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3D打印技術參考注意到，進入2026年后有兩則同類型的重要消息：1月3日，中國航天科工三院239廠宣布自主研制成功36激光束LPBF金屬3D打印裝備；1月24日，中國航天科工三院159廠宣布成功研制出60激光束、成形尺寸2m×2m×3m的超大尺寸粉末床熔融LPBF金屬3D打印裝備。
除上述兩家用戶單位外，鐳明激光也于去年宣布推出搭載56束激光，成形空間達2m×2m×2.7m的該類型裝備。需要指出的是，無論是36束、56束還是60束激光，無論是2米還是3米，幾乎只有中國團隊公開在從事如此級別的研究工作。
這體現出國內團隊在該領域的大膽想象力，充分挖掘激光3D打印技術顛覆傳統制造流程潛力的積極性，以及我國從追趕技術到發展技術再到引領技術進步的特色之路。
同時，兩家用戶單位的連續發布也表達出一個強烈信號——我國航空航天領域對大尺寸、高效率、低成本金屬3D打印的需求已進入新階段。
鐳明激光LiM-X2000H+設備55激光打印過程
需要克服的困難有哪些
超多激光、超大幅面LPBF金屬3D打印技術如實現高質量、高效率3D打印須解決多重困難。
??多激光協同與精度校準
幾十束激光在同一時間協同打印同一零件的不同部位，必須確保光斑尺寸、輸出功率、焦點位置絕對一致。任何微小的差異都可能會造成打印質量不均衡，這一點解決起來就很困難。筆者注意到，華曙高科在解決多光設備校準這一問題上，特別推出了“一鍵自動校準”技術，并在1.5米幅面32激光的設備上進行了應用，但其還特別強調校準本身極為困難。
針對該問題，159廠的報道指出，研制團隊成功攻克了超多光束高精度搭接與快速校準、激光失效實時補償問題。
華曙高科推出了一鍵校準技術
??超大幅面下的氣流管理問題
大尺寸金屬3D打印面臨的重要問題還包括煙塵、飛濺的及時“吹走”。氣流路徑太長，煙塵擴散范圍大，越大越難打，越打越臟，是大尺寸金屬3D打印面臨的嚴峻問題。EOS旗下AMCM公司于2025年推出了AirSword?氣劍技術來解決該問題。
但EOS也沒有開發過2米打印幅面的裝備，能否在保證吹走飛濺和煙塵的同時盡量減少粉末被吹走是一個問題。159廠的報道指出，其團隊已經攻克超大幅面移動風場設計。根據筆者對國外同行公司相關技術的查詢，這是一項氣流“追逐”激光跑的技術，確有更好的打印環境凈化能力（已完成解析，后續發布）。
AMCM AirSword?氣劍技術
?? 超重載高精度運動
以密度較低的鋁合金粉末為例，其粒度范圍為15-53，以2m×2m×3m的容積，如打印滿缸零件，最終機械結構須承載的粉末重量可能達到18噸。且Z軸方向高達3米，在數米的行程中實現微米級的定位精度和重復定位精度是一項極限考驗。此外，如此大幅面或不會采用雙缸形制，如何實現高質量鋪粉也是極大挑戰。
對此，研制單位表示已經攻克超重載高精度多級提升、超大尺寸裝備高精度裝配、超大幅面高效鋪粉技術。
華曙高科大型大型超音速氫冷預冷卻器演示樣件
?? 超大幅面制造下的質量監控
金屬3D打印本身的質量監控就是難點，而對于如此巨大幅面的質量控制，難度增加更不止一個檔次，這里講述一個國外同行的分析。
Velo3D的Sapphire系列設備被美國國防格外重視，但有報道指出，國防用戶通常不太關注細節分辨率，而更注重不同機器、批次和地點之間結果的一致性。這意味著要重視重復生產的理念，以及其逐層原位過程監控技術。
鉑力特16激光設備運行過程
在超大幅面、數十束激光同步工作的場景中，需要對數十個熔池進行同步、高速、高分辨率在線監測，并適時處理海量數據預測缺陷，這確實是極大的挑戰。
面對這種情況，AI技術已經被該技術領域所關注。在國內，鉑力特就2025年宣布推出了由人工智能驅動的金屬3D打印質量和風險評估系統，它能夠精準識別缺陷并能實時提供反饋。
鉑力特基于AI的質量監控系統
為實現如此大型的激光粉末床熔融3D打印機高效、穩定運行，159廠攻克了巨量粉末快速清理技術，共7項關鍵難題，累計申請專利20余項。
該裝備的成功研制，在成形尺寸與激光光束數量兩大核心指標上同時取得重大突破，標志著我國在高端大型增材制造裝備領域躋身世界前列。
制造潛力遠不止“更大更快”
無論60激光還是36束激光，大型粉末床熔融增材制造裝備的研制，如能高質量、高效、穩定實現運行，便已具備國之重器的價值。
它的直接意義在于，可進一步釋放3D打印技術一體化制造的想象力，實現超大型整體構件的制造模式。傳統上，如火箭貯箱箱底、整體式翼梁、一體化機身框架、大型天線支架等的大型零件，或依賴萬噸級重型鍛壓機，或需要使用數十、數百個零件通過螺栓或焊接連接，導致結構冗余、重量難減、制造周期長。而兩米級LPBF金屬3D打印機，則為這些超大型零件帶來了新的解決方案，同時也為產品設計和裝備升級帶來了更多想象空間。
159廠報道也指出，該裝備為我國航空航天等領域超大型復雜金屬構件的整體成形提供了先進制造手段。其高效率、高精度的成形能力，有望顯著提升相關產品的研發和制造效能，為我國高端裝備自主制造能力的跨越式提升注入核心動力。
想象力不斷被打破，正是金屬3D打印技術發展的重要特點。
注：本文由3D打印技術參考創作，未經聯系授權，謝絕轉載。
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