2023激光加工与增材制造技术论坛现场报道

4月26日，由上海市科协指导，荣格工业传媒、上海市机械工程学会共同举办的“2023激光加工与增材制造技术论坛”在上海龙之梦大酒店成功举办。会议期间，17位科高校专家和企业代表就当前激光加工和增材制造行业的现状、前沿技术和实际应用，向参会嘉宾作分享，探讨行业发展趋势。本次会议共吸引了近400余位来自汽车、航空、船舶、自动化、增材制造等多个行业的企业用户参会。同期，荣格还举办了“2023激光加工行业—荣格技术创新奖”颁奖典礼。

荣格工业传媒副总裁刘奕伶女士在致辞中谈到，对于未来中国经济的宏观展望，多个国际机构看好中国经济的持续恢复对亚洲经济乃至全球经济的拉动作用。国际货币基金组织预测，今年中国经济的增速为5.2%，将是未来五年全球最大的增长引擎。

荣格工业传媒副总裁刘奕伶女士

制造业是中国经济增长的重要支柱，它是“立国之本，强国之基”，在今年的全国两会期间，制造业的高质量发展再度成为热点话题，同时也上升到了国家战略层面。制造业的产业升级、加快提升智能装备、打造全产业链发展模式，成为了近年来行业共同关注的焦点。

2023年正值荣格进入中国25周年！多年来，荣格见证了中国制造业的发展历程，也见证了本土企业的崛起。在激光加工行业，从引入进口设备到国产化替代，从攻克技术难关到产品走出国门，中国激光企业通过自主创新，逐渐掌握激光产业链的核心技术，从而打破国外的技术垄断和出口限制。未来，中国的激光产品也会在世界舞台上占有一席之地。

上海市机械工程学会秘书长于忠海教授在致辞中表示，伴随跌宕起伏的全球经济和贸易形势，传统市场会在不同程度上受到萎缩和冲击，但后疫情时期定将孕育出一片新兴的蓝海市场。尽管面临种种挑战，激光行业和激光技术研究领域在过去的一年内依旧表现强势，激光切割、激光焊接、激光打标的市场规模基本与上一年持平。激光加工技术作为智能制造装备的关键一环，未来势必将起到更为重要的作用。

上海市机械工程学会秘书长于忠海

为了推动激光加工及增材制造行业的发展，促进增材制造及激光技术的不断创新与变革，上海市机械工程学会与荣格工业传媒联合举办本次论坛，旨在推动增材及激光加工行业的持续发展，并且建立“  产、学、研 ”高度融合的国际交流平台。最后，他希望论坛会获得圆满成功。

上午主会场

中国科学院武汉文献情报中心首席分析师章日辉，向现场观众作了《2023中国激光产业发展态势分析与展望》主题演讲报告。他谈到，根据数据统计，2022年全球激光设备市场销售收入约为216亿美元，与2021年基本持平。去年中国经济面临着需求收缩、供给冲击、预期转弱的三重压力，工业经济增速回落至低于疫情前的水平，中国的激光产业增速也随之放缓，激光设备市场销售收入占比较2021年略有下滑，达到58.8%。

中国科学院武汉文献情报中心首席分析师章日辉

从发展态势看，国内激光企业的发展具有以下几个特点：一是设备供应商加速“出海”，围绕东南亚甚至欧美市场，向海外推销产品和技术；二是光纤激光器逐渐实现差异化发展，不再像过去那样，一味地追求更高功率，而是出现了产品的差异化；三是激光焊接设备处于红利期，焊接设备的市场份额有待进一步提高；四是激光清洗设备市场日益兴旺，应用端需求提升；五是核心器件的国产化进程全面加速，打破国外技术垄断格局。

天津凯普林光电科技有限公司光纤事业部产品经理周瑞顶在《高亮度准单模6kW光纤激光器应用前景展望》报告中，从光纤激光器的原理和应用场景出发，谈到了当前光纤激光器行业的发展现状。得益于大模场面积增益光纤技术、高功率高亮度半导体泵浦源和高功率泵浦耦合技术的进步，光纤激光器不断向着更大功率、更高光束质量的方向发展。此外，除了在功率上的突飞猛进外，光纤激光器在空间模式特性控制方面也得到了快速发展。

天津凯普林光电科技有限公司光纤事业部产品经理周瑞顶

凯普林顺应行业发展趋势和应用热点，针对锂电设备、智能制造等高端激光应用领域，推出了闪电系列产品，其中，即将推出的高亮度准单模6kW光纤激光器相对老款产品，具有更优异的光束质量，平均能量密度更是多模激光8倍以上，同时具备高度集成化和模块化设计等优势。随后，主讲人还向嘉宾们介绍了公司闪电系列光纤激光器的发展历程，从单芯片的1.0时代到现在的高集成度的4.0时代，体积更小、效率更高，得以让这款产品在更广泛的场景中使用，从而成为凯普林的“明星产品”。

