NiTi形状记忆合金因其优异的超弹性、生物相容性和功能特性，在航空航天、生物医疗等领域应用广泛。然而，使用传统制造方法难以加工复杂结构，而使用常规红外激光（如1064 nm）增材制造存在激光吸收率低、熔池控制困难、易产生缺陷等问题，导致成形质量差、力学性能不足（通常仅为传统工艺的70%左右），严重制约其发展。
华南师范大学信息光电子科技学院张庆茂教授团队巴一博士等针对当前NiTi形状记忆合金增材制造存在的上述问题，进行了一系列模拟试验研究，并结合我司蓝光激光熔覆设备进行实验验证，为提高增材制造镍钛合金性能指明了方向，合金相关研究成果发表在行业顶级期刊。
使用蓝光半导体激光器可以大幅提升NiTi合金对激光的吸收率，有效改善熔池稳定性与热传导行为，实现了微观组织的精细调控与力学性能的显著提升。该方法为高反金属材料的增材制造提供了新的思路，具有工艺简单、无需添加合金元素、性能优异等优势，展现出在生物医疗、航空航天等领域的巨大应用潜力。
图1 我司工艺实验室实验样品展示
图2 不同能量密度下的熔池机制示意图
图3 激光光源对NiTi合金影响的机制示意图
激光熔覆技术
本次实验采用蓝光系列自研产品进行工艺验证，其中采用800W光纤输出蓝光半导体激光器，速度为10 mm/s，实现对熔池温度场与流动行为的精准调控，提升成形质量，最终样品相对密度达99.94%，几乎无孔隙，表面质量优异。
图4 800W光纤输出蓝光半导体激光器
此款800W光纤输出蓝光半导体激光器光束质量好，输出光斑均匀,电光效率高。光纤采用标准QBH接口,易于系统集成，广泛应用于有色金属的激光焊接与熔覆等。
此款激光器中心波长为455士15nm,功率连续可调，最大连续输出功率大于800W,可应用于新能源动力电池制造、电动汽车关键零部件制造、激光3D打印等领域。
图5 样品展示
