2020年8月底，美國開始計劃對激光器等高技術實施出口管制。而高性能的激光器、振鏡等部件，不少中國工業級3D打印廠商都依賴進口。

在鉑力特的2020年上半年財報中，鉑力特明確提示了該項風險：

“我國工業級增材制造裝備核心器件嚴重依賴進口的問題依然較為突出。增材制造裝備核心器件，如高光束質量激光器及光束整形系統、高品質電子槍及高速掃描系統、大功率激光掃描振鏡、動態聚焦鏡等精密光學器件、陣列式高精度噴嘴/噴頭等嚴重依賴進口，公司進口核心元器件主要為激光器及掃描振鏡。公司設備的部分核心器件對國外品牌存在一定的依賴性。若上述核心器件受出口國貿易禁用、管制等因素影響，導致公司無法按需及時采購，將對公司的生產經營產生不利影響。”

那么，中國有沒有國產的激光器、振鏡可以替代進口呢？

2020年8月20日-21日，中國增材制造產業發展蕪湖（繁昌）高峰論壇暨2020年中國增材制造產業年會在安徽蕪湖市舉行，此次年會由工業和信息化部裝備工業發展中心、安徽省經濟和信息化廳、蕪湖市人民政府指導，中國增材制造產業聯盟主辦，繁昌縣人民政府協辦，南極熊作為支持媒體對本次會議進行了直播。

在“中國增材制造產業發展蕪湖（繁昌）高峰論壇”上，大族激光3D激光加工產品中心副總經理劉旭飛發表主題演講，題目是《SLM增材制造技術的應用》，以下是本場演講的現場速記，經大會組委會授權發布。

△視頻：劉旭飛《SLM增材制造技術的應用與發展》

劉旭飛：各位領導、各位專家，下午好。下面我對大族激光在SLM增材制造技術的應用做一個簡單的介紹。

大族激光智能裝備集團主要從事中高功率的激光切割、焊接、3D打印、激光清洗、自動化生產線，以及激光器、數控系統、功能部件等激光智能裝備以及核心器件的研發、制造、銷售與服務。

大族激光智能裝備集團是大族激光科技產業集團下面的一個子集團，一共有19個子公司以及產品線，2019年智能裝備集團的產值是20個億，在整個大族激光產業集團里占了五分之一。大族激光智能裝備集團在深圳寶安，下屬有大族智控、大族智軟、大族超能、大族塞特維、大族漢獅等11個子公司，還有平面切割、三維切割、切管、3D打印、激光焊接、激光清洗等一些產品線。

我們3D打印產品線主要針對于3D打印設備的研發，包括M100、M260、M400、M600的設備。像M100的設備，一般針對齒科這個行業，M160主要針對義齒支架，可選配單雙振鏡，M260針對模具、航空航天、科研等行業，也可選配單雙振鏡。

M400的設備是400*400*400，可選單雙四振鏡。還有我們目前最大的一款設備正在研發設備，是M600的設備，因為目前確實越來越多要求大尺寸、高效率，所以在實現設備高效率加工方面，我們也想了很多的辦法，如采用8振鏡的方式。

大族激光智能裝備集團從激光器、機床、自動化生產線、功能部件、數控系統等都是我們的核心技術，而且還建立了國內比較領先的激光智造聯合實驗室，以及激光技術應用研究中心，包含激光切割工藝、焊接工藝，激光熔覆、清洗、3D打印工藝的研究等等。我們目前是國家首批的智能制造試點示范單位，國家激光行業國家標準制訂單位，也得到了一些國家榮譽，去年榮獲了國家科學進步二等獎。

接下來我講一下3D打印設備國產化這一塊我們所做的工作，目前我們SLM設備主要的一些部件比如說激光器、振鏡、軟件這些是主要的組成部分，這些我們都是自主研發，比如說激光器可以生產從300瓦到15000瓦，目前激光器一年可出貨2000臺左右，而且300瓦和500瓦的激光器也應用于我們的3D打印設備上。

我們大族有個子公司叫大族思特，專門是開發掃描振鏡，我們的打標機做了20幾年，打標機所用的振鏡都是我們自主研發的，所以掃描振鏡我們積累了20年的開發經驗，起碼在國內我們的技術是領先的，在3D打印行業也有很多應用。還有我們的軟件，也是自主開發的，包括人機控制界面、路徑規劃軟件等。

我們還有一些子公司做電機、冷水機等其他輔助的設備開發，剛才說了在我們3D打印設備采用了自己的300瓦和500瓦激光器，一般是用單模15微米，光束質量在1.1之內，我們的激光器完全是對標于國外，特別是激光器功率穩定性可控制在±1%，在國際上都是領先的。

掃描振鏡上的電機、編碼器也是我們自主開發，通過我們對3D打印光束系統的設計，以及動態調焦的設計，最后對振鏡的集成，目前我們在3D打印行業里面國內出貨一千套以上，雖然說和國外的有點差距，但我們一直往這個方向努力，因為確實像激光器、振鏡是卡脖子的部件，我們做3D打印設備不能說所有的東西從國外購買，萬一以后不賣我們了，就完全被卡死了，所以我們一直在做這些功能部件完全國產化。

還有我們大族激光對于SLM一些關鍵技術方面所做的工作。大家都知道3D打印氣流的穩定性是非常關鍵的，吹氣結構做的不好，打印飛濺就會落在零件上面，那零件致密度就不行，會影響零件質量、壽命。我們對氣流都要進行均勻性計算，合理分配每個間隔的具體流量，并采用CFB流場仿真優化設計得到我們最優的效果，從而來保證我們3D打印過程中氣流穩定性，來提高打印質量，我們也有一個CAE分析團隊，專門對光、機、電、熱進行CAE優化分析。

還有常規的一些材料工藝開發，包括鐵基、鎳基合金、鈦合金、高溫合金、鋁合金、銅合金等常規材料的工藝摸索，對這些材料的拉伸強度、屈服強度、延伸率等性能也積累了很多工藝技術。

我們目前常用的3D打印光斑一般是在50微米、75微米左右，所以我們也對極細光斑的技術做了一些研發，比如20微米左右的光斑，對于極細光斑的工藝成型，我們發現3D打印飛濺更少，零件的致密度更高，而且能夠打印更精細的結構，提高我們最終零件的致密度。比如說我們打印了0.08mm厚度的薄壁結構。我們還對平頂光3D打印做了一些探索，我們現在用的激光器高斯光，我們通過光路整形技術把高斯光變成平頂光，研究平頂光與高斯光之間不同的光學分布對我們3D打印零件性能的影響。

我們對于3D打印檢測也做了前期的研究，比如打印前、打印中打印后，打印前我們采用CCD做鋪粉檢測，識別粉床上的鋪粉效果，通過機器代替人眼進行鋪粉質量的檢測，鋪粉質量不行的話我們可以快速的識別，來調整我們的3D打印工藝，提高打印質量。

我們還對3D打印的孔隙、裂紋、球化現象，做了初步的研究，利用我們深度學習的算法，識別打印過程中的缺陷，怎么樣提高我們的3D打印質量。還有對熔池監控，比如打印過程中熔池產生的等離子體，他的強度和熔池數據，根據熔池數據可以發現打印的異常變化，來改善我們的3D打印質量。

這些就是我們大族激光對SLM增材制造技術所做的一些工作，謝謝大家。

責任編輯：gt