寶辰鑫激光：在增材制造領(lǐng)域中提供高穩(wěn)定性、高效率激光方案

2024年11月28日，中國激光器龍頭制造企業(yè)創(chuàng)鑫激光和南極熊合作開展了一場關(guān)于3D打印專用激光器的直播。增材制造行業(yè)總監(jiān)張紅霞著重介紹了創(chuàng)鑫激光子公司寶辰鑫激光在增材制造領(lǐng)域中的高穩(wěn)定性、高效率激光方案。那么，增材制造行業(yè)中的激光器發(fā)展現(xiàn)狀如何？寶辰鑫推出的用于3D打印的激光器性能如何？

公司概述

創(chuàng)鑫激光成立于2004年，是國內(nèi)最早一批成立的光纖激光器制造商之一，在光纖激光器、光學(xué)器件兩類核心技術(shù)上擁有自主知識產(chǎn)權(quán)、實(shí)現(xiàn)自研自產(chǎn)、產(chǎn)業(yè)垂直整合。旗下產(chǎn)品多模激光器最大功率可達(dá)200kW，激光器年產(chǎn)能達(dá)20萬臺，累計(jì)向市場提供激光器產(chǎn)品100萬臺，公司總員工數(shù)量超過5000人，是一家大型的國產(chǎn)激光器核心零部件廠商。

發(fā)展歷程

●2004-2008年：初期階段，主要為科研院所提供光學(xué)器件及定制光源產(chǎn)品。
●2009年：實(shí)現(xiàn)光纖激光器及光無源器件的垂直整合和產(chǎn)業(yè)化。
●2013年：連續(xù)激光器推向市場。
●2014年：脈沖激光器在國內(nèi)市場占有率排名第一。
●2018年：成立差異化銷售部，啟動細(xì)分市場行業(yè)應(yīng)用研究，并推出3D打印產(chǎn)品。
●2020年：成立行業(yè)開發(fā)事業(yè)部，聚焦細(xì)分行業(yè)研究。
●2021年：行業(yè)解決方案在新能源鋰電頭部客戶中落地。
●2022年：推出多個(gè)行業(yè)解決方案，涵蓋增材制造、新能源鋰電、光伏電力、通用焊接、精密加工等領(lǐng)域。

技術(shù)創(chuàng)新與研發(fā)投入

創(chuàng)鑫激光高度重視技術(shù)創(chuàng)新，每年的研發(fā)投入占比超過8%。公司已取得580多項(xiàng)國內(nèi)外專利和50項(xiàng)軟件著作權(quán)，并參與了增材制造的國家標(biāo)準(zhǔn)編寫工作。2022年，公司與清華大學(xué)聯(lián)合成立了激光先進(jìn)制造研究院，進(jìn)一步加強(qiáng)了在激光技術(shù)和解決方案方面的研發(fā)能力。

創(chuàng)鑫激光已在海外設(shè)立了8個(gè)分公司及辦事處，分布在美國、德國、俄羅斯、土耳其、印度等國家。未來，公司計(jì)劃增加至14個(gè)海外服務(wù)點(diǎn)，構(gòu)建覆蓋全球的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，提供7×24小時(shí)全天候服務(wù)。公司還建立了完善的售后服務(wù)體系，國內(nèi)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)已覆蓋全國縣級市城市，確�？蛻裟軌蚣皶r(shí)獲得技術(shù)支持和維護(hù)服務(wù)。

生產(chǎn)基地與智能制造

△深圳新基地，占地面積3萬平方米，預(yù)計(jì)投資額達(dá)到20億元，預(yù)計(jì)兩年后投入使用，目標(biāo)是打造世界級的激光產(chǎn)業(yè)新地標(biāo)。

△蘇州基地建筑面積13萬平方米，主要業(yè)務(wù)是連續(xù)激光器生產(chǎn)。

△智能化生產(chǎn)線：從早期的純手工生產(chǎn)到現(xiàn)在的智能化生產(chǎn)線，顯著提高了產(chǎn)品的穩(wěn)定性和一致性，降低了返修率。

寶辰鑫激光作為創(chuàng)鑫激光的子公司，專注于激光細(xì)分應(yīng)用，提供一站式行業(yè)激光解決方案。公司擁有豐富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，能夠?yàn)榭蛻籼峁┤�面的解決方案，助力客戶實(shí)現(xiàn)智能化制造。目前寶辰鑫已經(jīng)向增材制造行業(yè)提供了超過5000臺激光器。服務(wù)華曙高科、漢邦科技、易加三維、中瑞科技、海天增材等國產(chǎn)金屬3D打印設(shè)備廠商。

