金属3D打印复合光束整形功能！西空智造Laser Plus升级版发布

导读：当传统高斯光束被重塑为环形光斑，一种能同时提升打印质量与效率的新路径，正在金属3D打印领域展开。

在金属激光粉末床熔融领域，提升打印效率与保证零件质量似乎总是一对矛盾。更高的功率往往伴随更剧烈的熔池动力学，导致飞溅增多和缺陷风险上升。西空智造自2025年发布“Laser Plus 鸳鸯版”双工艺设备后，持续攻关核心光源技术，于近日推出重大升级版本。

此次升级的核心，是引入了自研的高功率光束整形增材制造功能。该技术成功将传统激光的高斯光斑整形为环形光斑，在保持光斑直径亚百微米级（<100μm） 的精细程度下，实现了高达1000W的激光耐受功率。相较于国内当前主流的百瓦级点环整形方案，这意味着输出功率的成倍提升，旨在从根本上破解效率与质量难以兼得的行业难题。

至此，升级后的Laser Plus设备已整合出四种强大的工作模式，为用户提供了前所未有的工艺灵活性：连续激光成形、激光冲击强化、高质量锻打印，以及全新的激光光束整形。

环形光斑如何同时提升质量与效率

光束整形并非新概念，但将功率提升至1000W级别并应用于精密金属增材制造，是一次关键突破。西空智造此次技术的优势，源于环形光斑对熔池物理的根本性改变。

传统高斯光斑能量集中中心，易形成深而窄的“匙孔”熔池，温度梯度陡峭，易产生飞溅和气孔。而环形光斑使能量呈环形分布，输入更为分散。

这直接带来了四大益处：

第一，熔池形态优化。 熔池变得更宽、更浅，温度梯度更为平缓，显著减少了匙孔效应及由此引发的缺陷。

第二，熔池流动稳定。 温和的能量输入抑制了剧烈的熔池对流和蒸汽反冲，使液态金属流动更稳定，从源头上大幅降低了金属飞溅。

第三，成形质量提升。 飞溅减少直接带来更光滑的零件表面和更洁净的打印腔室，同时更稳定的热过程也有利于提升零件内部致密度。

第四，成形效率飞跃。 在保证熔合质量的前提下，更宽的能量分布允许增加单道熔覆宽度和沉积层厚，从而减少扫描道次和总层数，直接驱动整体打印效率显著提高。

△环形光束强度分布的平面视图

一台设备的四种制造可能

此次升级并非单一功能叠加，而是系统性能力的拓展。Laser Plus设备现已集成四种工作模式，形成一个多功能的制造平台：

连续激光成形：提供稳定的基础金属打印能力。

激光冲击强化：可在打印后或打印过程中对特定区域进行强化，提升零件疲劳寿命。

高质量锻打印：结合热等静压或锤锻原理，在打印同时改善微观组织，提升力学性能。

激光光束整形：全新模式，通过环形光斑在提升效率的同时，追求更优的表面质量与内部一致性。

从工艺创新到核心链自主

西空智造光束整形技术的成功应用与高功率化，其意义超越单一设备升级。这首先是国产LPBF设备在核心光源束控技术上的一个重要里程碑，表明国内企业正从系统集成向更深层的核心工艺创新迈进。

其次，它为解决LPBF技术工业化应用中的核心痛点——如何在提速的同时保证甚至提升质量——提供了一种新颖且经过验证的技术路径。这不仅是效率竞赛，更是一次针对打印可靠性和零件一致性的重要攻关。