華曙高科2025年實現(xiàn)金屬3D打印五大創(chuàng)新

華曙高科一直是國內(nèi)金屬增材制造領(lǐng)域的創(chuàng)新標桿之一，3D打印技術(shù)參考注意到，2025年該公司相繼實現(xiàn)五項重要技術(shù)創(chuàng)新——光束整形、熔池監(jiān)測、MES系統(tǒng)、高精度銅合金打印方案以及原位自動振鏡校準系統(tǒng)。從生產(chǎn)效率、工藝優(yōu)化、質(zhì)量管控、成本控制等多個方面，實現(xiàn)國內(nèi)金屬增材制造技術(shù)的國際化同步，并幫助用戶提供高效的批量3D打印解決方案，助推增材制造實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

光束整形，再次提升制造效率

面向金屬3D打印效率的進一步突破亟需，華曙高科率先在國內(nèi)實現(xiàn)光束整形3D打印，在2025年3月的TCT亞洲展上發(fā)布并且4臺設(shè)備現(xiàn)場開機演示，在行業(yè)引起強烈反響。目前該技術(shù)已在FS721M、FS350M、FS273M、FS191M等機型可搭載，并且在國內(nèi)外實現(xiàn)多臺銷售和裝機，未來將在更多大型設(shè)備搭載。

華曙高科自主研發(fā)的光束整形增材制造解決方案，通過采用大功率激光器與環(huán)形光斑技術(shù)，結(jié)合大層厚工藝和優(yōu)化掃描線間距，顯著提升了不銹鋼、鋁合金、鈦合金、銅合金等多種金屬材料的打印效率與質(zhì)量。在同等激光器數(shù)量且保證高致密度（超過 99.95%）的前提下，采用150μm層厚環(huán)形光斑技術(shù)的打印效率，較60μm層厚高斯光斑提升1.5-2.5倍，其中鈦合金效率提升245%、鋁合金236%、鎳基合金223%、不銹鋼150%。

這一突破讓產(chǎn)業(yè)化用戶的批量生產(chǎn)交付周期大幅縮短，單位產(chǎn)品的設(shè)備占用成本、能耗成本顯著降低。更具競爭力的是，該技術(shù)不依賴昂貴的定制激光器，相較于更換激光器的低效方案，性價比優(yōu)勢突出，能滿足航天、精鑄、模具等高價值場景的規(guī)模化生產(chǎn)需求，幫助用戶進一步提高生產(chǎn)效率并降低制造成本，目前已在歐洲及國內(nèi)實現(xiàn)多臺銷售。

原位自動振鏡校準

設(shè)備運維與生產(chǎn)成本顯著降低

如今，多激光已經(jīng)成為LPBF金屬3D打印裝備的標配，激光系統(tǒng)的校準直接關(guān)乎制造質(zhì)量。當激光數(shù)量動輒達到幾十束時，該過程的傳統(tǒng)人工操作不僅效率低、流程復(fù)雜且高度依賴經(jīng)驗。華曙高科指出，以1.5米大幅面3D打印設(shè)備為例，校準周期通常需要2個人在3-5天內(nèi)才能完成，人員的操作差異還會導(dǎo)致校準精度不穩(wěn)定，這給大幅面金屬3D打印的高質(zhì)量帶來很大風險。同時，激光校準過程的效率低下也給用戶帶來了諸多不便，間接影響了產(chǎn)能及制造成本。

針對新技術(shù)發(fā)展階段的新問題，華曙高科自主研發(fā)了高效的原位自動振鏡校準技術(shù)，它基于高信噪比信號處理技術(shù)與自研算法，能夠?qū)崿F(xiàn)振鏡搭接校準。具體實踐發(fā)現(xiàn)，32激光搭接校準的時間被壓縮至4小時以內(nèi)，效率提升了18倍，校準精度100%優(yōu)于50μm；且校準過程不需要開啟艙門，使校準環(huán)境與實際工作環(huán)境一致，避免了環(huán)境差異帶來的生產(chǎn)問題。

該方案已應(yīng)用于華曙FS350M-4、FS1521M-U-32等多款設(shè)備，為航空航天領(lǐng)域的用戶提供重要的批量生產(chǎn)質(zhì)量保障。

熔池監(jiān)測技術(shù)：打印質(zhì)量可追溯

華曙高科于2025年還推出了熔池監(jiān)測技術(shù)，主要為解決3D打印過程中的質(zhì)量追溯問題而開發(fā)。其通過在線監(jiān)測成型過程中的熱輻射，能發(fā)現(xiàn)鋪粉異常及打印缺陷。

