直接能量沉积-DED技术，由激光在沉积区域产生熔池并高速移动，材料以粉末或丝状直接送入高温熔区，熔化后逐层沉积，称之为激光直接能量沉积增材制造技术。
该技术只能成形出毛坯，然后依靠数控加工达到其净尺寸。其中，送粉式的LENS技术（DED技术的一种）在国内外航空航天零件修复领域有着广泛的作用。
有没有一种可能？使得直接能量沉积技术所实现的表面质量更高，甚至达到涂层的效果？针对这一痛点，Fraunhofer激光技术研究所（ILT）的研究人员开发了一种用于涂层和修复金属部件的增材制造方法-EHLA超高速激光材料沉积技术。
Fraunhofer激光技术研究所认为，超高速激光材料沉积技术（EHLA）具有替代当前腐蚀和磨损保护方法如硬镀铬和热喷涂的潜力。
镀硬铬是一种传统的表面电镀技术，已经应用长达70多年。镀铬层硬度高、耐磨、耐蚀并能长期保持表面光亮且工艺相对比较简单，成本较低。长期以来，铬镀层除了作为装饰涂层外，还广泛作为机械零部件的耐磨和耐蚀涂层。电镀硬铬镀层技术常常用来修复破损部件。
但电镀硬铬工艺会导致严重的环境问题，镀铬工艺使用的铬酸溶液，会产生含铬酸雾和废水，而且还有其它一些缺点，如：硬度比一些陶瓷和金属陶瓷材料低，且硬度还会随温度升高而降低；镀铬层存在微裂纹，不可避免产生穿透性裂纹，导致腐蚀介质从表面渗透至界面而腐蚀基体，造成镀层表面出现锈斑甚至剥落；电镀工艺沉积速度慢，，也不利于厚镀层的应用。
热喷涂是指将细微而分散的金属或非金属的涂层材料，以一种熔化或半熔化状态，沉积到一种经过制备的基体表面，形成某种喷涂沉积层。涂层材料可以是粉状、带状、丝状或棒状。热喷涂枪由燃料气、电弧或等离子弧提供必需的热量，将热喷涂材料加热到塑态或熔融态，再经受压缩空气的加速，使受约束的颗粒束流冲击到基体表面上。冲击到表面的颗粒，因受冲压而变形，形成叠层薄片，粘附在经过制备的基体表面，随之冷却并不断堆积，最终形成一种层状的涂层。该涂层因涂层材料的不同可实现耐高温腐蚀、抗磨损、隔热、抗电磁波等功能。
根据Fraunhofer激光研究所，EHLA工艺在效率和速度方面均优于现有的抗腐蚀和耐磨损涂层保护方法。Fraunhofer可以在短时间内使用EHLA技术在大面积的零部件上沉积十分之一毫米的薄层，并且节约资源，加工过程具有经济性。
图片：EHLA工艺的发明者，Thomas Schopphoven, Gerhard Maria Backes以及Andres Gasser
EHLA通过激光熔化金属粉末，金属粉末以液态金属的形态“滴入”焊池而不是以半熔化的烧结颗粒形态粘结在一起。这是有益的，因为这意味着层更均匀，并且需要更少的材料。
凭借EHLA工艺，Fraunhofer表示，该工艺对当前抗腐蚀和磨损保护的加工工艺具有改进作用。由于硬铬电镀消耗大量能量并且具有粘合和孔隙率的缺点，而热喷涂在所用材料方面可能相当浪费。相比之下，EHLA方法加工出来的涂层是无孔的，从而改善粘合情况并降低裂纹和孔隙的发生的可能性。 除此之外，根据Fraunhofer，EHLA技术比热喷涂节约90％的材料。
图片：EHLA工艺
有趣的是，Fraunhofer建议新的EHLA工艺可用于修复现有的金属部件。之前，根据3D科学谷的市场研究，由阿克伦大学研究通过增材制造技术来修复金属部件。在与飞机维修公司合作之后，该大学的NCERCAMP开发了一种超音速粒子沉积（SPD）技术，通过一种高压喷射方法，压缩空气赋予超音速射流中的金属颗粒足够的能量冲击固体表面，以实现与固体表面的粘结，而不会出现在焊接或高温热喷涂过程中产生的热影响区。如果获得FAA认证，阿克伦大学的SPD技术可以应用于修理金属飞机部件 。Fraunhofer的EHLA工艺也可以同样具备这样的应用，而哪一种工艺更适合？3D科学谷将保持持续关注。
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