激光沉積焊接是與許多傳統(tǒng)的模具修復(fù)方法不同的另一種重要的方法。它早已立足歐洲，現(xiàn)在又開始為其他地區(qū)的模具工廠所接受。
激光沉積焊接技術(shù)開始在模具修改和修復(fù)領(lǐng)域找到其用武之地。典型的用途是用于采用冷加工鋼制造的注塑模具的修復(fù)，這種模具由于加工玻璃纖維增強(qiáng)的材料而導(dǎo)致嚴(yán)重磨損。磨損區(qū)域可以用激光沉積焊接來填充裂紋，所用焊絲的直徑為0.4mm。修復(fù)之后，模具和插件的使用壽命至少與全新的部件相當(dāng)。焊接沉積物的高度大約為0.5mm，硬度為洛氏硬度52度。硬度達(dá)到洛氏硬度60度也是可能的。
例如，一個成功的用戶便是Tech Group公司，他們目前正采用激光沉積焊接法來修復(fù)模具。Grand Rapids工廠有58名雇員，使用30臺28～250t的注塑機(jī)，專門從事醫(yī)療器械的生產(chǎn)。這些器械包括用于開胸心臟手術(shù)、微創(chuàng)手術(shù)和兒科手術(shù)，器械通常都是小型、精密、不耐用的產(chǎn)品。整個車間是在100,000級清潔廠房的條件下進(jìn)行操作的。
該工廠包括一個工具車間，有4名全職的模具制作工。因為是生產(chǎn)醫(yī)療器械的，制造模具所用的工具合金鋼必須完全不含鈹。采用激光沉積焊接技術(shù)的好處是這種工藝除了適用于不銹鋼、標(biāo)準(zhǔn)工具鋼和鋁之外，也適用于無鈹合金鋼。
據(jù)David Guth-rie說，Tech Group公司的模具工80～90％工作量都是做小的零部件，比如滑塊上的塞子和模心銷釘。以前，該公司的激光焊接工作都是外包給別的公司干，但是為了節(jié)省時間和成本，也為了減少麻煩，現(xiàn)在公司把設(shè)備買回來了。根據(jù)該公司的報告，他們自己有了設(shè)備之后，以前需要好幾天才能完成的模具工程修改和修復(fù)工作，現(xiàn)在幾個小時內(nèi)就可完成了。一個模具零件在進(jìn)行焊接修復(fù)之后，要返回工具車間進(jìn)行最后的機(jī)加工，然后再裝回到的模具上去。一般只有損壞的零件才需要從模具上拆下來進(jìn)行修復(fù)，因此模具仍可留在注塑機(jī)上。
激光束和焊絲
Tech Group所使用的由Rofin-Sinar公司制造的StarWeld焊接機(jī)是一臺使用絲狀填充材料的激光沉積焊機(jī)。它采用在I類激光殼體里產(chǎn)生的脈沖Nd:YAG焊接激光，帶電動x-y-z工作臺和立體顯微鏡。模具的缺陷用激光束和絲狀填充材料來填補(bǔ)。焊絲是自動導(dǎo)入的，以便激光束使焊絲和工件的表面同時熔化。所需沉積物的總高度是通過多層焊接的方法來達(dá)到的。焊接完畢，模具部件再加工成最終尺寸。
與氬弧焊或者微等離子體焊接相比較，本方法的優(yōu)點是加熱和冷卻速度快，并且熔化區(qū)域小。基材所受到的熱效應(yīng)極小，從而大大減少了變形、弱化和產(chǎn)生裂縫的危險。此外，通過生成細(xì)顆粒的結(jié)構(gòu)或者使用具有不同合金特性的填充材料，可以獲得特性更好的沉積層。因為焊絲的直徑可以細(xì)至100微米，所以可以得到細(xì)小得多顆粒結(jié)構(gòu)。
這項工作一般用鎢極惰性氣體保護(hù)焊或者微等離子體焊接方法進(jìn)行焊接。另外，對于模具修理來說，在需要低的內(nèi)聚力時，適于采用粉狀電阻粘結(jié)料。
市場上相對較新技術(shù)是采用高功率（2～4kW）CO2和YAG激光的直接金屬沉積焊（DMD）。