與此同時，華曙高科熔池在線監(jiān)測技術(shù)能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)三維重建，可直觀觀察整個成型過程，精準發(fā)現(xiàn)是否存在缺陷以及缺陷的位置，這為金屬3D打印在批量生產(chǎn)過程中的質(zhì)量保障提供了重要保障。

如今，此類帶有三維重建技術(shù)的在線監(jiān)測技術(shù)，仍舊只被部分企業(yè)所掌握，并沒有廣泛的行業(yè)內(nèi)使用。

銅合金打印方案：拓展高端產(chǎn)業(yè)化場景

銅的高反射特性嚴重限制了它的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，導(dǎo)致其遠不如不銹鋼、鋁合金等材料使用那么廣泛。華曙高科2025年在銅合金3D打印方面取得了三項突破——高效率、高精度與市場銷售。

首先是其結(jié)合最新的光束整形技術(shù)，開發(fā)出了相應(yīng)的適配工藝，實現(xiàn)了80μm的大層厚高效率打印方案，成形效率達到42cm3/h，零件致密度99.5%。

其次是精密打印工藝突破，借助FS273M平臺的55μm光斑和20μm超薄層厚，實現(xiàn)了0.2mm的超高精度銅合金打印，能夠?qū)崿F(xiàn)銅的復(fù)雜精細結(jié)構(gòu)一體成形，這在當前AI散熱需求火爆的情況下極具吸引力。

第三是市場銷售突破，華曙高科FS621M-Cu專用設(shè)備實現(xiàn)了國內(nèi)外多臺設(shè)備銷售，國內(nèi)典型用戶為中科院等離子所，其在國內(nèi)首次實現(xiàn)了CuCrZr JET電極打印。

華曙高科銅合金打印方案多年來一直在著力推進中，2023年就與客戶合作成功打印出了直徑600毫米、高度850毫米的火箭發(fā)動機推力室身部試驗件。

MES系統(tǒng)：數(shù)字化助力批產(chǎn)降本增效

在金屬3D打印的批量制造場景中，金屬3D打印機布滿車間，如何管控每一臺設(shè)備、每一個制造進度，甚至質(zhì)量管控等，都成為了新的挑戰(zhàn)。在此背景下，MES系統(tǒng)應(yīng)運而生。

華曙高科MES系統(tǒng)包含了生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理、物料管理、設(shè)備管理、報警管理、安全參數(shù)監(jiān)測六大模塊，使1個人就可以管控12臺設(shè)備，不僅是使人工成本大幅減少，更重要的是使生產(chǎn)變得“透明化和智能化”。

生產(chǎn)管理模塊可以根據(jù)訂單優(yōu)先級、設(shè)備與物料狀態(tài)生成最優(yōu)計劃；質(zhì)量管理模塊具有入鋪粉檢測、層間缺陷、尺寸偏差等關(guān)鍵質(zhì)量信息；一物一碼的物料管理模式也讓整個流轉(zhuǎn)高效可控；在設(shè)備運行管控方面，MES系統(tǒng)能實時捕捉設(shè)備運行狀態(tài)、累計工時及核心生產(chǎn)數(shù)據(jù)，精準預(yù)判潛在故障風險并觸發(fā)預(yù)警。

與此同時，此系統(tǒng)還擁有高開放性以及兼容性，支持跨系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流通和多平臺的部署，預(yù)留AI模型集成框架，未來或能實現(xiàn)預(yù)先預(yù)警。MES系統(tǒng)不但助力用戶減少人工成本與生產(chǎn)損耗，而且能積攢生產(chǎn)數(shù)據(jù)資產(chǎn)，為工藝優(yōu)化、設(shè)備升級還有戰(zhàn)略決策提供科學依據(jù)。

華曙高科2025年的技術(shù)創(chuàng)新體現(xiàn)出兩個特點，首先是從工藝技術(shù)出發(fā)，進一步打破效率偏低、成本高的問題；其次是面對技術(shù)應(yīng)用發(fā)展的新階段面臨的新問題，如批量制造質(zhì)量管控難、規(guī)模化生產(chǎn)適配不足等。

面向十五五產(chǎn)業(yè)發(fā)展，增材制造會成為航空航天、汽車、醫(yī)療、消費電子等領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)化升級浪潮中的重要技術(shù)支撐，只有不斷創(chuàng)新、解決用戶的實際問題，方能體現(xiàn)行業(yè)龍頭的擔當。

注：本文由3D打印技術(shù)參考創(chuàng)作，未經(jīng)聯(lián)系授權(quán)，謝絕轉(zhuǎn)載。

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