度亘核芯光电技术（苏州）有限公司通讯副总经理张通在《单模980nm半导体激光芯片及泵浦模块市场及应用分析》报告中谈到，半导体激光芯片体积小、重量轻、效率高、寿命长，已应用到生活与生产的方方面面。目前，被行业所熟知的应用有激光清洗与熔覆、医疗美容、激光显示和3D感知、激光雷达等。作为实现全光网络的关键部件，EDFA是光通信领域的革命性里程碑，而980nm单模半导体激光芯片和泵浦模块又是EDFA的核心关键器件与心脏。此前，通信级高功率单模980nm半导体激光芯片几乎全部依赖进口。与1480nm相比，980nm泵浦的优势在于较低的阈值电流密度、较高的微分量子效率和输出功率，提高了掺铒光纤的泵浦效率等，让其在卫星通信、海底通信、光纤陀螺、激光雷达（用于测风、测绘、车载）、CATV等国防与民用应用等方面都具有极其重要的应用。

度亘核芯光电技术（苏州）有限公司通讯副总经理张通

当前，度亘无论在单模980nm激光芯片还是980nm激光泵浦模块方面，均实现了商业量产化。在研发过程中，公司攻破了限制高功率半导体激光芯片的关键技术瓶颈，解决了芯片单模稳定性问题，实现了功率高效率单模功率输出；解决了模块稳定锁波问题，实现了大温度和电流范围的波长稳定锁定。演讲中，张总逐一向现场嘉宾介绍公司在不同技术攻关中取得的成果。至此，公司掌握了从芯片到模块的全自主开发，未来向着更高的国产化市场占有率而迈进。

度亘核芯自成立以来一直专注于半导体激光芯片及其器件、模块的研发、生产与销售，核心产品为半导体激光芯片。自成立以来，公司一直保持高速发展。2021年底，度亘核芯完成4.25亿元C轮融资，同期研发中心大楼及院士工作站正式启用。2022年，公司光纤耦合模块南通量产基地建成投产，并重磅发布了“通信级高功率单模980nm半导体激光芯片及泵浦模块产品”获得行业高度认可；公司VCSEL芯片的出货量也创下历史新高——VCSEL芯片实现KK级量产出货。2023年新春伊始，度亘核芯更是完成了公司名称变更及旗下2家公司（苏州度亘光电器件有限公司、苏州度亘垂腔芯片有限公司）的揭牌，开启了度亘市场发展的全新阶段。

茶歇期间，参会嘉宾与展商企业进行面对面交流

华中科技大学教授张海鸥在《高端锻件铸锻铣一体化超短流程制造》报告中谈到，目前高端装备面临超高速、超高温、超高压、超强韧等极限挑战。此前，制造业一直采用铸-锻-热-焊-削多工序制造锻件，大型复杂件受机构限制无法整体锻造，只能分块锻后拼焊而降低可靠性。其工艺模式流程周期长，性能品质不均，产品适应性差等缺点。对此，华中科大数字制造装备技术、材料成型与模具技术国家重点实验室历经10余年完成从思路原理到工艺方法再到技术装备系列的创新。

华中科技大学教授张海鸥

在应用层面，研究团队在微铸锻铣合制造飞机主承力锻件，突破钛合金TC4-DT新型战机外挂难以整体制造瓶颈。从而实现了钛合金TC4-DT航空锻件微铸锻同步成形过程仿真，结果表明，对称熔积打印的最大变形在1mm以内，满足打印需求。

来自中国船舶工业行业协会焊接分会秘书长、上海船舶工艺研究所学科带头人郑惠锦研究员在《厚壁高强钢激光-热丝焊接工艺研究》报告中谈到，为了提高下潜能力和性能，提高自身生存和应对恶劣环境的能力，深海高耐压水下产品建造中采用大厚度规格的板材越来越多。随着大厚壁结构的应用越来越多，对高效焊接技术的需求更加迫切。

中国船舶工业行业协会焊接分会秘书长、上海船舶工艺研究所学科带头人郑惠锦

目前我国船舶行业的焊接主要采用埋弧焊和手工焊条电弧焊，气保焊和手工焊条电弧焊。半自动和手工焊接方法占据了很大一部分工作量，焊接效率很低，焊接质量难以控制。激光热丝焊集成激光填丝焊与激光复合焊的优势，具有焊接间隙适应性好，焊接效率高，适用于厚壁结构窄间隙焊接。通过对激光-热丝焊接工艺参数影响研究，掌握激光复合焊接的特性。同时，针对大厚板的窄间隙单层多道温度场及应力场的数值模拟分析，采用SYSWELD和Visual-Environment有限元软件对其焊接过程进行仿真计算。

