激光的一致性主要包含兩方面，一方面是光斑形態及尺寸，另一方面是激光功率。

華曙設備的光路系統為全自主研發，包含了光學系統整體設計、光學元器件的選型（源自高端知名品牌），安裝調試等。

憑借過硬的研發實力和超過10年的工程應用經驗，華曙能夠將多激光設備的不同激光的光斑形態基本調至一致，光斑尺寸偏差控制在±3μm以內。

下圖為用光束質量分析儀在華曙FS421雙激光設備上所測得的前后激光光斑形態測量圖。

前激光光斑形態

后激光光斑形態

依靠華曙自主研發的激光功率校準軟件和測試工裝可方便快捷進行校準，經校準后不同激光之間的功率偏差可控制在3W以內，FS421M雙激光的功率校準結果如下圖所示：

前激光功率校準

后激光功率校準

掃描振鏡是激光選區熔化成型設備的首要核心部件，成型精度主要是通過它來保證的。通過計算機系統與振鏡運動控制卡來控制振鏡進行指令角度的偏轉，從而實現激光束在指定位置進行精確掃描。

在振鏡系統中，從理論上來講其偏轉角與平面坐標之間有著固有的非線性映射關系，再加上光學元器件本身存在制造誤差、裝調過程中也存在誤差，這些都會給系統帶來“枕形畸變”、“桶形畸變”和“枕桶形復合畸變”等靜態誤差；同時電子傳輸線路中的殘留噪聲、模擬電壓漂移也會帶來一些系統和隨機的動態誤差，因此必須進行振鏡校準來保證成型精度。華曙高科自主研發了整套振鏡校準系統，可方便快捷的實現振鏡掃描位置精度的精確校準。

在單個振鏡系統校準之后，在多激光的掃描重合區域還需要進行搭接校準，目的是為了讓多個激光器在掃描位于搭接區域的同一位置時能夠盡可能的重合。在實際掃描過程中如出現偏差，則通過平移加旋轉操作便可將兩個激光的掃描線重合。

搭接校調原理示意圖

針對搭接校準這一難題，華曙也自主研發了多激光自動校準系統，包含傳感器等硬件工裝以及相應的搭接矯正軟件，軟件自動讀取測試數據，自動進行計算偏差和校正。

該套系統的出現能夠極大的減少調試步驟，減輕調試人員的工作量，提高準確性的同時也能顯著提高校準效率。經長期、多臺設備綜合驗證測試，通過該套系統搭接校準精度可以穩定控制在0.05mm以內，滿足航空航天客戶的質量要求。

多激光自動搭接校準系統原理示意圖

在完成多激光區域的搭接校準之后，通常用戶還關心一個問題——搭接效果能夠維持多長時間保持不變？

一個好的光學系統設計再加上使用過程中的正常維護，按理來說搭接在相當長一段時間內均不需要再次校準。但是通常情況下，為了能夠更好的監控設備搭接狀態，建議每半年進行一次搭接效果檢查，若出現搭接超差的情況則視情況進行調整，若搭接效果在標準要求范圍內則不需進行調整。

同時，為了能夠更好追溯多激光打印產品質量，也建議用戶在實際的打印過程中，在多激光搭接區域放置金相塊以及拉伸樣條對搭接效果進行隨爐旁證和質量追蹤。

當激光器數量增加之后，在掃描任務的分配上變得復雜，除了考慮成形效率之外，還需要考慮多個激光之間的相互影響，尤其是上下風向以及當兩個激光相互靠近時的影響。優異的風場設計能夠在一定程度上減輕這種影響，但是依然不能完全避免。經過長期的燒結驗證測試，華曙高科在自主研發的數據處理軟件BuildStar平臺上專門開發了基于多激光設備的智能切片算法，能夠從掃描任務分配層面上有效規避上述問題，在保證燒結質量的同時將效率提升至最大化。同時也提供用戶自定義模式，零部件可按照用戶指定的激光ID進行燒結。

FS421M-雙激光 數據處理軟件BuildStar切片掃描任務分配

FS621M-四激光 數據處理軟件BuildStar切片掃描任務分配

FS621M-四激光 大幅面實際掃描效果（對應上圖BuildStar切片） 材料為IN718 

零部件表面的搭接痕跡能夠直觀的體現出搭接效果的好壞，一般也可以通過觸摸或放大鏡對搭接區域質量進行進一步的評判。搭接效果較差時，搭接痕跡明顯，不同激光之間錯位較大，用手觸摸時凹凸不平感較強烈。

搭接效果較差時的豎直面搭接痕跡

圖為搭接效果較差時的水平面搭接痕跡顯微鏡下放大圖

從上圖中可以看出樣塊表面熔池線紋理清晰、規則排布，表面無明顯顆粒物附著，體現其參數的適用性。但是由于搭接效果較差，可以清晰的看到上下兩個激光掃描時的搭接熔合線隆起以及側面的錯位，錯位量在0.1mm左右。

搭接效果較好的情況如下圖所示，從圖中可以看出其搭接痕跡不明顯，用手觸摸時感覺不到凹凸不平感。

FS421M-雙激光搭接效果。材料為IN718，層厚0.04mm，工件打印時長206h

搭接局部放大圖

搭接痕跡只能從外觀表象上初步判斷搭接情況的好壞，雖然具有一定的參考性，但更重要的還必須要從“心”去評判。通常情況下通過對位于搭接區域的金相塊的水平面及豎直面進行金相觀察，通過比較得出搭接質量的好壞。

搭接未調試到位時分布在搭接線附近的孔洞缺陷，材料為AlSi10Mg，層厚0.04mm

搭接調試到位后的金相測試結果如下圖所示，從圖中可以看出中心搭接區與非搭接區金相無差別。

材料為AlSi10Mg，層厚0.04mm

除了對搭接區進行金相觀察外，還需要對搭接區域的力學性能進行測試，以進一步來確認搭接區域的質量。下圖為FS621M-四激光設備的搭接測試包。

FS621M-4激光搭接性能測試包 材料GH3536 層厚0.06mm 打印時長25h32min

打印態性能測試結果（平均值）如下：

從測試結果看，搭接區域與非搭接區域樣條性能基本一致。