激光器長期功率穩(wěn)定性≤±1%，體積縮小45%，國產(chǎn)3D打印核心器件再獲突破

金屬3D打印作為整個3D打印體系中最為前沿和最有潛力的技術(shù)，除了在航空航天、汽車、國防等領(lǐng)域持續(xù)深入應(yīng)用之外，在小米、三星、OPPO、華為、蘋果等廠商的帶動下，進一步打開消費應(yīng)用市場，不再只是“陽春白雪”。另一方面，隨著國內(nèi)廠商在產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的集中突破，特別是以杰普特為代表的激光器廠商持續(xù)發(fā)力，“國產(chǎn)化”已經(jīng)成為3D打印產(chǎn)業(yè)的主基調(diào)。

全球3D打印市場進入高速增長期   
根據(jù)增材制造研究公司（AMR，前身為SmarTech Analysis）發(fā)布的《2023年增材制造零部件生產(chǎn)：全球市場數(shù)據(jù)與預(yù)測》報告，預(yù)計到2032年，3D打印行業(yè)的規(guī)模將從2023年的188億美元（約合1346億人民幣）迅速擴大至1190億美元（約合8518億人民幣），這其中金屬零件3D打印應(yīng)用明顯快速增長，且更加強調(diào)實際應(yīng)用，而非僅限于原型設(shè)計或工具生產(chǎn)。

金屬打印技術(shù)的技術(shù)有很多，比較主流的有直接金屬激光燒結(jié)（DMLS）、選擇性激光熔化（SLM）、電子束熔化（EBM）激光工程凈成型（LENS）等，其中SLM打印性價比相對占優(yōu)，具備高致密度、高強度、高精度、高利用率的優(yōu)勢，同時成本相對EBM 和 LENS較低，技術(shù)發(fā)展成熟，是當前金屬 3D 打印主流的解決方案。

金屬增材制造產(chǎn)業(yè)鏈主要分為三個環(huán)節(jié)：產(chǎn)業(yè)鏈上游市場的參與者為原材料、核心硬件和輔助運營商提供金屬粉材、絲材及配套軟件等。其中核心硬件主要由主板、DLP光引擎、振鏡系統(tǒng)、激光器等構(gòu)成。      

金屬打印用激光器經(jīng)歷了幾個發(fā)展階段，主要有CO2激光器、YAG激光器以及光纖激光器。CO2激光器的本身輸出波長很長，金屬材料的吸收率較低，因此早期金屬打印用的CO2激光器功率動輒幾千瓦。YAG激光器能夠輸出1.06μm的波長，與金屬的偶合效率高、加工性能良好，一臺800W YAG激光器的有效功率相當于3KW CO2激光功率。后來隨著光纖激光逐步被推向商業(yè)市場，YAG激光的弊端便不斷顯現(xiàn)出來，采用更加集成、電光轉(zhuǎn)換率更高、性能更穩(wěn)定的光纖激光便成為金屬打印發(fā)展的一大趨勢。   

在金屬3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展早期，激光器主要依賴于國外進口，市場長期被國外廠商所壟斷，主要原因在于國外廠商起步較早，激光器性能、穩(wěn)定性等方面具有一定優(yōu)勢。時至今日，這一現(xiàn)象已經(jīng)徹底改觀。近幾年國內(nèi)光纖激光器廠商不僅在性能指標、市場占比等方面實現(xiàn)了對國外廠商的反超，更是通過不斷“卷技術(shù)”，在一些應(yīng)用領(lǐng)域定義技術(shù)標準，例如杰普特在動力電池領(lǐng)域的“0毛刺”工藝等。

在2024 TCT展會中，杰普特針對3D打印行業(yè)重磅推出新版500L/1000L激光器，從核心光源入手帶來性能全面提升，為下游用戶帶來更加穩(wěn)定、可靠的解決方案，助力國內(nèi)3D打印產(chǎn)業(yè)進一步提升。

助力終端廠商破解關(guān)鍵難題

以目前市場最主流的選擇性激光熔化（SLM）金屬3D打印技術(shù)為例，其最核心的部件就是單模光纖激光器。想要實現(xiàn)高精密金屬材料打印，激光器必須具備緊湊設(shè)計、高光束質(zhì)量、高可靠性等特點。不同于切割等減材加工，金屬3D打印技術(shù)隨著工件體積及復(fù)雜程度的提升，往往需要激光器長時間連續(xù)工作，且不能出現(xiàn)功率衰減，任何小的變動都會對最終打印質(zhì)量帶來不利影響。這也是金屬3D打印領(lǐng)域高品質(zhì)激光器長期被國外廠商壟斷的原因。