中国航发商用航空发动机有限责任公司材料工程部部长雷力明在《航空发动机领域增材制造技术应用进展》报告中，结合航空发展需求概述了增材制造技术在航空发动机领域的应用机遇，介绍了增材制造技术在航空发动机领域的潜在应用方向及在国内外行业的典型应用案例及发展趋势。

中国航发商用航空发动机有限责任公司材料工程部部长雷力明

基于航空产品认证的法律法规、标准等要求，结合增材制造技术特点阐述了航空增材产品认证面临的挑战，给出了增材产品认证工作的基本思路和加快增材制造技术在高端装备领域工程化应用的工作建议。

下午分会场：激光加工技术

上海三一重机股份有限公司工艺所所长王清曌博士在《激光焊接技术在工程机械结构件中的应用及前景》主题报告中谈到，目前激光技术凭借精度高、可用范围广和绿色抗干扰，在船舶制造、轨道交通、汽车工业和工程机械行业有广泛应用。具体到加工方式，则细分为激光打标、激光切割、激光钻孔、表面处理、激光焊接和激光硬化。随后，演讲人以挖掘机为例，说明了当前工程机械接头工艺处理难点。

上海三一重机股份有限公司工艺所所长王清曌

激光电弧复合焊接结合了激光焊接和电弧焊的各自优势，在工程机械接头应用方面有着可开拓的市场前景。尽管激光焊接属于先进焊接工艺，但在工程机械结构制造上还存有一定的劣势，比如对焊缝组对的精度要求高，对配合工序的效率要求也高。采用激光电弧复合焊，可降低组对间隙敏感度。最后，从王博士还向参会嘉宾讲解了当前激光点和复合焊从试验到实践的流程步骤和目前取得成果和进展。

在《激光熔覆制备耐磨耐腐蚀涂层的工艺及装备研究》报告演讲中，苏州大学激光表面技术及智能装备研究所所长王明娣教授从研究背景出发，介绍了该校激光表面技术与智能装备研究所在激光熔覆方面取得进展和成果。近年来，研究所在煤矿液压支架和磁力驱动泵进行了激光熔覆试验。机械零件出现磨损及腐蚀后，会直接影响其密封效果举升力下降、泵送双氧水溶液寿命短。通过试验，研究团队发现宽带匀化积分镜将圆形光斑通过光束整形变换成矩形光斑是实现宽带熔覆的关键。

苏州大学激光表面技术及智能装备研究所所长王明娣

同时，王教授还向参会嘉宾介绍了在激光熔覆中对不同材料的分析。设计宽带匀化积分镜，输出15mm×3mm的矩形光斑，对比直径为3mm的圆光斑，熔覆效率提高了5倍；30 wt.%WC-Fe316L复合熔覆层达到指标要求，适用于实际工况下液压支架油缸内壁缺陷修复；Ni-30%WC、Co-Cr-30%WC这两种复合合金熔覆层具备高硬度、高耐磨性、高耐腐蚀性等优良力学性能，能够满足磁力驱动泵实际工程应用中的性能要求。

当前，动力电池行业成为了国内的风口市场。针对动力电池的特点，激光加工设备无疑成为无可替代的技术。联赢激光新能源行业工艺经理谭浩在《激光焊接技术在电池行业的应用》主题演讲报告介绍了当前在动力电池加工行业的几种主流激光焊接工艺。根据实验数据，对于常规的高反材料（铜）进行加工时，蓝光激光器的表现最为出色。随后，演讲人介绍了多波长复合焊接技术。通过多波长复合焊接头将红外激光与蓝光/半导体激光复合在一起，使两束激光的轴线在空间上重合，红外激光进行深熔焊接，蓝光/半导体激光具备预热缓冷的作用，并适度进行热传导焊接。

联赢激光新能源行业工艺经理谭浩

复合焊接技术具有提高焊缝强度、大幅减少焊接飞溅、改善焊缝成型质量等特点。多波长复合焊接技术在转接片焊接、极耳焊接、电池极柱加工领域具备明显的优势。尤其在扁铜线激光焊接方面，采用蓝光复合焊接技术可以减少设备使用功率，大幅减少焊接飞溅，提升产品质量。环形光斑技术则是基于光纤激光技术的进一步发展，利用一定的技术手段改变了光束输出模式，一般为在中心的光纤激光外围增加了一束环形光斑，从而在应用层面获得一些优势。