寶辰鑫：專注行業(yè)激光解決方案 賦能產(chǎn)業(yè)發(fā)展

作為國內(nèi)最早一批進(jìn)入增材制造行業(yè)的光纖激光器研發(fā)生產(chǎn)制造商之一，創(chuàng)鑫在增材制造領(lǐng)域具備器件產(chǎn)品的性能優(yōu)勢、整體產(chǎn)品方案的方案優(yōu)勢、市場應(yīng)用的規(guī)�；�以及生產(chǎn)的交付能力優(yōu)勢。目前寶辰鑫設(shè)立專注于行業(yè)激光解決方案的研發(fā)中心，下設(shè)有光學(xué)、結(jié)構(gòu)工程、軟件等部門，設(shè)立行業(yè)解決方案產(chǎn)品中心，配置先進(jìn)的高價(jià)值研發(fā)設(shè)備超150臺，價(jià)值超2000萬元，每年的研發(fā)投入也是超8%，僅激光光源研發(fā)實(shí)驗(yàn)中心占地1900平，工藝實(shí)驗(yàn)中心占地3000平方米。

增材制造可以被視為第五次工業(yè)革命，也是最具革命性的生產(chǎn)方式。相比傳統(tǒng)的等材和減材加工方式，增材制造具有無可比擬的優(yōu)勢，尤其適合制造復(fù)雜和多樣化的產(chǎn)品。此外，增材制造還能顯著縮短產(chǎn)品交付周期。

激光裝備在所有激光設(shè)備中技術(shù)門檻最高，而適用于增材制造的激光器同樣存在較高的技術(shù)壁壘。激光器是一個(gè)由大量光學(xué)材料和元器件組成的綜合系統(tǒng)，涉及光學(xué)、材料科學(xué)、電子工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多個(gè)學(xué)科的交叉融合，需要先進(jìn)的制造工藝和技術(shù)支持。激光器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，主要組成部分包括泵浦源、增益介質(zhì)和諧振腔。不同的工藝標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)會導(dǎo)致產(chǎn)品在具體應(yīng)用功能和質(zhì)量上存在較大差異，因此需要具備強(qiáng)大的研發(fā)和生產(chǎn)工藝水平，以確保產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。依托創(chuàng)新激光20年的激光器研發(fā)生產(chǎn)和8年的增材制造行業(yè)沉淀，寶辰鑫的目標(biāo)是成為增材制造行業(yè)激光解決方案的專家。

核心產(chǎn)品與技術(shù)

寶辰鑫增材制造激光產(chǎn)品方案包括風(fēng)冷300-500W激光器、水冷300-1000W激光器、點(diǎn)環(huán)光斑500-4000W激光器和綠光100-500W激光器等。這些產(chǎn)品在性能、穩(wěn)定性和可靠性方面均處于行業(yè)領(lǐng)先地位。

△風(fēng)冷300-500W激光器：國內(nèi)最早一批應(yīng)用于齒科醫(yī)療3D打印的激光器，具有高穩(wěn)定性和可靠性，短期穩(wěn)定性為±1.5%，長期穩(wěn)定性為±3%。

△水冷300-1000W激光器：市場上同等體積、同等功率體積最小的3D打印激光器，穩(wěn)定性更高，短期穩(wěn)定性為±1%，長期穩(wěn)定性為±1.5%。

△點(diǎn)環(huán)光斑500/4000W激光器：實(shí)現(xiàn)小光斑高能量光束，環(huán)形光斑模式下可穩(wěn)定熔池，減少煙塵和飛濺，提高材料的打印質(zhì)量。

△綠光100-500W激光器：適用于銅類金屬等高反射材料的3D打印，具有高吸收率和穩(wěn)定性，短期穩(wěn)定性為±1.5%，長期穩(wěn)定性為±3%。

上述產(chǎn)品在多個(gè)方面具有顯著優(yōu)勢。首先，產(chǎn)品的穩(wěn)定性極高，短時(shí)間內(nèi)的穩(wěn)定性小于±1.5%，不僅單批次產(chǎn)品之間具有一致性，多批次和多臺設(shè)備之間也表現(xiàn)出高度一致性。這種高水平的穩(wěn)定性是3D打印設(shè)備廠商最為關(guān)注的關(guān)鍵指標(biāo)之一。

同時(shí)，產(chǎn)品接口豐富且簡單一致，便于客戶的集成和使用。這些設(shè)計(jì)不僅提高了設(shè)備的兼容性和靈活性，還顯著提升了生產(chǎn)效率。在技術(shù)指標(biāo)上，產(chǎn)品也處于業(yè)界領(lǐng)先水平，變光效率高達(dá)40%，電光響應(yīng)時(shí)間小于10微秒，功率線性度一致性小于1%，短期功率穩(wěn)定性小于±1%@24h，年功率衰減小于1.5%。此外，激光器設(shè)計(jì)緊湊，最大限度地節(jié)省了設(shè)備空間，有利于未來多頭設(shè)備的集成。核心光學(xué)部件全部自研自產(chǎn)，確保了系統(tǒng)的高性能和可靠性。

