德國激光焊接公司——O.R.激光技術(shù)有限公司（LASER）研制出一種3D打印（增材制造）的方法，該方法可以為石油和天然氣行業(yè)的傳感器元件提供可靠保障。使用一種硬合金，該直接金屬沉積（DMD）方法可以顯著延長傳感器的壽命。這種傳感器通常用于準(zhǔn)確、可靠地長期監(jiān)測石油和天然氣管道內(nèi)的溫度、流速和壓力。

據(jù)悉，LASER已經(jīng)與Fraunhofer研究所合作開發(fā)出一種創(chuàng)新的粉末噴嘴，這種粉末噴嘴可以使用DMD技術(shù)來延長傳感器的壽命。除此之外，它還使用了緊湊的EVO移動(dòng)激光焊接系統(tǒng)，該系統(tǒng)特別適合施加耐磨涂層，和進(jìn)行修復(fù)及修改。該系統(tǒng)采用相對較低的激光輸出水平，其起始功率僅200瓦，但其沉積速率可達(dá)每小時(shí)5000立方毫米，因此應(yīng)用范圍非常廣泛。

傳統(tǒng)上，這種傳感器都涂有一層Stellite合金，這是一種鎢鉻鈷合金，出了名的難以加工。傳統(tǒng)的方法是施加一種厚度為幾毫米的復(fù)合材料覆蓋層。然而，在覆蓋的過程中，強(qiáng)烈的熱會(huì)導(dǎo)致大量的傳感器材料與Stellite覆層混合。

如今使用這種新方法，激光只會(huì)最小限度的融化傳感器表面分散的點(diǎn)。粒徑為45至90微米的金屬粉末將被送入同軸的激光束，與傳感器表面永久的融合。該方法能使材料精確沉積、低熱滲透，最終為傳感器鍍上一層不失真、無裂紋的涂層。

同軸布置也可以使沉積材料獨(dú)立于熔覆方向之外，因此工件可以在各個(gè)方向自由旋轉(zhuǎn)。

除此之外，為了防止氧化和微小氣泡的形成，鍍層工作是在充滿氬氣的環(huán)境中進(jìn)行的，氬氣是一種惰性氣體。微創(chuàng)技術(shù)能避免表面的孔隙和裂縫，使結(jié)果非常接近所需的勻整的最終輪廓。

“我們很自豪能找到一種方法——增材制造技術(shù)（3D打印技術(shù)）——來增加傳感器的耐久性，從而提高了油管和天然氣管道的可靠性，”LASER R&D 研發(fā)部的負(fù)責(zé)人Markus Wolf說到。