導(dǎo)讀：當(dāng)傳統(tǒng)高斯光束被重塑為環(huán)形光斑，一種能同時提升打印質(zhì)量與效率的新路徑，正在金屬3D打印領(lǐng)域展開。

在金屬激光粉末床熔融領(lǐng)域，提升打印效率與保證零件質(zhì)量似乎總是一對矛盾。更高的功率往往伴隨更劇烈的熔池動力學(xué)，導(dǎo)致飛濺增多和缺陷風(fēng)險上升。西空智造自2025年發(fā)布“Laser Plus 鴛鴦版”雙工藝設(shè)備后，持續(xù)攻關(guān)核心光源技術(shù)，于近日推出重大升級版本。

此次升級的核心，是引入了自研的高功率光束整形增材制造功能。該技術(shù)成功將傳統(tǒng)激光的高斯光斑整形為環(huán)形光斑，在保持光斑直徑亞百微米級（<100μm） 的精細(xì)程度下，實現(xiàn)了高達(dá)1000W的激光耐受功率。相較于國內(nèi)當(dāng)前主流的百瓦級點環(huán)整形方案，這意味著輸出功率的成倍提升，旨在從根本上破解效率與質(zhì)量難以兼得的行業(yè)難題。

至此，升級后的Laser Plus設(shè)備已整合出四種強(qiáng)大的工作模式，為用戶提供了前所未有的工藝靈活性：連續(xù)激光成形、激光沖擊強(qiáng)化、高質(zhì)量鍛打印，以及全新的激光光束整形。

環(huán)形光斑如何同時提升質(zhì)量與效率

光束整形并非新概念，但將功率提升至1000W級別并應(yīng)用于精密金屬增材制造，是一次關(guān)鍵突破。西空智造此次技術(shù)的優(yōu)勢，源于環(huán)形光斑對熔池物理的根本性改變。

傳統(tǒng)高斯光斑能量集中中心，易形成深而窄的“匙孔”熔池，溫度梯度陡峭，易產(chǎn)生飛濺和氣孔。而環(huán)形光斑使能量呈環(huán)形分布，輸入更為分散。

這直接帶來了四大益處：

第一，熔池形態(tài)優(yōu)化。 熔池變得更寬、更淺，溫度梯度更為平緩，顯著減少了匙孔效應(yīng)及由此引發(fā)的缺陷。

第二，熔池流動穩(wěn)定。 溫和的能量輸入抑制了劇烈的熔池對流和蒸汽反沖，使液態(tài)金屬流動更穩(wěn)定，從源頭上大幅降低了金屬飛濺。

第三，成形質(zhì)量提升。 飛濺減少直接帶來更光滑的零件表面和更潔凈的打印腔室，同時更穩(wěn)定的熱過程也有利于提升零件內(nèi)部致密度。

第四，成形效率飛躍。 在保證熔合質(zhì)量的前提下，更寬的能量分布允許增加單道熔覆寬度和沉積層厚，從而減少掃描道次和總層數(shù)，直接驅(qū)動整體打印效率顯著提高。

△環(huán)形光束強(qiáng)度分布的平面視圖

一臺設(shè)備的四種制造可能

此次升級并非單一功能疊加，而是系統(tǒng)性能力的拓展。Laser Plus設(shè)備現(xiàn)已集成四種工作模式，形成一個多功能的制造平臺：

連續(xù)激光成形：提供穩(wěn)定的基礎(chǔ)金屬打印能力。

激光沖擊強(qiáng)化：可在打印后或打印過程中對特定區(qū)域進(jìn)行強(qiáng)化，提升零件疲勞壽命。

高質(zhì)量鍛打?。航Y(jié)合熱等靜壓或錘鍛原理，在打印同時改善微觀組織，提升力學(xué)性能。

激光光束整形：全新模式，通過環(huán)形光斑在提升效率的同時，追求更優(yōu)的表面質(zhì)量與內(nèi)部一致性。

從工藝創(chuàng)新到核心鏈自主

西空智造光束整形技術(shù)的成功應(yīng)用與高功率化，其意義超越單一設(shè)備升級。這首先是國產(chǎn)LPBF設(shè)備在核心光源束控技術(shù)上的一個重要里程碑，表明國內(nèi)企業(yè)正從系統(tǒng)集成向更深層的核心工藝創(chuàng)新邁進(jìn)。

其次，它為解決LPBF技術(shù)工業(yè)化應(yīng)用中的核心痛點——如何在提速的同時保證甚至提升質(zhì)量——提供了一種新穎且經(jīng)過驗證的技術(shù)路徑。這不僅是效率競賽，更是一次針對打印可靠性和零件一致性的重要攻關(guān)。