產(chǎn)品質(zhì)量管理

產(chǎn)品質(zhì)量管理貫穿整個(gè)生產(chǎn)流程，確保產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可靠性。來料質(zhì)檢方面，對所有激光器相關(guān)的自產(chǎn)和外購物料、器件、半成品和成品進(jìn)行全面質(zhì)檢，保證物料的零缺陷。生產(chǎn)過程中，采用智能化生產(chǎn)，自主研發(fā)高精度自動化系統(tǒng)和設(shè)備，覆蓋生產(chǎn)全流程，實(shí)施數(shù)字監(jiān)控和精準(zhǔn)測試，確保生產(chǎn)過程的質(zhì)量。在出廠前，產(chǎn)品會進(jìn)行100%的性能測試、光學(xué)質(zhì)量測試、老化測試和應(yīng)用測試，確保每臺設(shè)備都能達(dá)到最高標(biāo)準(zhǔn)。此外，激光器接口豐富且簡單一致，方便客戶使用和集成。

服務(wù)效率

在服務(wù)效率方面，提供7×24小時(shí)全天候服務(wù)，國內(nèi)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)已覆蓋全國縣級市城市，海外也設(shè)有8個(gè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)，配備了完善的售后服務(wù)體系。核心器件全部自研自產(chǎn)，這意味著可以快速響應(yīng)客戶需求，提供強(qiáng)大的個(gè)性化定制服務(wù)。還建立了完善的備貨制度，從月度、季度、半年度到年度，采用滾動預(yù)測備貨制度，確保常規(guī)量產(chǎn)產(chǎn)品備有充足的庫存。目標(biāo)是成為增材制造行業(yè)激光解決方案的專家。為此，寶辰鑫不斷優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝，提升服務(wù)質(zhì)量，致力于為全球客戶提供更高品質(zhì)的激光產(chǎn)品和服務(wù)。

應(yīng)用案例

●在鞋模金屬3D打印領(lǐng)域，寶辰鑫激光取得了顯著的成績�？蛻衄F(xiàn)場已安裝100臺激光器，項(xiàng)目規(guī)模為行業(yè)內(nèi)最大規(guī)模的鞋模金屬3D打印項(xiàng)目。通過采用寶辰鑫激光提供的3D打印產(chǎn)品方案，該項(xiàng)目在終端應(yīng)用中超越了國際品牌，實(shí)現(xiàn)了最高的打印精度和最優(yōu)的綜合服務(wù)。鞋模成型效率達(dá)到了每小時(shí)168立方厘米，原本需要28天的制模時(shí)間被縮短到了最快兩天，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了無人化生產(chǎn)，人力成本完全削減。

●在工業(yè)零部件項(xiàng)目中，面對全球低端經(jīng)濟(jì)趨勢下的能源成本持續(xù)上升問題，寶辰鑫激光與客戶深度合作，通過高效的隔熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和3D打印技術(shù)，減少了熱量損失，提升了能效，助力節(jié)能減排。通過3D打印的工業(yè)零部件，能源成本可以節(jié)省30%到50%，隔熱度和剛度也得到了大幅提升，目前該項(xiàng)目已進(jìn)入批量化生產(chǎn)階段。

●消費(fèi)電子領(lǐng)域?qū)�個(gè)性化定制的要求越來越高，金屬3D打印技術(shù)能夠快速響應(yīng)設(shè)計(jì)需求，制造出內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜且表面精細(xì)的零部件。針對鈦合金材料導(dǎo)熱系數(shù)小、加工難度大的挑戰(zhàn)，金屬3D打印技術(shù)提供了有效的解決方案，為消費(fèi)電子產(chǎn)品的輕量化設(shè)計(jì)提供了高強(qiáng)度且輕便的選擇。上圖為一款采用鈦合金材料的產(chǎn)品，相對于傳統(tǒng)的鍛壓毛坯，重量減輕了48%，并且大大縮短了機(jī)加工工序，提高了生產(chǎn)效率。

未來展望

創(chuàng)鑫激光將繼續(xù)加大研發(fā)投入，深化行業(yè)應(yīng)用研究，特別是在增材制造領(lǐng)域，努力成為全球領(lǐng)先的激光解決方案提供商。公司還將持續(xù)優(yōu)化全球服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，提升客戶服務(wù)水平，致力于為全球客戶提供更高品質(zhì)的激光產(chǎn)品和服務(wù)。