增材制造起势,激光技术能否跟上?
高端制造业正纷纷披上3D打印的“标签”!
近年来,在制造业转型升级、科技革命日渐提速的大背景下,3D打印技术的行业渗透率正加速攀升。有市场消息称,苹果已将该3D打印工艺应用于Apple Watch Ultra 3、Series 11的钛金属外壳生产,且计划将其延伸至铝材领域,后续iPhone等产品也有望采用。不止3C领域,近期热度飙升的商业航天领域,3D打印的应用占比同样持续走高,成为产业升级的重要抓手。

来源:苹果官网
据相关机构统计,我国3D打印行业市场规模2024年已达530亿元,预计2025年将攀升至700亿元,同比增速约30%;长期来看,增长势头持续释放,2030年行业产值有望突破1500亿元大关。从消费级市场到工业级市场,增材制造技术已实现大规模渗透,预计随着航空航天、汽车制造、医疗器械等高景气行业的快速发展,增材制造有望迎来黄金发展期。
一、行业隐忧背后,激光器成核心破局关键
在这场产业浪潮中,以SLM、SLS为代表的激光3D打印技术,正成为引领全球制造变革的核心力量。从本次笔者在TCT展会现场观察可见,为提高打印效率与成型质量,各大厂商均在多激光、大幅面等关键技术上表现亮眼。实际数据也显示,当前中国3D打印厂商每年安装的激光器数量已超1万台。

但繁荣之下,行业隐忧同样突出。激光增材制造技术在各行业的实际渗透率仍不及等材、减材制造。即便市场规模持续扩容、设备技术不断突破,终端用户在实际应用中,仍被一系列痛点困扰。
如何在现有基础上实现打印效率数倍提升?如何兼顾效率的同时,进一步提升零件精度与产品质量?如何通过技术迭代降低综合成本,推动其向更多行业普及?答案,最终都指向了占据设备30%-40%成本的激光器,其技术升级与性能突破,成为破解行业困局的关键。而本次TCT展会上,已有激光企业交出一份满意的答卷,我们不妨从行业痛点出发,拆解这家企业的新品究竟为行业带来了哪些价值?
二、大族光子全场景光源矩阵,精准破解行业核心痛点
相信大家对激光行业“一哥”大族激光早已耳熟能详,作为其全资子公司的大族光子,亦是全球为数不多拥有垂直整合能力的光纤激光器制造商,掌握从半导体泵浦源、特种光纤、激光器核心器件到整机研发的全链条技术,百余项技术专利的积累,更让其在增材制造光源领域沉淀了深厚的技术实力。本次TCT展会上推出的“天工”系列全场景增材制造激光器新品,覆盖80W桌面级光纤激光器、特种材料专用100-200W掺铥光纤激光器、高反材料专用500W绿光激光器、3D打印专用光纤激光器等多个型号,并非单纯的产品迭代,而是针对终端用户的实际痛点量身打造的全场景适配解决方案,成为本次展会增材制造光源领域的核心看点。

(1)抢抓消费级市场风口,适配轻量化场景需求
近年来,消费级3D打印市场呈现爆发式增长,从教育科研、创客研发到小批量文创定制,需求持续上涨,此前xTOOL谋求港股上市的计划,也从侧面印证了该市场巨大的增长潜力。但消费级市场的崛起,也对激光器提出更为严苛的要求:小巧易集成、运行稳定低噪、成本可控,同时需具备工业级的精度与可靠性,既能适配桌面级设备的紧凑设计,又能满足个性化定制、原型开发的核心需求,而传统桌面级光源要么体积庞大、集成难度高,要么精度不足、稳定性欠佳,难以匹配市场需求。

针对这一痛点,大族光子HSW-A80 80W桌面级光纤激光器精准发力,以“工业级可靠性+桌面级轻量化”的核心优势,完美适配消费级及科研级场景。该机型外形尺寸仅为335mm×202mm×80mm,重量≤15kg,如A4纸般大小,相较市面常规产品体积大幅缩小,可轻松赋能各类桌面设备集成。从性能来看,该机型额定输出功率80W,功率稳定性<±2%,光束质量M2<1.1,足功率输出确保加工效率大幅提升,且能够实现微观打印精度与光滑表面成型,满足文创定制、科研原型开发的高精度需求;同时采用一体化风冷散热设计,保障产品7×24小时连续稳定运行,帮助下游设备厂商简化集成设计、降低整机成本,同时运行噪声低,保障安静的创作与研发环境。
(2)攻坚非金属材料打印痛点,拓展3D打印应用场景
随着增材制造技术向多场景,多材料应用场景渗透。非金属聚合物材料的打印需求日益增多,这类材料对激光光源的适配性要求极高。传统光源往往存在波段不匹配、吸收率低等痛点,导致打印成型质量差、良品率低,难以满足非金属打印高端场景的需求。

大族光子针对性推出HSW-1940/100/200 100-200W掺铥光纤激光器,作为2μm掺铥连续光纤激光器,采用工业标准1940nm波段,专为非金属材料增材制造场景量身设计,材料吸收率率高,同时凭借高功率稳定性、优异单模光束质量与全光纤可靠结构,精准破解传统光源的核心痛点。目前,该系列机型额定输出功率分为100W和200W两个版本,在25℃环境下连续工作8小时功率波动≤±2%,连续输出波动小,熔池可控、成型重复性好,大幅提升产品良品率;光束质量m2≤1.2(单模),聚焦性能优异,可实现微细结构与薄壁件的高精度成型,在非金属打印领域得到广泛应用。
(3)突破高反材料瓶颈,赋能高端精密制造
铜、铝、金、银等高反材料,广泛应用于新能源热管理/导电构件、航空航天轻量化结构、电子半导体散热基座等高端场景,但这类材料对传统红外激光的吸收率极低,导致加工过程中易出现飞溅、气孔等工艺缺陷,且容易损伤光学器件,不仅影响成型质量与生产效率,还会增加终端用户的综合成本,成为制约高反材料普及的核心瓶颈。传统激光器始终无法有效解决这一痛点,导致高反材料的精密增材制造长期面临技术困境。

