Sintavia推出首台采用nLIGHT光束整形技术多激光工业3D打印机，打印层厚可达150µm

2025年3月17日，南极熊获悉，美国增材制造服务提供商 Sintavia已委托制造北美首台采用 nLIGHT AFX 光束整形光纤激光系统的多激光工业 3D 打印机。这款打印机安装在 AMCM M290-2 上，配备双 1.2 kW 激光器，可在不牺牲功率或材料密度的情况下调节光束点大小和形状，这一进步提高了生产率和材料效率。

△环形激光光束轮廓的渲染图。图片来自 nLight

AMCM, GmbH 董事总经理Martin Bullemer 表示：“我们认为，Sintavia是美国首个双 nLIGHT 系统的最佳选择。凭借其垂直整合的增材制造能力（包括广泛的测试实验室），他们非常适合开发和扩展 nLIGHT 光束整形技术的应用。”

Sintavia 创始人兼首席执行官Brian Neff 就该技术增强 3D 打印能力的潜力发表了评论：“随着我们在未来几年完善和实施这项技术，我们预计在不影响材料性能的情况下实现 150µm 或更大的层厚度，从而显著提高我们打印机的产量。nLIGHT 系统的最佳部分是，一旦经过充分验证，它就能够以最小的修改改装到现有的EOS 和 AMCM 打印机上。”

△Sintavia的团队。照片来自：Sintavia

光束整形技术相较于传统方法的优势

与传统的高斯分布式激光系统相比，光束整形技术提高了粉末床熔合 (PBF) 增材制造中的激光效率。虽然能量分布不均匀会导致飞溅，从而降低零件质量，但光束整形可以实现更精确、更高效的能量传输。该技术有助于熔化直径比标准激光器大三倍以上的完全致密的材料。因此，它允许将层厚度增加一倍或三倍，而不会损失任何材料性能。

△在Fraunhofer IAPT 测量的 nLight AFX-1000 的不同光束形状。图片来自 Fraunhofer IAPT

此外，光束整形技术可将飞溅物（PBF 工艺中的一种有害副产品）的产生量减少高达 70%。这不仅可以最大限度地减少浪费，还可以增强Z轴方向的晶粒结构，从而提高材料性能，尤其是对于高蠕变要求的应用。

△Sintavia的多激光工业 3D 打印机。图片来源：Sintavia

金属 3D 打印光束整形技术进展

光束整形技术尚未得到广泛采用，但弗劳恩霍夫 IAPT L-PBF 负责人 Philipp Kohlwes表示，这是一个值得关注的未来关键领域。光束整形技术的一项显著进步是nLight推出的Corona AFX-2000，这是一款两千瓦的光束整形激光器，能够提供两倍于传统激光器的功率，同时确保工艺稳定性。这种更高的功率输出提高了制造高质量零件的生产率和成本效率。

另一项进展是，Equispheres和Aconity3D在 3D 打印中采用了激光光束整形技术，使打印速度比行业标准快了近 9 倍。通过在 AconityMIDI+ LPBF 3D 打印机中使用 Equispheres 的 NExP-1 铝粉，研究人员使用单个激光器实现了超过 430 cm³/小时的打印速度。

为了进一步增强工艺，PG YLR 3000/1000-AM 激光器经过改装，具有光束整形功能。在放大的高斯分布上应用整形光束有助于减少过热和飞溅形成，从而提高高速 3D 打印的效率和稳定性。