作者:李gh 时间:2026-07-07
在激光3D打印过程中,激光光斑的质量直接决定了打印件的性能和精度。对光斑进行精确检测与调控至关重要。对于功率极高的激光3D打印研发或特殊应用,DUMA提供可测量高达35kW激光光束的剖面分析仪(VHP系列)。该型号采用独特的扫描采样技术和风冷设计,适用于大尺寸、超高功率光束的诊断。其中,包括BeamOn U3-E HP系列,为激光3D打印行业提供了强大、可靠的光束质量检测解决方案。
激光3D打印技术简介
激光3D打印,也称为激光增材制造,是一种通过逐层熔化金属粉末来构建三维实体零件的先进制造技术。在选择性激光熔化(SLM)等工艺中,高功率激光束(通常为光纤激光器,波长在1064nm附近)精确扫描预先铺展的金属粉末床,使其熔化并凝固成型。该技术能够制造出传统加工方法难以实现的复杂几何形状零件,广泛应用于航空航天、医疗器械、模具制造和高端消费品等领域。
激光3D打印工作台
高功率光束分析仪在激光3D打印中的关键作用
在激光3D打印过程中,激光光斑的质量直接决定了打印件的性能和精度。对光斑进行精确检测与调控至关重要,主要体现在以下几个方面:
-保证加工质量:光斑的形状、尺寸、能量分布(模式)直接影响熔池的形态和稳定性。一个圆形度高、能量分布均匀(如接近高斯分布)的光斑能形成均匀的熔池,减少飞溅、气孔和未熔合等缺陷,从而提高零件的致密度和机械性能。
-控制加工精度:光斑尺寸决定了加工的最小特征尺寸和细节分辨率。尤其是在打印精细结构或薄壁件时,需要对聚焦后的微小光斑(通常在几十到几百微米)进行精确测量,以确保加工精度符合设计要求。
-工艺开发与优化:在新材料、新设备的工艺开发中,需要定量研究不同激光功率、扫描速度下光斑参数的变化及其对熔池的影响。光斑分析仪可提供客观、可量化的数据,是工艺优化和标准化不可或缺的工具。
-设备维护与校准:激光光学系统(如振镜、F-theta透镜、保护镜片)随着使用可能会发生污染、老化或偏移,导致光斑质量下降。定期使用光斑分析仪进行检测,可以及时发现并纠正问题,保障设备长期稳定运行。
DUMA高功率光斑分析仪专为直接测量高功率激光束而设计,高功率光束分析仪其内置的光束采样器能将绝大部分(通常90%以上)的激光功率透射或导向后续加工,仅抽取极小一部分用于测量,从而实现了对原始高功率激光束的非侵入式、原位实时检测,完美契合激光3D打印设备集成与在线监测的需求。
适用于激光3D打印的DUMA高功率光斑分析仪产品选型
-BeamOn U3-E High Power 高功率光斑分析仪
核心特点:集成USB3.0接口和自动滤光轮,采用先进的光束采样技术,可直接测量高达数千瓦的激光功率,是进行高精度、多参数并行测量的理想选择。
关键参数表:
参数
规格
激光类型
CW
& 脉冲
光谱响应
350-1350
nm (VIS/NIR), 190-1350 nm (UV版本)
可测光斑尺寸
75
μm - 6 mm
光斑尺寸分辨率
≤ 1
μm
传感器分辨率
1900
x 1200 像素
传感器有效区域
11.34
x 7.13 mm
像素尺寸
5.86
μm x 5.86 μm
功率测量范围(900/1070nm)
CW:
1 - 2500 W, 脉冲: 1
- 1000 W
最大功率密度
1,000,000
W/cm²
动态范围
60
dB, 16 bit
帧率
40
fps (8 bit) / 30 fps (16 bit)
工作距离
49
mm
冷却方式
6-8
Bar 过滤加压空气
接口
USB
3.0
内置自动滤光轮
带ND8,
ND200, ND1000滤光片
-DUMA 35 kW级高功率激光光斑分析仪
核心特点:超高功率耐受:这是该型号的核心优势,专门针对10W - 35kW的工业级激光器设计,远超普通相机式分析仪的承受范围。
关键参数表:
参数类别
规格/指标
型号/系列
VHP (Very High Power) 系列 / HP-LBP
核心技术
扫描采样 (Ghost-free scanning
sampler),风冷
最大功率容量
Up to 35 kW (需根据客户需求配置滤光片)
光谱范围
350 - 1310 nm (其他波长需咨询工厂)
可测光斑尺寸
最小 1 mm (高功率),最大适配客户定制尺寸
最大功率密度
5 kW/cm²
空间分辨率
< 5 μm
扫描长度
150 mm
单次测量时间
~1 秒
采样方式
非侵入式线性扫描采样 (专利窗式结构)
物理尺寸 (mm)
220 (L) × 150 (W) × 110 (H)
重量
5 kg
供电
12 VDC, 2 A (外部电源)
接口/线缆
线缆长度 1 m,M6 安装孔
工作模式
可同时测量光斑轮廓及发散角
总结
在激光3D打印这一先进制造领域,确保加工质量的关键在于对能量源的精确控制,这离不开光束诊断。高功率光束分析仪正是为此而生的核心工具,它能对用于激光3D打印的千瓦级激光测量实现非侵入式的原位检测。通过专业的光束诊断,高功率光斑分析仪能够精确量化光斑的尺寸、形状与能量分布,为工艺优化提供客观数据。因此,集成一台可靠的高功率光斑分析仪,是实现千瓦级激光测量稳定性和提升激光3D打印零件最终性能的基石,是连接光束特性与打印结果之间的重要桥梁。