西空智造：“锻打印+光束整形”，金属3D打印既要性能，也要效率！

3D打印技术参考注意到，西空智造正在以一系列的差异化技术路线在竞争激烈的金属3D打印赛道开拓出一条快速成长之路。除了其所宣称的锻打印、点打印、鸳鸯技术路线，笔者于12月27日发现其又推出了光束整形技术，这使其总的3D打印解决方案更加完整，同时也体现出该公司的高频率创新节奏。

本文接下来将主要聚焦于该公司在激光粉末床熔融3D打印技术方面的创新进行探讨。

锻打印技术的开发源于激光冲击波调控高性能制造理论。将该技术与传统的激光粉末床熔融技术叠加，在红外激光扫描实现粉末熔凝之后，采用脉冲激光对已成型位置进行冲击波强化，该过程可以将热梯度导致的拉应力转化为压应力，通过调整应力场降低了打印过程中的变形、开裂风险；研究同时发现，经激光冲击强化后的组织要比常规激光打印的零件力学性能要高。

为推动锻打印技术的发展，西空智造面向研究界推出了其所谓的“Laser Plus 鸳鸯版”锻打印设备，其本质是在同一个打印过程中，部分样件可执行常规打印，另一部分则执行每层的锻打印，以此进行更为广泛的常规材料和新材料研究。这种产学研相结合的方式，可以借助多方力量，更快速地推动这一新型工艺的验证，并加速推动应用的拓展。

基于该技术的应用成果已经显现。据笔者了解，西空智造推出的锻打印设备已获得航空航天领域的重点关注。

该公司在11月举办的LMAM北京激光制造与增材制造创新发展大会上，展出了大量由锻打印技术制造的空天零件，受到了来自高校、科研院所专家学者与企业代表的重点关注。

12月，该公司宣布由其锻打印技术制造的全3D打印涡扇发动机顺利完成地面试车。从理论上讲，这些经过大量零件合并实现一体化制造的发动机结构，将比传统SLM 3D打印工艺制造后的强度更高、疲劳性能更好，从而能够显著提高该发动机的使用寿命。

12月试车成功的锻打印涡扇发动机

面向金属3D打印对制造速度的新一轮工艺创新，光束整形技术已经被多家国内头部企业研发成功，包括华曙高科、铂力特、汉邦激光、 镭明激光等。而西空智造也于12月27日宣布自研成功环形光斑光束整形技术。

西空智造表示，其光束整形技术已被集成进其升级版的Laser Plus设备 ，与其他品牌的差异化就是实现了光束整形+锻打印，以及单独环形光斑打印，为研究提供了更多可能 。同时它也 强调，其环形光斑的耐受功率高达1000w，远高于当前其他同行的百瓦级别。

环形光斑能够提高制造效率的根本原因在于其大光斑以及均匀能量分布带来的对熔池状态的改变。 大光斑可以获得更宽的熔池，进而减少单层的扫描时间；环形光斑的能量分布 相比传统高斯光束也更加均匀，目前已经验证其能够使熔池更加平稳，进而能够减少粉末飞溅，提高力学性能；此外，理论上来说，高功率可搭配更高的扫描速度，可以再进一步的提升整个制造效率。

高斯光束与环形光束对比

但这项技术本身并非没有问题，那就是单纯的使用环形光斑会导致表面质量粗糙，目前主流的办法是在填充区域采用环形光斑，在外形轮廓处采用小光斑，以此既能提升制造效率，也能获得理想的表面效果。

而对于西空智造来说，在坚持锻打印差异化路线的同时，也 紧跟行业技术发展的创新步伐。它的路线似乎很明确，那就 是既要性能好，也要制造效率高。

注：本文由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。

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