大族光子推出的HSW-500-G3-A-GL 500W绿光激光器,对铜、金等高反射率材料的吸收率显著提升,可实现高反材料高精度、高致密度、高效率增材成型,满足高端精密制造的核心需求。同时也为焊接纯铜等高导热、高反射材料提供了更优的工艺窗口,助力终端用户提升加工质量和生产效率,降低缺陷率与综合生产成本,推动高反材料在各高端领域的广泛应用。
(4)破解3D打印效率与质量矛盾,兼顾批量生产与精密成型
在传统激光3D打印制造过程中,用户时常面临单模高斯光飞溅高、纯多模大芯径打印质量不佳、使用外光路光束整形工具调节成大光斑后,打印速度慢、易污染等一系列难题,要么牺牲效率追求质量,要么放弃精度换取速度,难以兼顾批量生产需求与精密成型标准,严重制约激光3D打印的工业化普及。

大族光子“天工”系列HSW-1000/3000 3D打印专用双光束光纤激光器能够实现同一光纤两种不同输出模式,单模小光斑高能量光束扫轮廓,多模平顶光以均匀的能量分布做大填充,实现“外环预热+内环深熔”的协同机制,使得融化的材料被导向熔池底部,既有助于气体排出、减少飞溅、保障成形质量,又能大幅提升打印速率,两种模式协同作用下,打印效率可提升3倍以上,完美兼顾批量生产效率与精密成型质量。
此外,大族光子系列“天工”系列3D打印专用500W(14μm)高亮度连续光纤激光器同样表现亮眼,该产品斩获资源库·3Dzyk 2025中国3D打印行业年度评选“年度最佳配件、零部件”奖。据悉,该产品调制频率最高可达20kHz,响应时间<10μs,意味着能对激光做到瞬时精准控制,减少缺陷的同时提高扫描速度,从而提升打印效率;而高功率密度、小芯径输出及优异的光束质量,使其能够完成微米级精细特征打印,满足了航空航天、医疗齿科等领域对复杂精密零件的苛刻要求。同时,该光源还支持多台联动,也就是前文所提到的多激光技术,通过多台激光器同步扫描的方式,实现大尺寸零件一体化成型与高一致性批量生产,整体打印效率倍增。


除上述四大产品外,大族光子在本次TCT展会上还带来了熔覆激光器与粉末加热方形输出方案等面向不同应用场景的解决方案,进一步完善增材制造领域的产品矩阵。
三、激光器技术突破,助力增材制造渗透率持续提升
在笔者看来,大族光子本次TCT展会推出的“天工”系列新品,其行业价值核心在于贴合产业实际需求、补齐核心光源短板,是国产激光器行业适配增材制造产业升级的一个典型缩影,为行业渗透率提升提供了可行路径,也折射出全球激光增材制造核心光源的发展趋势。

从行业发展规律来看,增材制造技术渗透率的持续提升,离不开核心器件、设备集成、材料研发等全产业链的协同发力,其中激光器作为激光增材设备的核心部件,其性能短板一直是制约行业从“小众应用”向“规模化普及”跨越的关键。
当前,终端市场对打印效率、成型精度、成本控制的极致需求,倒逼激光器技术必须同步升级,而大族光子“天工”系列新品的推出,正是顺应这一行业趋势,针对性解决了消费级、工业级、高端精密场景的核心痛点,为下游设备厂商提供了更适配的核心器件选择,间接推动激光增材设备向“高效、精密、低成本、全场景”转型,进而为行业渗透率提升扫清核心障碍。
从产业格局来看,当前全球高端增材制造激光器仍以海外品牌为主,国产替代是行业发展的必然趋势,也是推动中国增材制造产业自主可控的关键。我国增材制造规模以上企业有近200家,但多为中小企业,研发和技术创新能力相对较弱,核心器件依赖进口不仅推高下游企业成本,也制约了行业整体竞争力的提升。大族光子凭借自身全链条技术优势推出的系列新品,是国产激光器在增材制造领域的一次重要突破,其背后反映的是国产激光器厂商在核心技术上的持续积累,这种突破不仅能够丰富国产增材制造激光器的产品矩阵,也能带动行业内核心技术的迭代升级,逐步打破海外品牌在高端领域的垄断格局,推动增材制造设备核心器件国产化替代进程。
四、总 结
2026年的TCT亚洲展,集中展现了增材制造产业的蓬勃发展态势,也凸显了行业对设备升级的迫切需求。当增材制造技术已成为全球制造变革的重要方向,中国作为全球增材制造产业的增长引擎,如何突破渗透率瓶颈、实现与等材、减材制造“三分天下”的局面,成为整个行业面临的共同命题。当前,行业对激光器的需求已从“有无”转向“优劣”,高效、精密、低成本、全场景适配,成为终端市场的核心诉求,而这也是增材制造激光光源的主要发展方向。

未来,随着国产激光器技术的持续成熟、国产化替代进程的加快,以及全产业链的协同发力,激光增材制造的渗透率有望逐步提升,逐步实现与传统制造工艺的良性互补。大族光子等国产激光器厂商的探索与突破,将为中国增材制造产业的自主可控发展提供支撑,也将推动激光器行业的竞争格局向多元化发展,这既是行业发展的必然趋势,也是中国制造高端化转型的重要组成部分。
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