弗劳恩霍夫生产技术研究所的一个团队IPT）引入了一种将线基和粉末基激光熔覆相结合的增材制造（AM）工艺。据该团队介绍，与传统的激光熔覆方法相比，这种混合工艺生产的工具保护涂层更耐磨、更节约资源、更具成本效益。混合工艺也比纯丝基包层方法更灵活。
激光熔覆通过激光金属沉积（LMD）来生成三维结构。在LMD工艺中，用激光束加热工件表面，同时将粉末或金属丝形式的填充材料送入熔池区域。当填料熔化时，它会在表面形成一层涂层。结构可以直接在工件表面一层一层地构建。LMD是应用保护涂层、修复受损部件或改变工件几何形状的有效方法。
在IPT的混合方法中，线和粉末材料在LMD的同时处理。科学家们发现，通过将粉末形式的硬质材料颗粒添加到导线中，他们可以首次使用LMD来调整重要的材料属性，如涂层中的硬度和韧性。
为了确定不同应用的最佳材料组合，科学家们对各种材料进行了测试。对于线材，他们选择了具有高组织稳定性的热作工具钢和具有良好焊接性的低合金钢。对于粉末材料，他们选择铬作为碳化物形成和晶粒细化元素，碳化钛（TiC）作为硬质相。
通过粉末和金属丝的结合，科学家们能够为每种应用定制材料的成分。他们选择性地改变了工具钢的微观结构，并通过添加粉末来增加涂层的硬度。即使添加少量TiC，硬度也能提高30%。
Marius Giperich说：“通过新工艺，我们现在可以快速灵活地应对不同的热、化学和机械负载，因为我们可以精确地调节韧性和硬度。”Giperich表示，新的混合工艺非常适合最大限度地减少表面磨损和延长部件使用寿命。它比纯粉末工艺更具成本效益，比纯线材工艺具有更大的材料灵活性。
科学家们计划将他们的方法应用到其他具有特殊性质的材料系统的开发中。他们还计划将混合工艺应用于成形工具的加工和液压元件中摩擦磨损层的处理。
目前，IPT团队正在测试混合工艺在梯度涂层系统生产中的使用。作为测试的一部分，该团队计划尽可能增加材料混合物中TiC的含量。由于TiC会导致高残余应力，增加焊接过程中的裂纹敏感性，研究小组计划逐层调整TiC的含量。
