研究人员开发出一种基于激光的方法，用于修复飞机起落架等高应力部件。

在起飞、着陆和滑行过程中，轮轴、减震活塞和连接销等部件承受巨大作用力。同时，轴承、衬套和密封件持续承受摩擦与磨损。

此外，反复暴露于低温、高温、潮湿、煤油、清洗剂和除冰剂，以及冰、沙尘环境，使这些飞机表面更易发生腐蚀。

日常维护会通过刮除方式去除材料上的轻微损伤；但这种方法只能用到一定限度。超过该限度后，更换部件成为唯一选择，不仅成本高昂，还会使飞机停场时间更长。

用于航空航天修复的高速激光

传统上使用镀铬保护表面；但环境与职业安全方面的担忧促使科学家寻找替代方案。

焊接部件并不可行，因为过高热输入会改变航空钢的微观组织，并改变部件几何形状。

为应对这些挑战，德国弗劳恩霍夫激光技术研究所（Fraunhofer ILT）的科学家设计出激光金属沉积（LMD）的高速变体。

超高速激光材料沉积（EHLA）是LMD的更快版本，利用激光熔化金属粉末，并将其精确施加到所需位置。该工艺比传统方法快得多，同时热输入更低，因此适用于修复或涂覆热敏感、高强度航空航天部件。

研究人员转向这种改进方法，以使其适用于实验室之外的真实场景。

利勃海尔航空（Liebherr-Aerospace）材料与工艺部门热喷涂/焊接高级专家Harald Betsch表示：“关键在于该工艺是否适用于承受载荷的真实起落架部件，包括其材料、损伤模式和修复极限。”

以硬质压辊完成精整

激光辅助金属沉积后不久，团队将硬质压辊压向材料，而不是进行切削或磨削；该过程一步完成。研究人员将其称为同步涂层与滚压光整（SCaRB）。

弗劳恩霍夫ILT项目经理Kim Julia Kallies解释说：“对我们而言，关键是在沉积层仍然温热时加以利用，而不是随后单独对EHLA涂层进行精加工。”

通过使新沉积且仍温热的金属层平整并强化，该工艺省去单独精整步骤，减少准备时间，并使研究人员能够为修复后的飞机部件定制表面质量、硬度和残余应力。

研究人员指出，他们可以通过调整工艺参数来调节修复区域的硬度、表面质量和残余应力，这些参数包括激光功率、粉末供给、激光与滚压工具之间的距离、滚压力、滚轮半径和硬度。

该技术仍在验证中，研究人员正在实际条件下测试材料耐久性。

除修复工艺外，团队还使用激光检查涂层和亚表面质量，且不损伤修复部件。该方法名为LAwave（激光诱导表面声波光谱的简称），产生声波并分析声波在材料中的传播方式。

不过，该方法仍需进一步开发才能满足航空航天标准，因为研究人员目前正在真实起落架几何形状上施加代表性载荷进行测试。