Synchronized Multi-Laser Scanning Achieves Superlinear LPBF Productivity Gains: Build Rate Increased by Up to 2.32x
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同步多激光扫描实现LPBF生产效率超线性提升:构建速率最高提升2.32倍
《Additive Manufacturing》期刊2026年10月刊载论文《Superlinear increase in productivity of laser powder bed fusion through synchronized multi-laser scanning》,提出同步多激光扫描策略,突破了双激光激光粉末床熔融(LPBF)系统的理论产能上限。研究在多光学完全重叠视场的多激光系统架构下(多个扫描器完全覆盖构建板),实现多束激光同步作用于单个零件:高密度多层构建实测获得2.32倍构建速率提升(或等效16%激光效率增益);热模型预测的最优光束间距经实验验证,对准与同步公差已量化,确保工艺稳健性。此前多激光系统操作者通常将零件分配给单独激光器以避免光束间相互作用(蒸气羽流干扰、熔池相互影响),限制了路径优化自由度;该研究证明同步扫描可在保证致密度前提下让所有激光器持续作用于同一零件,为LPBF大件与小批量件的单位时间产出提升提供了新路径。对粉末采购商的价值:①LPBF构建速率成倍提升意味着单位设备产能的金属粉末消耗同步放大,多激光设备保有量上升将推高钛合金、铝合金、不锈钢等常用打印粉末的需求;②同步多激光对粉末批次一致性与铺粉质量提出更高要求,高球形度、低卫星粉的粉末产品更适配多激光同步工况。