金屬3D打印復合光束整形功能！西空智造Laser Plus升級版發布

導讀：當傳統高斯光束被重塑為環形光斑，一種能同時提升打印質量與效率的新路徑，正在金屬3D打印領域展開。

在金屬激光粉末床熔融領域，提升打印效率與保證零件質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，導致飛濺增多和缺陷風險上升。西空智造自2025年發布“Laser Plus 鴛鴦版”雙工藝設備后，持續攻關核心光源技術，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。該技術成功將傳統激光的高斯光斑整形為環形光斑，在保持光斑直徑亞百微米級（<100μm） 的精細程度下，實現了高達1000W的激光耐受功率。相較于國內當前主流的百瓦級點環整形方案，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量難以兼得的行業難題。

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

環形光斑如何同時提升質量與效率

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

傳統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，易產生飛濺和氣孔。而環形光斑使能量呈環形分布，輸入更為分散。

這直接帶來了四大益處：

第一，熔池形態優化。 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及由此引發的缺陷。

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

第三，成形質量提升。 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，同時更穩定的熱過程也有利于提升零件內部致密度。

第四，成形效率飛躍。 在保證熔合質量的前提下，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，直接驅動整體打印效率顯著提高。

△環形光束強度分布的平面視圖

一臺設備的四種制造可能

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

連續激光成形：提供穩定的基礎金屬打印能力。

激光沖擊強化：可在打印后或打印過程中對特定區域進行強化，提升零件疲勞壽命。

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

激光光束整形：全新模式，通過環形光斑在提升效率的同時，追求更優的表面質量與內部一致性。

從工藝創新到核心鏈自主

西空智造光束整形技術的成功應用與高功率化，其意義超越單一設備升級。這首先是國產LPBF設備在核心光源束控技術上的一個重要里程碑，表明國內企業正從系統集成向更深層的核心工藝創新邁進。

其次，它為解決LPBF技術工業化應用中的核心痛點——如何在提速的同時保證甚至提升質量——提供了一種新穎且經過驗證的技術路徑。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。