LMD（Laser Metal Deposition，激光金属沉积）是一种通过高能激光熔化金属粉末，逐层堆积成型的增材制造技术。其核心流程包括：

1. 激光熔覆：激光束在基材表面形成熔池；

2. 粉末同步输送：通过喷嘴将金属粉末注入熔池；

3. 层积成型：逐层堆积实现复杂结构制造。

技术优势

1. 复杂成型：可制造传统工艺无法实现的空心、多孔结构，减重30%-50%；

2. 材料性能：沉积层硬度达HRC60以上，耐高温超1000℃；

3. 修复经济性：航空发动机叶片修复成本仅为更换新件的15%；

4. 材料利用率：金属粉末回收率达95%，远高于切削加工的40%。

应用案例

• 航空航天：GE航空使用LMD修复CFM56发动机叶片，单件节省成本8万美元；

• 能源装备：西门子燃气轮机燃烧室采用LMD制造，耐高温性能提升20%；

• 模具制造：汽车冲压模具表面LMD强化层，寿命延长至50万次冲压。

市场动态

2023年全球LMD设备市场规模达12亿美元，航空航天占比55%，医疗植入体领域增速超30%。德国通快、美国Optomec占据70%市场份额，中国锐科激光等企业正加速国产化替代。

技术挑战

• 精度限制：目前最高成型精度约±0.1mm，低于精密铸造的±0.02mm；

• 设备成本：工业级LMD系统单价超200万美元；

• 标准缺失：ASTM等机构尚未建立统一工艺认证体系。

创新方向

• 多材料打印：实现钛合金-陶瓷梯度材料沉积；

• 在线监测：集成红外热像仪实时调控熔池温度；

• 绿色制造：开发无粘结剂纳米金属粉末，能耗降低40%。