光束整形技术取得新进展，革新激光粉末床熔合工艺
在增材制造技术迅速发展的今天，激光粉末床熔合（LPBF）作为一种关键的制造工艺，正通过光束整形技术的创新来提高效率和生产率。Fraunhofer激光技术研究所ILT与亚琛工业大学的最新合作成果，为这一领域带来了突破性的进展。
一、光束整形技术的优势
光束整形技术通过定制化的光束轮廓，不仅提升了组件的质量，还减少了材料的损失，并实现了单光束工艺的累积速率扩展。这种技术的应用，使得LPBF工艺在工业生产中的集成变得更加高效和稳健，满足了日益增长的工业需求。
二、先进的测试系统开发
FraunhoferILT和亚琛工业大学光学系统技术系合作开发的先进测试系统，能够灵活地研究高达2kW功率等级的复杂激光光束轮廓。这一创新平台为工业合作伙伴提供了定制化的解决方案，使得LPBF工艺能够更高效地集成到工业生产中。
三、光束整形对LPBF工艺的影响
传统的LPBF工艺中，激光功率通常在300到400瓦之间。然而，标准高斯激光束的高功率集中导致了局部过热和材料蒸发，以及工艺不稳定，这些问题限制了工艺的可扩展性。FraunhoferILT正在构建的系统，利用硅基液晶空间光调制器（LCoS-SLM），能够选择性地弯曲激光束的相位前沿，生成几乎任何光束轮廓，从而解决了这些问题。
四、提高单光束工艺的生产率
MarvinKippels，FraunhoferILT激光粉末床熔合系博士生，指出使用多个激光加工设备和光学系统可以加快LPBF过程，但成本较高。因此，提高单光束工艺的生产率成为了一个有前途的方法。这种提高单光束工艺生产率的方法也可以转移到多光束系统中。
五、光束整形的潜力
先前的研究表明，即使是简单的光束形状，也能为组件质量和工艺速度带来满意的结果。FraunhoferILT的研究人员已经开始了全面的调查，以开发更复杂的光束形状的潜力。
光束整形技术的发展为LPBF工艺带来了革命性的变化，不仅提高了生产效率，还提升了组件质量。随着技术的不断进步，我们期待看到更多创新的解决方案，以满足增材制造领域不断增长的需求
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2026-04-07