原海军航空工程学院教授胡芳友在《装备结构损伤激光在线修复技术研究与需求》报告中，从装备损伤修理的特点出发，向嘉宾们介绍了当前在装备结构损伤修复中常见的几种激光技术。其中，对于固溶强化后铝合金焊接性能差、强度降低的问题，通过实验实现了良好焊接，并采用齿形曲线焊缝的思路，将铝合金激光焊接的强度提升到了与铆接强度同等水平的目的。

原海军航空工程学院教授胡芳友

同时，损伤抢修实施的第一步是损伤部位的切割圆整，手工连续钻孔、锯片切割效率低，精度低，需要替代性新技术。激光切割速度快、精度高、材料适应广泛。但激光切割时有飞溅，易伤及周围。当前，行业正在研究纳秒级光脉冲的无飞溅冷切割，既解决飞溅影响，又防止材料升温导致强度降低。

下午分会场：增材制造技术

深圳杰普特光电股份有限公司行业销售总监罗惠民在《高配版激光器：助力增材制造行业降本增效》报告中提到，为了能够实现更好的3D打印效果，适应市场需求，公司针对3D打印行业推出的高配版500W/1000W激光器进行了性能上的优化（更优的光束质量、更快的响应速度、更高的功率稳定性）使之能够更好的投入到3D打印应用中去。并且在此基础上也可以根据客户的工艺需求进行定制。

深圳杰普特光电股份有限公司行业销售总监罗惠民

相比其他国产品牌的连续光纤激光器，杰普特高配版机器拥有更宽的调制频率范围（0-50kHz）模拟量响应时间在50μs附近, 很大程度上压缩了响应时间，激光器也可实现在模拟量控制出光时的高频调制。

针对增材制造的特点，杰普特开发的独有的光斑匀化和抗高反方案，为达到稳定熔覆加工提供必不可少的技术支撑。目前，激光行业竞争日益激烈，杰普特认为，对于熔覆这一对工艺要求较高的的细分行业，光源的长期稳定性非常重要。在盲目追求降本的同时，选用一款合适的、稳定的光源能为客户带来更多的价值。

上海增材制造协会副秘书长周伟民从增材制造的技术、政策和产业现状，作了《金属增材制造技术的发展与展望》主题报告。主讲人首先介绍了包括基于粉末的金属增材制造工艺（SLM/EBM），绿光、蓝光金属打印，粘结剂喷射，直接能量沉积，基于丝材的金属增材制造在内的多种工艺技术，同时还介绍了每种技术对于的产品设备和当前的市场应用情况。目前，传统的电镀等高污染低强度的表面处理工艺，已经逐渐被金属再制造工艺所取代，后者具有涂层结合强度高、孔隙率低、耐高温、耐盐碱腐蚀等主要特点。

上海增材制造协会副秘书长周伟民

在金属粉末方面，由于新能源汽车、光伏、储能、航空航天等领域需要先进的制造工艺，以减少时间、成本和劳动力。金属粉末的需求预计将在未来10年内经历更高的增长，全球市场规模从2022年的95亿美元增至2032年的193亿美元，年均复合增长率为7.4%。在产业政策方面，中国、欧美各国纷纷加大投入，将增材制造技术上升至国家战略高度。未来，金属增材制造产业发展离不开新材料的突破和应用市场的开拓。

湖南华曙高科技股份有限公司金属产品事业部产品经理邓振华在《激光增材制造技术的创新与产业化应用》介绍了3D打印技术在不同行业的应用。在航天领域，主讲人重点讲解了公司的金属3D打印解决方案在实际中的应用案例。比如，我国航天民营企业星河动力公司50吨级液氧/煤油发动机的涡轮泵和液氧煤油主阀壳体等多款零件，由飞而康科技采用华曙高科金属3D打印解决方案生产。

湖南华曙高科股份有限公司金属产品事业部产品经理邓振华

在汽车制造领域，2020年宝马公司投资1500万欧元（超1亿元人民币）新的慕尼黑3D打印工厂时就列装了华曙高科连续增材料制造系统HT1001P-2，助力汽车行业增材制造产业化。在医疗植入物器械方面，华曙高科与华翔医疗联合开发设计的“多孔型椎体融合器”，通过多孔结构、孔径大小，孔隙率使其弹性模量与人体骨骼接近，减少应力遮挡，同时兼顾上下终板的骨长入，提高植骨融合率及椎体永久稳定性。目前，这款产品真正实现了3D打印的个性化设计、规模化生产即所谓的“批量定制”。

至此，一天充实的会议圆满结束。如果您没能出席今天的会议，同时又不想错过演讲嘉宾的“干货”分享，扫码注册成为荣格vip会员，重温会议现场精彩演讲！

最后，再次感谢为本次论坛顺利举办而提供大力支持的赞助商们。更多关于本次会议的精彩内容请留意荣格《国际工业激光商情》杂志和公众号的近期报道。