激光束诊断赋能航空航天制造：PRIMES 可靠、快速的质量保障方案

在航空航天领域，激光加工正成为实现轻量化结构、极高精度零件和严苛可靠性要求的关键技术。无论是激光粉末床熔融（LPBF）增材制造，还是其他特种激光工艺，激光束本身的质量、稳定性和扫描场精度，直接决定最终零件的性能、可追溯性与长期耐久性。

本文件由 PRIMES GmbH 2025 年 9 月 EPIC 工业激光工艺技术会议报告。

PRIMES GmbH 深耕激光束诊断超过 33 年，已为全球汽车、工业装备、增材制造及研发领域安装超过 4 万套系统。公司拥有约 140 名员工（其中 35 人专注研发），并在日本设有子公司，通过全球经销网络为客户提供支持。其核心优势在于能够在加工区域直接进行多千瓦级高功率密度激光的可靠表征。

航空航天激光应用的核心挑战

• 轻量化设计与极高的制造精度要求
• 零件在极端环境下的可靠性和耐久性
• 专用/定制激光源的特殊工艺适配
• 全流程可追溯性与标准化文档要求

传统检测方法（功率测量、焦散测量、测试图案雕刻等）虽符合 ISO/ASTM 52941 标准，但往往耗时数小时至数天、成本高昂，且难以实现规模化、跨设备可比性的客观数据支撑。

PRIMES 解决方案：从单点到全扫描场的快速、ISO 符合诊断

PRIMES 推出的 ScanFieldMonitor（SFM） 系列以创新技术解决上述痛点，并荣获激光技术大奖。其核心亮点包括：

• ScanFieldMonitor 2D（SFM-2D）：可覆盖整个构建板，无需手动调整，实现全自动测量。低功率用于扫描仪校准，高功率（当前版本最高 1.5 kW）用于工艺参数下的焦点位置检测。全扫描场 2D 校准仅需不到 1 分钟，精度 ±20 µm，边缘距离 <15 mm，并可支持 OPC-UA 等工业集成。
• 支持 1D（单点光束与运动参数、焦点漂移、激光延迟同步）、2D（扫描物镜像差、场边缘椭圆/枕形畸变、速度场、位置相关焦点漂移）以及 3D（焦散参数、平坦场、多场拼接）完整表征。
• FocusMonitor+：专为 NASA 等需求优化的焦散测量系统，确保对激光“工具”的深度理解。

这些工具帮助客户快速获得客观、一致的数据，实现机器可比性、过程稳定性证明与成本控制，真正做到“时间就是金钱”。

在航空航天这样对质量零容忍的行业，激光束诊断不再是可选项，而是保障工艺结果、降低风险并提升竞争力的必要手段。PRIMES 以成熟的产品和快速、可靠的测量能力，为激光基航空航天应用提供从单点到全扫描场的全面质量保障方案。