導(dǎo)讀：國產(chǎn)光纖激光器洛史，也開始逐漸應(yīng)用到金屬3D打印領(lǐng)域了纺榨。

△杰普特激光3D打印應(yīng)用

熬過了黑暗榄湿，總會有曙光出現(xiàn)，這或許是國內(nèi)激光行業(yè)對于2023年最大的期待彰怒。在經(jīng)過10多年一路狂飆之后宛扒，國內(nèi)激光產(chǎn)業(yè)突然遭遇瓶頸伴乐。材料加工作為激光應(yīng)用最主要的領(lǐng)域，近年來市場需求一直萎靡不振蝉陕，加之價格競爭愈發(fā)激烈擒抠，激光企業(yè)利潤空間不斷被壓縮。站在新的時間節(jié)點上拂极，國內(nèi)激光產(chǎn)業(yè)亟需找到新的藍海市場瑰跳。

國家重點支持，下一個千億市場涌現(xiàn)

相對于激光切割等減材制造技術(shù)猛珍，以3D打印為代表的增材技術(shù)雖然一直很火砰普，但總是顯得非常“小眾”陕匿，特別是在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域狗准。從發(fā)展歷程來看，3D打印技術(shù)于19世紀末起源于美國茵肃，在20世紀80年代后期發(fā)展成熟并被廣泛應(yīng)用腔长，其中金屬材料3D打印技術(shù)發(fā)展尤為迅速。

金屬3D打印技術(shù)作為整個3D打印體系中最為前沿和最有潛力的技術(shù)验残，是先進制造技術(shù)的重要發(fā)展方向捞附，在航空航天、汽車您没、消費品鸟召、醫(yī)療、一般工業(yè)等領(lǐng)域逐步開始獲得規(guī)陌迸簦化應(yīng)用欧募。過去30年，我國金屬3D打印技術(shù)特別是裝備技術(shù)取得了突飛猛進的發(fā)展仆抵。

金屬3D打印興起于歐美國家跟继，我國自20世紀90年代中期開展金屬3D打印技術(shù)研究，研究的重點以能量沉積法（DED）和粉末床熔融法（PBF）為主肢础，其中西北工業(yè)大學(xué)还栓、北京航天大學(xué)、華中科技大學(xué)埂体、華南理工大學(xué)氓暖、清華大學(xué)等都進行了大量研究。1997年洛续，西北工業(yè)大學(xué)進行了“金屬粉材激光立體成形的熔凝組織與性能研究”账姜，是我國第一個正式立項科研項目。2012年绞宿，北京航空航天大學(xué)DED-L方面的研究成果獲國家技術(shù)發(fā)明一等獎插涛。2017年我國金屬3D打印領(lǐng)域的第一個材料標準(GB/T 34508-2017)制定.....

△2021-2023年每年金屬增材制造產(chǎn)品打印數(shù)量

根據(jù)知名增材制造行業(yè)市場數(shù)據(jù)和咨詢服務(wù)提供商SmarTech最新報告鹉灼，預(yù)計到2031年，金屬3D打印技術(shù)每年將生產(chǎn)超過750億美元的組件叉弱。由于金屬增材制造對供應(yīng)鏈短缺強大的彌補作用敏困，強調(diào)采用該技術(shù)并加大投資的趨勢不會改變，市場整體將繼續(xù)快速發(fā)展庐冤。

近日莽浴，科技部“十四五”國家重點研發(fā)計劃“增材制造與激光制造”重點專項立項通過公示，將重點圍繞難熔金屬材料增材制造泡徙、超快激光制造等技術(shù)方向橱鹏，在基礎(chǔ)理論和前沿技術(shù)、核心功能部件堪藐、關(guān)鍵技術(shù)與裝備莉兰、典型應(yīng)用示范全鏈條重點部署，推動我國增材制造技術(shù)總體達到世界一流礁竞，基本實現(xiàn)全球領(lǐng)先總體目標糖荒。

除此之外，《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》苏章、《增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃（2017—2020年）》寂嘉、《國家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進計劃（2015—2016年）》、《增材制造標準領(lǐng)航行動計劃（2020—2022年）》等多項國家規(guī)劃中都明確支持增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展枫绅。隨著關(guān)鍵技術(shù)的不斷突破，加之產(chǎn)業(yè)鏈配套不斷完善硼端，以金屬3D打印為代表的增材制造將成為智能制造領(lǐng)域下一個重要方向并淋。

