激光熔覆是一種增材制造技術，具有稀釋率低、熱輸入小、材料廣泛等眾多優點，廣泛應用于增材制造、再制造、表面工程的各個領域。激光熔覆送粉技術是一個核心工藝，不同的送粉方式具有不同的特點和用途，主要有同軸送粉激光熔覆技術、旁軸送粉激光熔覆技術（也叫側向送粉激光熔覆技術）。

一、同軸送粉激光熔覆技術

同軸送粉激光熔覆技術一般采用半導體光纖輸出激光器和盤式氣載送粉器，熔覆頭采用中心出光的圓形光斑方案，光束周圍環狀送粉或者多束送粉，并設置由專門的保護氣通道，粉束、光束與保護氣流交于一點。熔覆工作時該焦點處會形成熔池，隨著熔覆頭與工件做相對運動，在工件表面形成覆層。

同軸送粉激光熔覆技術特點：

自由度高、容易實現自動化

由于其熔覆時向任意方案移動均可得到形貌一致、質量相同的熔覆層，因此其熔覆方向沒有限制，配合工業機器人或多軸運動機床可以進行任意路徑或任意形狀零件的表面熔覆，作為3D打印的打印頭時，可進行激光同軸送粉3D打印。

熔池保護效果好

同軸送粉采用氣載送粉方式，在熔覆頭上設置有專門的惰性氣體流道，熔覆過程中熔池始終處于良好的惰性氣體氛圍中，大大降低了熔池及熔覆層氧化，熔覆層中氧化物夾雜較少，熔池小、粉末受熱均勻、熔覆層抗裂性好。

熔覆層抗裂性好

同軸送粉激光熔覆的光斑尺寸一般為∮1-∮5mm，粉末與光束均勻接觸，熔覆過程中的熱量傳遞更均勻，因此熔覆層抗裂性好。特別是對含碳化鎢等陶瓷顆粒的符合材料的熔覆，適合制備無裂紋、碳化鎢分布均勻的覆層。

適用范圍廣

通常應用于主軸、齒輪、箱體等高精度零件、復雜形狀零件的表面熔覆改性和增材再制造。同時，基于同軸送粉激光熔覆技術的金屬3D打印主要應用于大型零件的凈近成型以及梯度材料的制備。

二、旁軸送粉激光熔覆技術

旁軸送粉激光熔覆技術也叫側向送粉激光熔覆技術，常用于CO2激光器和半導體直輸出激光器，當然也適用于半導體光纖輸出激光器，采用重力送粉方式，熔覆頭采用矩形光斑+旁軸寬帶送粉方案。熔覆頭工作時，合金粉末經送粉嘴輸送至工件表面進行預置，隨著熔覆頭與工件做相對運動，矩形的激光束掃描預置的合金粉末并將其熔化形成熔池，冷卻后形成熔覆層。

旁軸送粉激光熔覆技術特點：

材料利用率高

相對于同軸送粉，旁軸送粉激光熔覆技術的材料利用率可達到95%以上。同軸送粉激光熔覆技術的粉末是通過惰性氣體吹向激光熔池，在此過程中由于粉末之間的碰撞、熔池的飛濺以及送粉通道的精度影響，有相當比例的金屬粉末不能形成熔覆層而被浪費，造成其材料利用率只有50%-80%左右（光斑越小材料利用率越低）。而旁軸送粉激光熔覆通過將粉末預置在工件表面，激光束再進行掃描照射使其熔化，可以達到非常高的材料利用率，節省了較多的材料成本。

熔覆效率高

旁軸送粉激光熔覆技術由于采用矩形光斑方案，在保證熔覆方向光斑的能量密度不變的情況下，可以采用加大激光功率和光斑寬度的方式，使得熔覆效率大幅提升。目前實際生產中單道熔覆寬度可達30mm以上，熔覆效率可達到1m/h或12Kg/h。

無惰性氣體消耗，成本低

一方面，旁軸送粉激光熔覆技術一般采用重力送粉方式，不需要消耗惰性氣體；另一方面，由于采用預置送粉，氣流會影響粉末的預置與堆積，所以熔覆頭沒有專門的惰性氣體保護功能。因此，旁軸送粉激光熔覆技術除了需要使用壓縮空氣以外，不需要消耗其他氣體。從成本的角度而言，節省了較多的惰性氣體成本。

應用范圍有一定限制

旁軸送粉激光熔覆技術對粉末材料的抗氧化性有一定的要求，限制了其應用領域，但是由于效率高、成本低，一般應用于液壓油缸、軋輥等面積較大、形狀簡單的零件表面熔覆與增材再制造。