2025年激光振镜行业竞争分析：企业致力提升振镜精度与稳定性以抢占市场高地
一、试验设计：不同激光振镜精度下的选区激光熔化试验
采用最大激光功率 500W 的 IPG YLR - 500 - SM 光纤激光器、聚焦后光斑直径为 50μm 的光路系统以及全自动铺粉装置构成的选区激光熔化装备开展试验。三次打印均在纯氩气保护环境下进行，将氧含量严格控制在 0.01% 以内。试验设定统一的打印参数，激光功率为 175W、扫描速度为 1050mm/s、扫描间距为 60μm、粉末层厚度为 30μm、旋转角度为 67°。试验所用粉末粒径处于 15 - 53μm 区间，平均粒径达 32.14μm(即 D50) ，其中 Al 元素质量分数为 6.27%，V 元素质量分数为 4.09%，其他元素质量分数为 0.1%，基材选用 Ti。
《2025-2030年中国激光振镜技术发展趋势预测及未来前景规划分析报告》指出，通过对激光振镜精度进行调控，获得三种不同精度状态。在基板面打印区域，xy 平面为基板成形范围，由 xy 平面坐标点对应的精度值构成振镜精度校准面。第一种状态下，打印区域内所有坐标点的打印精度均在 0.025mm 以内;第二种状态，区域内激光振镜精度处于 0.05mm 以内;第三种状态，区域内激光振镜精度在 0.09mm 以内，三种情况的激光振镜精度呈依次下降趋势。选区激光熔化结束后，运用线切割制备试样，并进行打磨、抛光等处理制取金相样品，采用多种专业设备对试样进行物相分析、微观结构观察及断口形貌分析。
二、性能变化：激光振镜精度影响零件多方面性能
随着激光振镜精度在有限范围内发生变化，试样硬度呈现出明显的下降趋势。在选区激光熔化过程中，激光振镜精度决定了路径扫描的准确性，而材料硬度能够侧面反映材料熔化凝固后的均匀性。准确的熔道扫描并稳定搭接形成熔池，有助于制造出硬度均布的零件。不同精度下试样硬度的下降，表明选区激光熔化的冶金均匀性出现了一定程度的不均匀。
试样致密度同样随激光振镜精度变化呈变小趋势。在已形成的熔道区搭接过程中，激光振镜受多种因素干扰出现有限范围摆动，致使扫描间距增大，造成熔道在规划路径上失稳，使得搭接部位部分粉末未熔化或熔化不充分，最终导致致密度降低。
对三组样品进行 XRD 物相分析发现，所有样品的衍射峰均呈现为 α/α' 密排六方结构相。在钛合金从高温冷却过程中，会发生复杂的相变过程，如马氏体相变等，且 α 相与 β 相之间遵循特定的位相关系。尽管激光振镜精度不同，但物相组成相同，说明在其他条件一致时，不同精度的激光振镜都能使能量场覆盖部位产生基本相同的熔化与凝固效果。
观察试样微观组织形貌，三组试样显微组织中均出现细小针状的马氏体。这是由于选区激光熔化过程的高速加热和冷却效应，使合金快速凝固形成细小组织并发生马氏体转变。不过，因激光振镜精度差异，熔道偏移间接改变扫描间距，对熔池温度场、蒸汽反冲压力等产生影响，致使三组试样的组织形貌并非完全一致。
在力学性能方面，随着激光振镜精度降低，试样的屈服强度与断裂应变值呈现下降现象。当激光振镜精度下降，熔道产生偏移，脱离原始规划路径，改变扫描间距，引发熔池温度场、流场及反冲压力变化，导致气孔、飞溅或未熔粉末产生。这些因素虽使三组试样抗拉强度与屈服强度差距不明显，但降低了拉伸件承载面积，致使试样断后伸长率下降。
三、机理剖析：激光振镜精度影响熔道与零件性能的内在原因
随着激光振镜精度变差，在路径扫描过程中部分点可能发生偏移。当偏移量较小时，扫描路径还能维持预定轨迹;但偏移量较大时，会在某点突然引发路径偏移。路径偏移致使光斑覆盖粉末的范围改变，进而影响熔池状态，最终导致零件性能发生变化。
通过在感光片上观察三组激光振镜的扫描轨迹以及加工试样的金相表面形貌，验证了上述机理。精度较高的激光振镜在感光片上的扫描路径呈直线，而精度为 0.09mm 范围内的激光振镜扫描轨迹出现漂移，直线发生畸变，经测量偏移量达 10μm。同时，随着激光振镜精度下降，试样金相抛光表面出现明显气孔缺陷，且精度越低气孔越大。这表明激光振镜精度变差会使实际扫描路径与原始规划路径产生偏差，影响选区激光熔化进程，降低成形件致密度与力学性能。
综上所述，在2025年激光振镜行业竞争激烈的大环境下，本次研究深入揭示了激光振镜精度对选区激光熔化 Ti6Al4V 零件性能的影响规律。不同激光振镜精度下，零件物相组成相同，但致密度、硬度、力学性能等均随精度下降而降低。激光振镜精度变差会引发熔道偏移，改变熔池状态，产生气孔、夹渣等缺陷。研究还发现，激光振镜校准精度在 0.05mm 范围内时，扫描轨迹相对稳定，可作为选区激光熔化校准的理论参考值。这些结论为优化选区激光熔化工艺、制定激光振镜校准标准提供了重要依据，有助于提升零件成形质量，增强企业在激烈市场竞争中的技术优势 。
