鐳明激光以增材思維賦能高性能輕量化零部件制造

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時間：2025-08-27

在航空航天、汽車制造等領域，輕量化設計是提升產品性能、降低能耗、增強競爭力的關鍵因素。隨著金屬 3D 打印技術的蓬勃發展，從增材思維出發，重新構思和優化零部件結構，已成為助推產品實現輕質化、高效能及高可靠性的重要路徑。鐳明激光憑借深厚的技術積累與行業經驗，借助拓撲優化與點陣結構等工藝手段，幫助用戶實現零部件輕量化減重目標。

拓撲優化設計

拓撲優化是一種通過數學手段計算最優材料分布的結構設計方法，可實現更高的設計自由度，獲得更大的設計空間。金屬3D打印技術結合拓撲優化，不僅降低零部件加工難度，更能夠在滿足力學性能的同時，最大程度地減少材料使用量，實現減重目標。

零件尺寸：420mm×90mm×70mm

打印材料：鈦合金（TC4）

該零件為鐳明激光LiM-X400設備所打印的拓撲優化典型件，與實體結構設計相比，重量大幅降低，力學性能與結構利用率顯著提升，充分體現了“拓撲優化+3D打印”的技術優勢。

BCC點陣結構

此外，添加BCC點陣結構也是一種常用的輕量化方式。以鐳明激光制造的某衛星支架為例，該零件內部進行微結構填充，以實現輕量化設計，在保證使用性能要求的情況下，減重達40%以上。此類工藝及結構通過各項驗證，已形成完整齊備的工藝規范。

某衛星支架（局部）

參與制造的相變儲能裝置，采用立體點陣+薄壁蒙皮結構設計，蒙皮厚度僅0.5mm，點陣結構桿徑0.5mm，加工中易發生變形，且內部為封閉腔體與復雜點陣，傳統制造工藝無法實現。采用金屬3D打印直接成形，產品尺寸精度高，減重40%的同時，生產周期縮短60%。目前，該零件已通過航天工藝鑒定，并進入型號應用。