在航空航天、医疗植入物和汽车制造等领域，金属增材制造（3D打印）技术正重塑传统制造边界。而这一技术的核心，离不开一项关键装备——激光器。

金属增材制造作为工业4.0的重要组成部分，正在全球制造业掀起一场革命。根据相关数据，2022年全球增材市场产值已达180亿美元，其中金属增材制造市场增速领跑整个行业。

作为金属增材制造设备的核心部件，激光器的性能直接影响着最终产品的质量和生产效率。本文将解析金属增材制造设备对激光器的关键技术要求，并介绍国内企业在推进激光器国产化方面的进展。

01 金属增材制造行业现状：全球竞争与技术壁垒

金属增材制造技术，特别是SLM（选择性激光熔化）和SLS（选择性激光烧结）技术，已成为高端制造领域不可或缺的工艺手段。

从航空航天领域的轻量化构件，到医疗行业的定制化植入物，再到新能源汽车的复杂部件，金属增材制造技术凭借其无模具成型、设计自由度高、材料利用率高等优势，正在替代传统制造工艺。

然而，这一高端制造领域的核心部件——增材制造专用光纤激光器，曾长期被国外企业垄断。SLM激光熔融金属3D打印机的核心零部件光纤激光器技术，曾一直掌握在国外企业手中。

这种依赖进口的局面不仅导致设备成本高昂，还在供应链安全和技术迭代方面存在潜在风险。推进激光器国产化，因此成为国内增材制造行业发展的关键课题。

02 激光器参数：金属增材制造的精度与效率之争

金属增材制造设备对激光器的要求几乎严苛，远超其他激光应用领域。

l 功率稳定性：决定打印一致性的核心指标

功率稳定性是增材制造激光器的关键指标之一。在金属增材制造过程中，激光功率的微小波动会直接影响金属粉末的熔化状态和结晶行为，导致零件内部性能不一致。

普通激光器的功率不稳定性通常在±1%以上，而高端增材制造设备要求激光器功率不稳定性小于0.3%。

思创激光推出的STR-AM系列增材制造专用光纤激光器，功率不稳定性已能做到＜0.3%，达到国内头部水平，能有效降低金属3D打印生产的成品不良率。

高稳定性激光器可显著提高生产效率和产品良率，减少因质量不一致导致的废品和重工，降低生产成本。

l 功率裕度与寿命：影响设备可持续生产能力

激光器的功率裕度和使用寿命直接影响增材制造设备的长期运行成本和可持续生产能力。思创激光STR-AM系列将激光器功率裕度提升了24%，功率衰减降低5倍以上。

这些改进大幅延长了激光光源产品生命周期，且呈现出更好的功率稳定性，确保设备打印效果。

l 光电转换效率：绿色制造的关键参数

随着环保意识的增强，光电转换效率已成为激光器的重要技术指标。高光电转换效率不仅降低能耗，还能减少散热压力，提高设备稳定性。

思创激光的AM系列光纤激光器光电转换率＞32%，能大幅度提升能源利用效率，减少能源浪费。

l 一致性与多激光兼容性：大幅面打印的基础

随着金属增材制造设备向大幅面、多激光方向发展，激光器的一致性和多激光兼容性变得尤为重要。一台设备同时配置多台（至多几十台）激光器时，对激光器一致性要求极高。

在同样指令下，若该批次激光器一致性不好，会导致其中某台激光器输出功率偏差或响应速度不同，将直接导致金属粉末的结晶状态不一致，进而打印出残次品。

思创激光通过光电分离式结构技术、激光热力学系统管理技术等，确保了批量生产中激光器的稳定性和一致性。

l 环境适应性与可靠性：保障设备持续稳定运行

工业环境下的增材制造设备需要激光器具有良好的环境适应性和可靠性。思创激光AM-I系列产品电磁兼容性通过GB/T17626系列国家标准，运输振动/滴水/盐雾测试通过GJB150标准。

这些认证确保了产品在高要求环境下的持续使用可靠性，有效降低打印生产中的故障率。

03 应用前景：国产激光器推动行业创新发展

随着金属增材制造技术的不断发展，激光器的应用前景十分广阔。

市场需求持续增长

目前市场对3D打印激光光源年需求量在2万-5万台之间，且这一数字还在持续增长。

特别是金属3D打印，这个行业还在以指数级的体量扩展。随着打印设备可以实现多激光集成和大幅面打印，金属3D打印在工业领域的应用才刚刚起步。

未来，金属增材制造激光器将向更高功率、更高精度、更好一致性和更强兼容性方向发展。思创激光计划全力推动金属3D打印技术在工业产品上的大尺寸、大幅面应用，让这项高科技真正在工业应用领域落地生根。

多激光协同技术、智能监控技术、节能环保技术等将成为未来激光器发展的重要方向。

金属增材制造设备的激光器技术正朝着更高精度、更高稳定性、更高一致性的方向发展。随着国产激光器技术的突破，思创激光等国内企业已实现从“技术跟随”到“平行替代进口品牌”的转变。

这些技术进步为金属增材制造技术在更广泛工业领域的应用提供了可能，有望推动中国制造业向高质量、高效率、高附加值方向发展。