鐳明激光多模態(tài)光束整形技術(shù)，實(shí)現(xiàn)"按需配光"柔性化生產(chǎn)

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時(shí)間：2025-09-15

在金屬增材制造領(lǐng)域，激光作為核心能量源，其光斑形態(tài)直接影響著打印質(zhì)量、效率與材料適應(yīng)性。傳統(tǒng)高斯光束雖應(yīng)用廣泛，但其能量集中在中心區(qū)域，易導(dǎo)致中心局部過熱而邊緣能量不足，形成“中間凹陷、邊緣凸起”的不穩(wěn)定熔池形態(tài)，在打印質(zhì)量和效率提升方面具有局限性。

對(duì)此，鐳明激光推出光束整形技術(shù)，通過改變激光束形狀，使激光能量分布更加均勻，通過梯度化能量輸入優(yōu)化熔池動(dòng)態(tài)行為。如環(huán)形光束的邊緣能量密度更高，可優(yōu)先熔化粉末；中心低能量有助于穩(wěn)定熔池，實(shí)現(xiàn)“漸進(jìn)式熔化”，可有效避免飛濺缺陷，提升零件打印質(zhì)量。

雙效模態(tài)，智能切換

鐳明激光多模態(tài)光束整形技術(shù)，使用單臺(tái)1000W激光器即可實(shí)現(xiàn)智能調(diào)控光束形狀，高斯光、環(huán)形光靈活切換，精確控制能量分布。用戶可根據(jù)不同打印需求、材料特性，自主選擇適合的光斑形態(tài)：

高斯光束：適用于精細(xì)輪廓、薄壁結(jié)構(gòu)等需要高精度成形的特征；

環(huán)形光束：適用于大體積填充，可實(shí)現(xiàn)大層厚穩(wěn)定打印，極大提升打印效率，同時(shí)有效改善大層厚打印易出現(xiàn)的表面粗糙度問題。

該技術(shù)打破了傳統(tǒng)設(shè)備只能使用單一光斑形態(tài)的局限，實(shí)現(xiàn)"按需配光"柔性化生產(chǎn)，讓打印策略擁有了前所未有的靈活性。

厚層打印，效率倍增

傳統(tǒng)高斯光束的能量非均勻性限制了掃描速度與層厚選擇，為確保邊緣熔化，需降低掃描速度以延長(zhǎng)激光作用時(shí)間，導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下；厚層打印時(shí)，高斯光束難以穿透整個(gè)粉層，易產(chǎn)生未熔合缺陷，被迫采用薄層打印，增加層數(shù)與打印時(shí)間。

整形光斑（如環(huán)形光斑）的能量分布與粉層穿透需求匹配，外環(huán)高能量快速熔化粉層表面，內(nèi)環(huán)低能量補(bǔ)充深層能量，實(shí)現(xiàn)厚層穩(wěn)定打印；均勻能量場(chǎng)支持更高掃描速度，同時(shí)減少重熔區(qū)域，縮短單層打印時(shí)間。光束整形后打印效率可提高2倍左右。

缺陷可控，質(zhì)量?jī)?yōu)異

高斯光束的能量非均勻性易誘發(fā)孔隙、裂紋、球化等缺陷：激光邊緣能量不足導(dǎo)致粉末未完全熔化，形成微觀孔隙；同時(shí)中心高溫區(qū)與邊緣低溫區(qū)的熱應(yīng)力差異增加了開裂的風(fēng)險(xiǎn)；熔池波動(dòng)導(dǎo)致表面“波紋狀”形貌，增加表面粗糙度。

整形光束均勻的能量輸入可以確保粉層完全熔化，降低孔隙率和裂紋發(fā)生率；同時(shí)使熔池形態(tài)穩(wěn)定，降低零件表面粗糙度。通過調(diào)整光斑能量分布，可調(diào)控熔池凝固速度，實(shí)現(xiàn)細(xì)晶粒組織，提升零件力學(xué)性能。