效率最高提升20倍,IPG 新款激光器助力增材制造向高效高质转变
2025年9月10日,深圳TCT亚洲3D打印、增材制造展览会隆重启幕,本次展会汇聚逾200家参展企业与上万名专业观众,现场气氛热烈,南极熊作为战略合作媒体对本次展会进行报道。
在2025 TCT深圳展这一全球增材制造领域的重要舞台上,全球光纤激光器龙头企业IPG增材制造市场开发经理方富斌带来了一场聚焦激光器技术革新的报告,深入解读了多款专为3D打印行业打造的新品激光器,为行业突破效率瓶颈、解决材料打印难题提供了全新方向。
关于IPG:全球光纤激光器标杆,垂直整合筑牢技术壁垒
作为1990年成立的跨国企业,IPG目前拥有约6200名员工,业务覆盖20多个国家,服务超5000家客户,涉及六大主要工业领域,年销售量约4.9万台,年销售收入达14亿美金。在光纤激光器领域,IPG的技术始终是全球行业标杆,广泛应用于3D打印、切割、焊接、精密加工、清洗等多个终端场景。IPG的核心竞争力之一在于其垂直整合能力。从半导体晶圆、芯片二极管、光学预制棒,到布拉格光栅、激光模块等核心器件,IPG均实现自研自产,而非依赖外部采购。这种全产业链自主掌控的模式,不仅保障了产品数十年如一日的稳定可靠性,更推动IPG在技术迭代速度、成本控制、利润率方面具备显著优势,同时为光纤激光器开拓了价值数十亿美元的潜在市场,为行业发展带来颠覆性影响。

在产品覆盖上,IPG拥有行业内最广泛的激光器产品组合,波长从12纳米延伸至10微米,覆盖从X射线端到远红外端的全波段,按工作模式可分为三大类:
连续激光器:主要应用于金属铺粉3D打印(LPBF/SLM)领域;
准连续激光器:介于连续与脉冲模式之间,适用于切割、焊接、钻孔、退火等工艺;
脉冲激光器:分为短脉冲(纳秒级,用于划线、烧蚀、清洗)与超短脉冲(皮秒用于打标、玻璃划线、太阳能薄膜切割等精密加工,飞秒激光器还可应用于近视治疗手术)。
五款激光器直击3D打印行业痛点,效率与质量双突破
在本次展会上,IPG重点介绍了五款专为增材行业研发的激光器,分别针对效率提升、质量优化、材料适配、后处理简化等核心需求,为3D打印技术落地提供更强力的技术支撑。
1. 模式可调激光器:单光纤输出三模式,效率最高提升20倍+
模式可调激光器是IPG推动3D打印效率跃升的关键产品。其核心优势在于一根光纤可输出三种激光模式:常规高斯光(单模,保障精度)、平顶光(保障大成形效率),以及高斯光与平顶光的切换/同时输出模式,可根据不同工艺需求灵活调整。

在功率覆盖上,高斯光模式功率可达500W-1000W及以上,平顶光模式功率可达1000W-5000W及以上。该激光器直击3D打印效率瓶颈,通过“平顶光填充成形+高斯光扫轮廓控精度”的组合工艺,实现效率与精度的兼顾。据IPG数据,保守情况下,同款零件的建造速度可提升6倍以上;而部分激进客户通过优化层厚与线宽参数,已实现20-30倍的效率提升,大幅突破行业效率天花板。
2. 点环激光器:抑制飞溅+提升致密度,效率与质量均衡优化
与模式可调激光器不同,点环激光器的核心输出模式为高斯光+环形光,虽效率提升幅度不及前者(约2-3倍),但在打印质量优化上表现突出。该技术源自IPG焊接领域的ANB激光器,通过环形光的独特设计,可有效抑制金属打印过程中的飞溅现象——相比平顶光,环形光的飞溅抑制效果更显著,同时能提升材料致密度,改善打印件的力学性能。

在功率配置上,高斯光功率覆盖500W-2000W,环形光功率覆盖500W-5000W及以上,不同功率组合可适配不同尺寸、不同精度要求的零件打印。此外,该激光器还支持单独输出高斯光或环形光,满足多样化工艺窗口需求,尤其适合对打印质量要求较高的工业级应用场景。
3. DLS系列面预热激光器:解决热裂纹难题,适配多材料打印
针对传统3D打印中易开裂合金(如部分高温合金)、大尺寸长周期零件的热裂纹问题,IPG推出了DLS系列面预热激光器。该产品可在粉末床表面形成均匀温度场,预热温度范围从200℃延伸至1000℃以上,远高于传统基板预热的200℃上限,能根据材料特性精准调控温度,从根源上降低热应力导致的开裂风险,提升打印成功率,间接为终端客户节省材料与时间成本。

在应用场景上,DLS系列不仅适用于金属3D打印,还可覆盖尼龙、树脂、塑料、陶瓷等非金属材料,同时在粉末涂层烘干等领域也能替代传统化学或电加热工艺,具备多行业适配性。展会上IPG展示的案例显示,某易开裂合金通过DLS预热至1200℃后,打印件无裂纹,成形效果优异。
4. 绿光光纤激光器:突破高反合金打印瓶颈,吸收率提升8倍
针对纯铜、金银、铝合金等高反合金的打印难题(传统红光激光器对纯铜吸收率仅5%,易反射导致烧镜),IPG推出了绿光光纤激光器。其核心优势在于532nm的短波长——相比红光的1064nm,绿光对纯铜的吸收率提升至40%,大幅降低反射风险,同时兼容钛合金、铜合金等多种合金材料。

这款激光器的性能指标同样亮眼:可实现纯正单模输出,光束质量M2<1.1,开关光延时达微秒级,功率不稳定度仅±0.5%,能保障稳定的加工窗口。展会上展示的打印案例显示,使用该激光器打印的纯铜零件致密度可达99%以上,为高反合金在电子、航空航天等领域的应用打开新通路。
5. 超短脉冲激光器:助力增减材一体化,实现“打印即可用”
IPG的超短脉冲激光器(皮秒、飞秒级)通过与传统红光连续激光器的复合应用,推动3D打印向增减材一体化方向发展。其原理是:先用红光激光器完成零件的增材成形,再用超短脉冲激光器进行“减材加工”(如修边、去毛刺、钻孔),无需额外后处理工序,减少材料浪费的同时,实现“成形即可用”的目标。

IPG的超短脉冲激光器为全光纤设计,在50-2000kHz全工作频率范围内可提供高峰值功率,平均输出功率可扩展至100W,脉冲持续时间为1.3-3皮秒,且支持“Boost输出”(50W基础功率下可瞬时输出100W能量),能显著提升减材加工效率。此外,超短脉冲激光属于“冷加工”,不会对材料基体造成热影响,适配多种金属与非金属材料,是3D打印简化工艺流程、降低成本的重要方向。
结语
在3D打印行业向高效、高质、规模化发展的关键阶段,IPG通过五款激光器的技术突破,精准解决了效率低、高反材料难打印、热裂纹、后处理复杂等行业痛点。作为全球光纤激光器的龙头企业,IPG凭借垂直整合能力与全波段产品布局,持续为增材行业提供稳定可靠的核心器件支持。
本次2025 TCT深圳展上,IPG的新品不仅展现了激光器技术的创新高度,更为3D打印在工业制造、医疗、电子等领域的深度应用注入新动能。
(责任编辑:admin)
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