△杰普特500L/1000L激光器

為了解決該領(lǐng)域關(guān)鍵難題，杰普特一直致力于用穩(wěn)定可靠的激光器及閉環(huán)模組和優(yōu)質(zhì)的服務(wù)助力設(shè)備商性能提升及成本突破。在2024 TCT展會中，杰普特全新推出的500L/1000L激光器憑借更小的體積、更優(yōu)的光束質(zhì)量、更快的響應(yīng)速度、更高的功率穩(wěn)定性，必將成為設(shè)備廠商實現(xiàn)“國產(chǎn)替代”的最佳方案。

相對于舊款，杰普特新版500L/1000L激光器體積小約45%。其中，500L激光器還可以根據(jù)客戶需求定制體積更小版本，最高相對舊款產(chǎn)品可縮小70%以上，極大程度地滿足客戶小型化集成的需求，符合當下行業(yè)“小型化”的主流趨勢。

另外，新款500L/1000L激光器通過優(yōu)化光路方案，使其光束質(zhì)量M2≤1.1，確保了3D打印過程中的高精度，輸出方式QBH/QCS可選，輸出光斑大小可定制，可適應(yīng)不同客戶需求。

為了提升響應(yīng)速度，新款500L/1000L激光器通過更改電容和芯片提高模擬量響應(yīng)速度，調(diào)整電阻提高狀態(tài)信號的負載驅(qū)動能力，狀態(tài)信號的負載電流更高，可驅(qū)動更大額定電流的繼電器。市面上常見的連續(xù)光纖激光器模擬量控制出光響應(yīng)時間大于500μs，杰普特高配版機器模擬量響應(yīng)時間在50μs附近，很大程度上壓縮了響應(yīng)時間，激光器也可實現(xiàn)在模擬量控制出光時的高頻調(diào)制。

對于金屬3D打印最為關(guān)注的功率穩(wěn)定性，杰普特新款500L/1000L激光器具備實時功率反饋補償功能，長期功率穩(wěn)定性≤±1%，確保打印過程穩(wěn)定進行，減小故障率。

基于以上特性，杰普特新款500L/1000L激光器已在齒科、模具、工業(yè)零件等領(lǐng)域批量使用，在客戶現(xiàn)場經(jīng)受住了實際應(yīng)用的嚴苛考驗，加快3D打印領(lǐng)域“國產(chǎn)替代”進程。

國家重點鼓勵發(fā)展，3D打印大有可為

日前，國家發(fā)展和改革委員會產(chǎn)業(yè)司修訂發(fā)布《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2024年本）》，自2024年2月1日起施行，涉及3D打?。ㄔ霾闹圃欤┓较蛉勘涣腥牍膭铑悺?br />
在《目錄（2024 年本）》智能制造大類中，明確提出鼓勵增材制造裝備和專用材料：金屬增材制造裝備及專用材料，非金屬增材制造裝備及專用材料，生物增材制造裝備及專用材料，激光器、電子槍、掃描振鏡等關(guān)鍵零部件，增材制造專用軟件，增材制造綜合解決方案和生產(chǎn)服務(wù)。   

此外，工信部等八部門近日聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加快傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的指導(dǎo)意見》，提出到2027年，我國傳統(tǒng)制造業(yè)高端化、智能化、綠色化、融合化發(fā)展水平明顯提升。而3D打印技術(shù)的應(yīng)用，正成為傳統(tǒng)制造業(yè)向智能制造轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵之一。據(jù)《中國增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢展望》預(yù)計，2023-2027年我國3D打印市場規(guī)模有望從400億增長至1000億。

本次“第十屆亞洲3D打印、增材制造展覽會”上我們也可以清晰看出，在國家系列政策的鼓勵之下，國內(nèi)3D打印產(chǎn)業(yè)將邁入新的階段，實現(xiàn)從量到質(zhì)的飛躍。在這其中，國內(nèi)光纖激光器領(lǐng)域的不斷突破，為我國3D打印領(lǐng)域國產(chǎn)替代、降本增效、差異化競爭等都提供了強有力的保障。

作為中國首家商用脈寬可調(diào)高功率光纖激光器生產(chǎn)制造商，杰普特堅持“激光+”的定位， 深耕核心激光技術(shù)，聚焦激光核心模塊，圍繞消費電子、泛半導(dǎo)體、新能源、生物醫(yī)療、增材制造等重點領(lǐng)域，可為客戶提供全品類、各波段、不同模式的光纖激光、固體激光、超快激光等產(chǎn)品，激光精密焊接、脆性材料精密加工、半導(dǎo)體模組檢測及標刻、被動元器件、FPC/PCB 打孔等專用設(shè)備技術(shù)解決方案，為先進制造提供動力之源。