光纖激光器成金屬3D打印理想熱源

增材制造技術(shù)通過CAD 設(shè)計軟件制作出3D模型，并轉(zhuǎn)換為增材制造標準化格式的STL文件珍昨，系統(tǒng)在計算機上將該零件在某一易于加工的方向上分割成多層县耽，最后依靠專門的打印設(shè)備，使用金屬粉末问锋、樹脂徒浸、陶瓷粉末等各種材料，逐層不斷累積疊加描琉、堆積躯琐、粘結(jié)，最終形成零件整體穴厅。在整個過程中囊古，熱源選擇對于加工效果至關(guān)重要。

經(jīng)過多年發(fā)展盹火，激光束已經(jīng)成為金屬3D打印最主流的熱源狠压。相對于電子束司终、微束等離子，激光束具有光斑細相品、成本低卧他、可定向作用到指定材料位置等優(yōu)點，可實現(xiàn)金屬材料的瞬間熔凝品山，滿足熔道搭接和零件成形的要求析既。

金屬3D打印用激光器經(jīng)歷了幾個發(fā)展階段，主要有CO2激光器谆奥、YAG激光器以及光纖激光器眼坏。CO2激光器本身輸出波長很長，金屬材料的吸收率較低酸些，因此早期金屬打印用的CO2激光器功率動輒幾千瓦宰译。YAG激光器能夠輸出1.06μm的波長，與金屬的偶合效率高魄懂、加工性能良好沿侈，有效功率遠高于CO2激光器。隨著光纖激光器開始大規(guī)模商用市栗，成本進一步降低缀拭，憑借其易于集成、電光轉(zhuǎn)換率更高填帽、性能更穩(wěn)定等優(yōu)勢蛛淋，已經(jīng)成為金屬3D打印最主流的熱源。

金屬3D打印過程主要依靠激光熱效應(yīng)蔗须，逐層對金屬粉末熔化成型羊脾，通過一層一層疊加累積最終完成零件加工。在加工過程中玛耿，零部件打印層數(shù)通常比較多认畦，打印時間很長，對激光器功率穩(wěn)定性要求非常高漱蔬。另外御颇，激光器光束質(zhì)量和光斑大小對打印精度也至關(guān)重要。因此语诈，在產(chǎn)業(yè)發(fā)展早期材框，金屬3D打印激光器主要依賴國外進口。

近些年该眨，隨著國產(chǎn)光纖激光器產(chǎn)品功率水平及可靠性大幅度提升筋氮，已經(jīng)能夠滿足金屬3D打印應(yīng)用需求。以常見的選擇性激光熔融成形（SLM）為例，對光纖激光器平均功率大致要求200W-1000W之間心唆。作為國內(nèi)光纖激光器頭部廠商贸伐，杰普特在連續(xù)光纖激光器方面已經(jīng)完整覆蓋200W-40000W區(qū)間，能夠為金屬3D打印光源提供多樣性選擇怔揩。

在產(chǎn)品方面捉邢，杰普特連續(xù)光纖激光器可通過控制接口及標配軟件可對激光器的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控及報警提示，并可對運行數(shù)據(jù)進行收集記錄商膊。激光器采用水冷散熱及上架式機箱設(shè)計伏伐，具有電光轉(zhuǎn)換效率高、能耗較低晕拆、結(jié)構(gòu)緊湊藐翎、免調(diào)節(jié)維護、光纖柔性傳導(dǎo)輸出实幕、便于客戶集成使用等眾多優(yōu)點吝镣，為金屬3D打印提供了理想光源選擇。

為了能夠?qū)崿F(xiàn)更好的3D打印效果昆庇，適應(yīng)市場需求末贾，杰普特針對3D打印行業(yè)特別推出了高配版500W/1000W激光器，并進行了性能上的優(yōu)化整吆，使之能夠更好的投入到3D打印應(yīng)用中拱撵，并且可根據(jù)客戶工藝需求進行定制。

△杰普特500W/1000W激光器

杰普特高配版激光器提高了狀態(tài)信號負載的驅(qū)動能力绎揭，可驅(qū)動更高電流的繼電器卑绢，提高模擬量的響應(yīng)速度，使得出光延時得到很大程度的壓縮稻悟；提升光束質(zhì)量尸褪，確保M2≤1.1；提升功率穩(wěn)定性碉榔，長時間功率穩(wěn)定性可達到1%以內(nèi)；添加網(wǎng)口功能马窘，使得激光器的通信控制更加便捷拄央；擴大調(diào)制頻率的可調(diào)范圍至50KHz，對于不同的應(yīng)用場景適應(yīng)性更強寡专。

