，还有加工过程和零件的监测。传统的熔覆工艺通常在没有监控的情况下进行，而汽车制造商则要求进行无缝监控。这方面早有可靠的解决方案。例如，摄像系统可以集成于二极管激光器的高功率镜组中，以便监测熔池。对镜组本身的监测，可以通过保护镜片和温度监测传感器来实现。此外，还可以通过二极管激光器的OPCUA接口收集熔覆加工过程的综合数据。
图3：二极管激光束能量强度分布均匀。
图4: 高速熔覆的目的，是在粉末颗粒飞行时，尽可能多地将其熔化。
面向大众市场的材料成本控制
通过选择合适的材料和粉末利用率高达90%的工艺，刹车盘熔覆层的成本可以有针对性的适应不同的细分市场。对于成本敏感的车辆，能够以经济的成本实现厚度较低或碳化物含量较少的熔覆层。另一方面，对于高要求的高端汽车市场来说，可以选用寿命更长的熔覆层和较昂贵的材料。
总结
激光熔覆的刹车盘使用寿命更长，可以减少制动时产生的粉尘，对环境保护和可持续发展做出了重要贡献。其抗腐蚀和耐磨损的表面减少了细尘污染，提高了生活质量，尤其是在城市区域。熔覆工艺快速而有效，以需求为导向的材料成本控制，使得大众市场对激光熔覆刹车盘产生兴趣，并且在不同价格细分市场中也是明智的选择。当然，激光熔覆方案并不仅仅适用于有内燃机的车辆，因为电动汽车也会用到刹车盘，其耐腐蚀保护更为重要。