用激光進(jìn)行沉積焊與其它三種方法相比較具有一些優(yōu)點。激光束可以聚焦得非常細(xì)，因此對工件和填充金屬（焊絲）的加熱區(qū)域非常精確。工件的加熱程度可以減少，其結(jié)果是變形較小。機(jī)加工的工作量減少至最小。此外，硬度可以達(dá)到洛氏硬度60度，不過這還取決于基材的種類。
激光硬件
StarWeld激光焊接機(jī)有兩個大的滑動門，門洞為800mm。重達(dá)350kg、體積125L的工件可以用叉車從前面或者用吊車從上面放到機(jī)器里。滑動門和側(cè)蓋板都可以取下來，以便可以把更大的工件放進(jìn)機(jī)器里去。
“StarWeld”激光焊接機(jī)可用于點焊和縫焊高合金鋼、銅、金、銀、鉑和鈦的各種組合合金。其輸出功率在20~500W之間
操作者可以用手動的方法喂焊絲，并通過在符合人體工程學(xué)的位置設(shè)置的袖孔來操作
操縱桿。工件的位置在一個x-y工作臺上進(jìn)行調(diào)整。工件借助于立體顯微鏡和操縱桿進(jìn)行精確定位。操縱桿是比例控制的（操縱桿運動的程度決定著軸的速度）。當(dāng)操縱桿轉(zhuǎn)動時，z-軸就橫向運動。當(dāng)顯微鏡里的圖像最清晰時，焊接區(qū)域就到達(dá)正確位置了。所設(shè)定的激光參數(shù)被輸入到立體顯微鏡里。利用操縱桿可以呼出多達(dá)50組預(yù)先編程和記錄的參數(shù)。
操作者可以在眼睛不離開顯微鏡、手不離開工件護(hù)欄的情況下，隨時檢查和修改這些參數(shù)。激光裝置的所有功能，例如激光脈沖、快門控制、功率單元控制、溫度控制、聚焦、保安電路、數(shù)據(jù)記錄的儲存以及常規(guī)診斷和測試等，都是由高性能微處理器完成的。機(jī)器上裝有一個薄膜鍵盤，用于輸入各種數(shù)據(jù)。電容器箱的電壓值、脈沖頻率、脈沖寬度、脈沖能量、每厘米的脈沖能量（與焊接有關(guān)的表面能量）、脈沖形狀、文本信息、以及其他數(shù)據(jù)都可以在屏幕上顯示出來。
激光束的光源是Nd:YAG激光，其平均功率為100W。根據(jù)材質(zhì)不同，沉積焊接所需的脈沖時間在2至10毫秒之間。脈沖功率達(dá)500W，工件表面的最大脈沖密度可以達(dá)到幾十毫瓦/cm。這對于快速加工工作，甚至在使用比較粗的焊絲的情況下，也是足夠的了。機(jī)器出廠時帶有一個完整的水/空氣冷卻系統(tǒng)和一個焊接煙塵過濾器。
可以在兩根軸上都裝一個受到專利保護(hù)的光學(xué)系統(tǒng)，這樣就可以在豎壁上和下口內(nèi)進(jìn)行焊接工作。最好的、誤差最小的焊接質(zhì)量來自一個特殊的激光諧振腔。機(jī)器具有很大的焦深，容許工件表面可以在豎直方向上相對于焦點有較大的波動范圍。焊絲的通常用量已在具體的軟件模式里提供。在對工件進(jìn)行手動加工的過程中，此模式容許通過脈沖頻率與焊絲喂入速率相互偶聯(lián)的方法使各焊接脈沖之間的重疊關(guān)系保持恒定。
激光輔助的、使用絲狀填充材料的沉積焊接工藝是一種比較新的技術(shù)。在工藝質(zhì)量和加工精度方面，它都比傳統(tǒng)方法優(yōu)越。它可以安裝在簡單、操作安全性很好的手動形式的系統(tǒng)里，所以它的使用，特別是在小型和中型工廠里，正變得越來越普遍。
StarWeld Laser焊接機(jī)用于高級合金鋼、銅、金、銀、鉑和鈦及其各種組合材料的點焊和縫焊。輸出功率從20～500W。
DLx25 Diode激光器被用于熔接和焊接。它的輸出功率為250W，它的光束質(zhì)量高，設(shè)計緊湊，重量輕。