△杰普特高配版光纖激光器客戶現(xiàn)場應(yīng)用

從應(yīng)用領(lǐng)域來看存睬，金屬3D打印最開始主要用于航空航天領(lǐng)域。隨著其他應(yīng)用領(lǐng)域的進一步普及茧伍，國產(chǎn)光纖激光器也將獲得更多的應(yīng)用空間栽逸，從而推動產(chǎn)業(yè)持續(xù)向前發(fā)展。

金屬3D打印逐步開啟國產(chǎn)化進程

近幾年雖然遭受疫情影響咽安，全球金屬3D打印仍保持著高速增長的趨勢伴网。SmarTech Analysis 數(shù)據(jù)顯示蓬推，2019年全球金屬增材制造市場規(guī)模為33億美元，到2024年市場規(guī)模將擴張至110 億美元澡腾，2019-2024年CAGR高達 27.2%沸伏。

從產(chǎn)業(yè)鏈分布來看，上游金屬材料價值更高动分，生產(chǎn)壁壘也更高毅糟。金屬材料通常為金屬粉末，主要包括鈦合金澜公、鈷鉻合金姆另、不銹鋼、鋁合金和其他高溫合金坟乾，主要應(yīng)用在航空航天迹辐、軍工、汽車等領(lǐng)域糊渊，對材料特性要求非常高旋钓。目前，國內(nèi)高端金屬粉末可供應(yīng)的廠家相對較少舆骚，主要還是依賴進口鱼谅。相反在設(shè)備方面，國產(chǎn)廠商正在加速實現(xiàn)替代悉歼。

金屬3D打印設(shè)備主要包括激光器益若、振鏡、主板洁操、DLP 光引擎打气、掃描儀等部件。從價值量占比來看蛋揖，激光器一般占整體設(shè)備成本20%以上巡住， 并且隨著設(shè)備升級，激光器在同一臺3D打印機中安裝的數(shù)量溶孽、品質(zhì)也將提升趴贝，其價值占比將會更高。從目前國產(chǎn)金屬3D打印設(shè)備廠商產(chǎn)品來看沽怪，基于穩(wěn)定性和品質(zhì)方面考慮看锉，激光器普遍采用進口品牌，國產(chǎn)替代空間較大塔鳍。

從產(chǎn)品輸出功率來看伯铣，國產(chǎn)光纖激光器產(chǎn)品已經(jīng)實現(xiàn)對國外產(chǎn)品的趕超，基本上處于同一梯隊，并且在薄板切割應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了對國外產(chǎn)品大部分替代腔寡。近些年焚鲜，隨著國內(nèi)激光產(chǎn)業(yè)邁入全新階段，國產(chǎn)廠商對于產(chǎn)品品質(zhì)愈發(fā)關(guān)注蹬蚁，并持續(xù)加大研發(fā)投入恃泪，在高端應(yīng)用領(lǐng)域也逐步開啟國產(chǎn)替代。

正如杰普特多年的發(fā)展一樣犀斋，不管市場如何變化贝乎，憑借產(chǎn)品穩(wěn)定性強的特性，在高端制造領(lǐng)域走出了一條自己的道路叽粹，從MOPA光纖激光器對國外品牌的反超览效，到打入全球頭部手機廠商供應(yīng)鏈，再到成為動力電池頭部廠商供應(yīng)商盼饼，這也都時對其產(chǎn)品品質(zhì)的很好說明新砖。隨著國內(nèi)金屬3D打印產(chǎn)業(yè)進一步發(fā)展，杰普特也將在這一藍海市場加速推進國產(chǎn)化替代豺啦。

當(dāng)前冒衍，我國正處于產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵時期，新技術(shù)肛劈、新產(chǎn)業(yè)搭屿、新模式的涌現(xiàn)驅(qū)動制造業(yè)持續(xù)發(fā)展。近年來遗时，3D打印在航空航天探龟、汽車制造，生物醫(yī)療及其他領(lǐng)域逐步成為復(fù)雜結(jié)構(gòu)件研制與生產(chǎn)的核心技術(shù)皆墅。面對愈發(fā)內(nèi)卷的挑戰(zhàn)否癣，金屬3D打印有望成為國內(nèi)光纖激光器又一個潛力市場！

（南極熊3D打印 ）

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