宝辰鑫3Dプリントレーザーの設置容量は5,000台を超え、国内のコア部品が大規模に適用されている

2024年10月24日、上海で「第4回航空宇宙積層造形カンファレンス」が開催され、航空宇宙分野の専門家500名以上が参加しました。この会議には、創鑫レーザーの子会社である国内レーザーメーカー宝晨鑫レーザーが出席し、同社の呉華鵬ゼネラルマネージャーが「高品質の積層造形を促進する高安定性、高効率レーザーソリューション」と題する基調講演に招かれた。

報道によると、マックスフォトニクスは2004年に設立され、中国で最も早いファイバーレーザーメーカーの1つです。ファイバーレーザーと光学デバイスという2つのコアテクノロジーで独立した知的財産権を持ち、自社研究と生産、業界の垂直統合を実現しています。同社のマルチモードレーザー製品の最大出力は200kWに達し、レーザーの年間生産能力は20万台に達し、累計100万個のレーザー製品が市場に供給されています。同社は従業員総数が5,000人を超え、国内大手のレーザーコア部品メーカーです。

2016年、Maxphotonicsは積層造形専用のレーザーの研究を開始し、積層造形、新エネルギーリチウム電池、太陽光発電などの業界に特化したレーザーソリューションを提供する子会社Baochenxinを設立しました。呉華鵬氏によれば、Baochenxinは現在、積層造形業界に5,000台以上のレーザーを提供している。 Farsoon High-Tech、Hanbang Technology、Yijia 3D、Zhongrui Technology、Haitian Additive などの国内金属 3D プリント機器メーカーにサービスを提供しています。

これまで、国産の金属3Dプリンターは主に輸入レーザーとガルバノメーターを使用していましたが、国産レーザー技術の成熟に伴い、国産レーザーを使用する機器が増えています。ある積層造形装置メーカーを例に挙げると、2019年から2022年にかけて、同社の装置の18％が国産レーザーを使用し、2022年以降は、同社の装置の30％が国産レーザーを使用している。

呉華鵬氏は、レーザーが積層造形の応用に適合するには高い技術的障壁があると述べた。レーザーは、多数の光学材料と部品で構成された総合的なシステムであり、光学、材料科学、電子工学、コンピュータ科学など、複数の分野の相互統合を伴う。高度な製造プロセスと技術を習得する必要があり、レーザー装置も非常に複雑である。そのため、優れた性能と安定した動作を備えた積層造形レーザーを製造することは容易ではありません。

宝辰鑫は長年の研究開発を経て、技術革新を達成しました。同社が発売した国産レーザーは、性能パラメータの面で輸入レーザーに匹敵し、動作も安定しています。最初に使用されたレーザーは、6年間安定して動作しています。

Baochenxin が発売した 3D プリント専用レーザーには、空冷式 300 ～ 500W、水冷式 300 ～ 1000W、ポイントリングスポット 500/4000W、緑色光 100 ～ 500W など、複数の製品シリーズが含まれています。中でも、3Dプリント専用の水冷式レーザーは、短期出力安定性が±1%@24h、長期出力安定性が±1.5%、ビーム品質係数M2≤1.1、電気光変換効率が最大40%です。 532nm 短波長緑色レーザーは、銅金属などの反射率の高い材料の 3D プリントに適しています。

宝晨鑫は、マルチマシン一貫性とバッチ一貫性の面でも多大な努力を払ってきました。現在、宝晨鑫のレーザーソリューションを使用している最大の既知の装置は、1ユニットに40ユニットあり、複数のビームが安定して一貫して動作し、高品質の印刷を保証します。

レーザーの起動時間に関して言えば、Baochenxin の 3D プリント専用レーザーは、監視から開始信号、レーザー出力までの最小遅延が 5 ～ 6μs で、これは従来のレーザー起動時間の 1/10 であり、実際の処理効率と一貫性を効果的に向上させることができます。

さらに、ファイバーレーザーに必要なコア部品のうち、ポンプ光源、高出力コネクタ、高出力コリメータ、ポンプコンバイナ、ファイバーアイソレータ、音響光学Qスイッチ、送信ミラーなどのコア光受動部品はすべて独自に開発・生産されており、その性能は世界トップレベルに達しています。

上記の利点に基づいて、ますます多くの金属 3D プリンターメーカーがさまざまな業界に Baochenxin のレーザーを選択し、靴の型、工業部品、3C などの分野の製造に使用されています。靴の型プロジェクトを例にとると、このプロジェクトでは100台以上の金属3Dプリント装置を導入し、そのすべてでBaochenxinのレーザーを使用して靴の型を製造し、より費用対効果の高い投資を実現しました。

呉華鵬氏は次のように述べた。「宝晨鑫/創鑫レーザーは、マーキングやカッティングなどの伝統的な製造分野だけでなく、新エネルギーリチウム電池などの新興産業アプリケーションでも、全面的な国産化を実現しました。積層造形の分野では、徐々に国産化を進めるために継続的に努力しています。今後も、積層造形コア部品の国産化に注力し、全面的な国産化に貢献していきます。」

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