一根光纤输出点+环：展会上看到的全新3D打印激光器

AM易道分享

8月26日，Formnext深圳展现场，宝辰鑫举办增材制造新品宣讲会，AM易道现场直播。

其推出的两款新品中，双光束点环光斑激光器把光束整形能力直接做进了激光器内部：

振镜前不加装任何整形元件，一根光纤输出。

点、环两种光斑可在打印过程中平滑切换、功率比例连续可调。

这是金属增材光源在技术路线上的一次换挡。

依托自研光束整形技术、高速闭环控制算法与精密光机设计制造体系，我国厂家已实现从单一光源供应，向光源+光路+系统集成全闭环方案的自主跨越。

为什么整形要做进激光器里？

金属激光粉末床熔融长期使用单模光纤激光器输出的高斯光束。

高斯光束的能量高度集中在光斑中心，在高功率、大层厚条件下，熔池窄而深，底部容易滞留匙孔气孔；

中心区域剧烈汽化产生的反冲压力又会持续扰动熔池，带来飞溅与烟尘。

把能量从一个尖峰重新分配为一个环，熔池随之变宽、变浅，匙孔稳定性提高，气孔、球化与粉末剥蚀带同步收窄。

这个技术方向本身已经不存在争议，我们过去也分享过：

真正的分歧不在要不要整形，而在整形放在哪里。

一种做法，是保留常规单模激光器，在其输出光路中加入衍射光学元件、轴棱镜、微透镜阵列等器件来重新分配能量。

这条路见效快，但整形结构在工作过程中较固定，属于静态整形；

每多一个元件，多一个需要校准的自由度及其带来的稳定需求。

另一种做法，是把整形能力做进激光器内部。

光束在离开光纤之前就已完成能量分配，输出端仍是一根光纤、一个接口，光路上不新增任何元件。

这条路线属于动态整形，光斑形态不是出厂时定死的，能够随扫描策略实时切换。

本文不探讨两条路径的优劣。

第二种做法要求从器件到整机的垂直整合能力。

要在同一根光纤里同时做出一个单模芯和一个环形芯，让两路功率独立可控、切换平滑、批次之间还保持一致，企业须同时掌握特种光纤设计、合束与耦合器件、泵浦源与功率控制算法。

宝辰鑫此次发布的点环光斑激光器，走的正是后一条路。

走通这条路线，靠垂直整合

作为创鑫激光全资子公司，宝辰鑫深耕增材制造细分领域多年。

上一节提到的门槛是特种光纤、合束耦合器件、泵浦源与控制算法必须协同设计，恰恰对应着母公司在光纤激光器与光学器件两类核心技术上的掌握与垂直整合能力。

正因如此，宝辰鑫摒弃传统单一光源产品的研发模式，聚焦点、线、面多形态光源系统整合创新，并融合质量监控与传感一体化设计，搭建从光源到光路的全闭环数字化方案。

一根光纤，两种光斑：500W点+3000W环

该点环光斑激光器采用点环双光路设计，内环输出功率500瓦、外环输出功率3千瓦，功率可调范围覆盖10%–100%，工作波长位于1064纳米近红外波段，短时功率稳定性±1%、长时功率稳定性±2%。

在核心光束性能上，中心光束M²≤1.3，外环光束参数积BPP≤2mm·mrad，中心单模芯径14微米、环形芯径50微米。

我们查阅了下，14微米这个数字较为关键。

它是金属粉末床设备普遍采用的单模传输光纤规格。

沿用这一芯径，意味着设备原有的准直倍率、场镜焦距与聚焦光斑尺寸都不必重新设计。

原来落在粉床上是多大的光斑，现在还是多大的光斑，只是多了一个环。

需要说明的是，芯径并非工作光斑尺寸，两者之间隔着整套外光路的放大倍率；

沿用通用芯径的价值，正在于让这套倍率关系保持不变。

对环形输出而言，BPP比功率更关键，它决定了这3KW能否被现有光学系统聚焦成一个足够精细的环，而不是摊成一片。

功率容易做大，把大功率约束在低BPP里是难点。

同时我们采访得知，设备支持单光纤平滑切换点、环两种光斑模式。

我们理解外环以更宽的熔道、更大的搭接间距完成实体填充，中心点光斑负责轮廓与表层精度。

在实际应用中，扫描策略因此能够在同一层内按区域切换，在提升打印效率的同时，保障工件表面成型质量。

切换后光斑覆盖面积可扩大三倍，且点形、环形光斑功率比例可智能、平滑、可控调节。

值得一提的是，该新品可与市面现有单模外光路顺滑适配，客户无需改造设备整体设计结构，即可进行点环与单模光源的切换改造。

对已有机型而言，这是一条把效率提升引入产线、而不必推翻既有光学设计的路径。

和国外竞品的区别

我们过去聊光束整形时聊过国外某n厂家的优秀同类方案，价格也很优秀。

细查得知，n家的点和环是同一光源的功率分配。

总功率是守恒的，环功率和点功率是此消彼长的，做不到芯满功率与环满功率同时输出。

而宝辰鑫的双芯据我们现场了解得知，点和环是两个独立光源（单模振荡器喂中心芯，多模源喂环形芯）合进一根光纤，比例可调是在调两个独立输出，不是切一个蛋糕。

一句话总结的话，架构同源，机理同类，但功率哲学相反。

一个是把有限功率在两条通道间 分配 ，一个是把两条通道的功率独立 叠加 。

本文就不展开讲两种模式下的工艺新玩法了，以后有机会再来分析。

300W风冷紧凑型激光器，小型设备首选

展台上我们还看到了另外一个关键的激光器新品。

300瓦风冷紧凑型激光器，专为热门桌面级、多面级金属增材制造场景量身打造。

设备搭载1080纳米中心波长，功率可调范围10%-100%，光束质量M²≤1.1。

产品极致优化设备体积，整机尺寸仅215×281×110mm，小巧机身高度适配各类集成化打印设备，为设备小型化、集成化设计提供优选方案。

同时，通过多重结构与散热迭代优化，将风冷设备实现低噪音运行，适配车间量产、桌面研发等多元应用场景，兼顾性能、体积与使用体验。

技术路线选择的背后

我们观察来看，两款新品指向的是同一个判断。

增材制造走向批量生产，效率与精度不能继续互为代价。

点环光斑给出的答案，是把整形放回光源内部。

让光斑从出厂时固化在光路里的一个常数变成可以随扫描策略调度的工艺变量。

同时把接口守在通用规格上，让设备厂的升级成本落在光源，而不落在光路。

300W风冷则是同一套自研光源能力向轻量化紧凑化场景的延伸。

这条路线的门槛在器件、在光纤、在垂直整合，短期内不会变得容易。

我们采访得知，宝辰鑫未来将持续聚焦增材制造领域的技术迭代与产品创新，打磨光源性能、优化集成方案，为行业客户提供高效、高精度、低成本的3D打印生产能力。

直播视频回放已生成，可关注AM易道视频号观看回放以及后续精剪版本 。