LCOS-SLM功率突破700 W，金属增材制造：终于等到你！

在航空航天、医疗、新能源汽车等高端制造领域，金属增材制造(3D打印)技术正发挥着越来越重要的作用。它能够快速制造复杂结构的零部件，大幅缩短研发周期，并降低生产成本。然而，尽管这项技术前景广阔，但其在实际应用中仍面临诸多挑战。

目前，基于激光粉末床熔融(laser powder bed fusion, LPBF)的金属增材制造大多通过扫描激光光斑实现加工。然而，传统激光光斑的能量分布呈高斯分布，即中心能量高、边缘能量低。这种不均匀的能量分布会使熔池产生很大的温度梯度，从而容易导致加工件表面出现毛刺，同时内部产生残余应力，影响零部件的精度和使用寿命。这些问题成为制约金属增材制造技术进一步发展的瓶颈。

为了解决高斯光斑带来的问题，业界提出了光束整形的方案。目前主要采用的技术路径包括：异形镜头、微透镜阵列和DOE(衍射光学元件)。然而，这些方案存在一个共同的缺陷——光束整形不可调。在实际应用中，不同材料、不同形状的零部件需要不同的光斑形态，而现有技术无法灵活调整光斑形状，也无法通过现有理论模型模拟找到最优解。因此，光斑的可调性成为制约这些方案广泛应用的关键问题。

理论上，空间光调制器(LCOS-SLM)可以完美解决光斑可调性的问题。它能够灵活调整光斑形状，适应不同的加工需求。然而，金属增材制造在加工过程中需要对金属粉末进行熔化，因此对激光功率的要求极高，单光束功率需要超过300 W，而传统的空间光调制器无法满足这一功率需求。因此，空间光调制器在金属增材制造领域的应用一直处于空白状态。

直到2024年，滨松公司推出了700 W高功率LCOS-SLM，成功填补了这一技术空白。这款产品不仅可承受高功率激光，还能实现灵活的光束整形，为金属增材制造提供了全新的解决方案。

审核编辑 黄宇