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从2到64，解读多激光金属增材制造的挑战与应对策略（下）

文章和图片来源：        时间：2024.10.10        点击率： 714

 

起初数量从二变为四，接着到八，又迅速递增至十和十二。如今，在《TCT Magazine》中搜索“多激光”时，已有64激光的设备。

多激光金属增材制造技术在发展过程中取得了一定成果，但也面临着诸多挑战。上篇介绍了其发展历程、面临的挑战以及相关海外企业的经验，本篇将详细展开分析国内多激光金属增材制造的挑战与应对策略。



最新CONTEXT报告显示，中国工业级金属粉末床融熔系统的发货量同比增长45%，且该类别的全球前五名供应商中有四家来自中国。铂力特、镭明激光、华曙高科、汉邦科技、中瑞科技和易加三维等厂商处于多激光趋势的前沿，在过去两年中，激光数量不断增加，不断刷新更大尺寸的零件和具有竞争力的打印时间，取得显著突破，呈现跨越式发展。




随着国内航天航空发动机等领域在先进装备研制、批产过程中对金属增材制造技术的应用不断深入，应用产品的尺寸逐渐增大、结构复杂程度越来越高。单一激光器早已无法满足市场需求，同时，随着上下游产业链的不断突破，国内多激光金属增材制造正蓬勃发展，不断推动我国先进装备制造等相关产业进步。

面对市场需求与批量生产等痛点问题，如何有效提升设备的生产效率和稳定性，实现降本、提质、增效的解决方案，铂力特（展位号：7F15）选择深耕于设备本身。多激光、大幅面设备的发展将满足大、中尺寸零部件的组合制造，大尺寸零部件的小批量生产等多样化生产需求。

铂力特于TCT现场推出经过工程化应用验证的超多激光、超大幅面设备BLT-S1500。BLT-S1500设备成形尺寸为 1500mm × 1500mm × 1200mm ，配备26激光器，满足常见的机匣、圆转方、喷管等零件的一体化成形需求。后续，铂力特还推出了BLT-S1500的平台化方案BLT-S1300（26激光）。BLT-S1300设备成形尺寸为1300mm×1300mm×1400mm。

从三方面来评判零件质量，分别是表面搭接痕检查、金相观察及力学性能测试。

零部件表面的搭接痕迹能够直观地体现出搭接效果的好坏，一般也可以通过触摸或放大镜对搭接区域质量进行进一步的评判。搭接效果较差时，搭接痕迹明显，不同激光之间错位较大，用手触摸时凹凸不平感较强烈。

*显微镜下搭接效果较差时的水平面搭接痕迹


如果说搭接痕迹是从外观表象上初步判断搭接情况的好坏，那金相观察则是从“心”去评判，通过对位于搭接区域的金相块的水平面及竖直面进行金相观察，比较得出搭接质量的好坏。搭接调试到位后的金相测试结果应是中心搭接区与非搭接区金相无差别。

*材料为AlSi10Mg，层厚0.04mm


除此之外，还需要对搭接区域的力学性能进行测试，以进一步来确认搭接区域的质量。通过专业的测试设备和方法，准确评估其在力学性能方面的表现。

2023年，华曙高科（展位号：7F05）采用多激光搭接技术，自主研发快速搭接算法，进行多项设备及工艺优化，成功将某大尺寸火箭发动机收扩段零件金属3D打印效率提升超3倍。该火箭发动机收扩段直径约600mm，高度约780mm，材质为IN718，通过着重提升光学系统、打印工艺、扫描策略、铺粉工艺、电子电气控制等方面，成功将该火箭发动机收扩段成型用时由之前327小时缩短为96.5小时，生产效率提升338%。

为确保大尺寸工件质量与效益兼具，解决多个激光之间的激光一致性、扫描振镜搭接校准、搭接稳定性、多激光扫描任务分配等问题，采用先进扫描策略，通过针对性的优化参数，实现激光、振镜的耦合控制，在保障内部冶金质量的同时，较大提升效率，镭明激光为旗下多激光产品汉邦科技使用HBD E1000金属3D打印机打印此样品，与使用HBD 1000 4激光打印机相比，效率可提高232%。汉邦激光HBD E1000是为航空航天领域打造，采用高效稳定的八激光系统，成型效率显著提升，呈现出倍增的增长效益，更好地满足大幅面成型尺寸的要求，并保证全幅面打印质量的稳定性和一致性。

*HBD E1000金属3D打印机亮相2024年TCT亚洲展

展位号：7D18）在近期对外透露的多激光金属3D打印案例则
中国的增材制造市场以独特的传统制造业与前瞻性的尖端技术融合而独树一帜。这一独特的生态系统的特点是拥有强大的供应链、持续以行业为中心的方法以及对国际市场渗透的日益关注。



展位号：7E25）在2024年TCT亚洲展推出的EP-M2050，沿用矩阵式激光器排列技术，标配采用六矩阵三十六激光三十六振镜配置，选配则采用七矩阵四十九激光/八矩阵六十四激光配置，其成型室尺寸为 2058mm × 2058mm × 1100mm ，Z向可定制达 2000mm。



易加三维在接受TCT采访时表示：“技术进步提升了多激光集成的可行性，包括功率增强、光学优化和算法突破。这得益于航空航天、汽车及医疗等领域对金属增材制造大型且复杂组件的日益增长的需求。时间与地点
3月17日 09:00 - 17:30
3月19日 09:00 - 15:00
国家会展中心（上海）7.1&8.1馆
2025年亚洲展演讲嘉宾招募启动！<p style="margin-right: 8px;margin-bottom: 0px;margin-left: 8px;white-space: normal;-webkit-tap-highlight-color: transparent;outline: 0px;font-family: " pingfang="" sc",="" system-ui,="" -apple-system,="" blinkmacsystemfont,="" "helvetica="" neue",="" "hiragino="" sans="" gb",="" "microsoft="" yahei="" ui",="" yahei",="" arial,="" sans-serif;letter-spacing:="" 0.544px;background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);text-align:="" center;"="">点击上方图片了解详情


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