在2025年第一届激光制造与增材制造创新发展大会上,南极熊专访了一批国内重大3D打印科技成果,视频已经陆续发到【南极熊3D打印】视频号。在锐科激光展位,南极熊看到了一款重磅的金属3D打印激光器!

△视频:南极熊专访锐科激光

锐科最新推出的1000W窄线宽激光器(RFL-C1000NL)专为区域金属3D打印设计。其核心特点是窄光谱宽度,便于外光路精准控制光斑形状,实现大面积同步烧结。相比传统点扫描方式,区域烧结能显著提升打印效率。该激光器具备高功率稳定性、单偏振输出和定制化接口,目前正与行业头部厂商进行测试验证。值得注意的是,这项技术尚处于优化阶段,部分厂商已在探索2000-3000W更高功率版本以进一步提高能量密度。

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南极熊导读:有这么一家神秘的金属3D打印公司,未在3D打印行业展会露过面,但是已经融资了超过1亿美元,很多中国厂商想看看他们打印的金属样件,担心它的技术太厉害,对现有的SLM激光铺粉金属3D打印技术造成颠覆——美国区域烧结金属3D打印公司Seurat。
(南极熊备注:Seurat的核心就是使用了对独特的光学系统,包括激光器和振镜。但是这些先进技术暂时不对中国销售。中国公司可能很快就有突破了。)

△视频:区域烧结金属3D打印技术

美国Seurat通过区域激光烧结技术打破了传统金属3D打印的速度与成本瓶颈,在保持高精度的同时实现规模化生产,成为工业级增材制造的有力竞争者。其技术核心在于“并行处理”与“动态光场控制”,优势则体现在速度、成本、材料适应性和可持续性上,为制造业提供了更具经济性的3D打印解决方案。
Seurat宣传,预计到2030年,采用Seurat的技术制造零件的平均成本可以降至25美元/公斤,与铸件相当,这对于大规模生产具有重要意义。但是,南极熊想说,中国的金属3D打印厂商卷得厉害,类似的成本目标达成,不需要到2030年!

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△Seurat 区域金属3D打印工艺

核心技术

  1. 区域激光烧结技术(Area Printing)
    Seurat的核心创新是“区域激光烧结”,区别于传统的逐点激光烧结(如SLS/SLM)。其技术通过将激光束分割成数百万个微米级的光点,并利用高速调制器动态控制每个光点的开关,实现大面积并行烧结。这种技术可以同时处理整个区域(如平方厘米级别),而非逐点扫描,从而大幅提升打印速度(号称比传统技术快10倍以上)。

  2. 高分辨率与高精度
    结合类似数字光处理(DLP)的技术,Seurat通过数字化控制光场模式,在高速打印的同时保持微米级精度(例如20微米分辨率),适用于复杂几何结构和精细特征。

  3. 工艺灵活性
    通过动态调整能量分布,Seurat技术可适配不同金属材料(如钛合金、铝合金、不锈钢等),并优化熔融过程以减少残余应力,提高零件机械性能。

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核心优势
  1. 工业化量产能力
    区域打印技术显著提升了生产速度,使金属3D打印从原型制造迈向低成本批量生产,尤其适合汽车、能源等大规模工业应用。

  2. 成本效益

    • 材料利用率高:粉末床技术减少浪费。

    • 能源效率:并行加工降低单位零件能耗。

    • 去支撑设计:优化热管理减少支撑结构需求,降低后处理成本。

  3. 材料多样性
    兼容多种金属粉末,包括钛、铝、镍基合金等,满足航空航天(轻量化部件)、医疗(定制植入物)、能源(耐高温部件)等领域需求。

  4. 可持续性
    Seurat强调其技术通过本地化生产和减少材料浪费,降低供应链碳排放,符合工业低碳化趋势。

  5. 专利与合作伙伴
    获得多项核心技术专利,并与西门子能源、通用汽车等工业巨头合作,验证其技术在复杂部件制造中的可行性。

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应用场景

  • 航空航天:轻量化高强度部件(如涡轮叶片)。

  • 汽车:快速生产定制化零件(如电池组件、轻量化结构)。

  • 能源:耐高温、耐腐蚀的油气或核能部件。

  • 医疗:个性化骨科植入物或手术工具。

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核心专利

区域打印系统和方法:专利号12186985,描述了一种包含二维能量图案系统的增材制造系统,用于成像粉末床。该专利还涉及改进的结构形成、零件创建和操纵、使用多个增材制造系统以及高通量制造方法,适用于自动化或半自动化工厂。

增材制造室系统:专利号12162219,提供了一种增材打印设备,包括打印头、光学机械组件和拒绝能量处理设备。打印头包括能量源和一个或多个能量图案设备,用于提供一或多个二维图案化入射光束来处理粉末材料。

大面积脉冲激光熔融金属粉末的系统和方法:专利号12162074,涉及大面积激光粉末床熔融(LBPF)技术,用于层层形成3D零件。该系统使用第一光源(如二极管激光子系统)生成第一光脉冲,用于预热底座下的新层粉末颗粒,第二光源(如脉冲激光)生成第二光脉冲,完全熔融新层粉末颗粒以及底座,以实现平滑的打印层。

光束路由系统:专利号11,014,302,涉及增材制造中的光束路由技术,用于高效地图案化高能量光束并将其引导到打印台上。

极化合并系统:专利号10,960,466,描述了一种增材制造中的极化合并技术,其中一或多个极化图案光束可以合并,以实现高速面积打印和高分辨率。

光回收系统:专利号10,960,465,涉及增材制造中的光回收和重用技术,其中多个光束可以多路复用、分割和重新组合,从一个或多个光源中提取。

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