点击上方「3D打印技术参考」快速关注官方网址： 3D打印的一大优势是可以实现多部件集成为一个单独的部件进行制造，可大大减少零件数量。美国宇航局和其他研究人员的公开研究表明，在火箭发动机中，可以将80个部件可以减少到三个；同样，通用电气将Catalyst 涡轮螺旋桨发动机的855个零件经过结构优化减少为12个部件。 零件的减少将带来一系列效应，外媒专门总结了因此而带来的60余项影响。本期，3D打印技术参考对其介绍如下： 1. 由于更少的紧固件和功能的集成，零件数量的减少意味着组件的整体重量将更轻； 2. 反过来，集成化会以多种方式改变制造方式，可以以更低的成本打印组件，花费的时间也更少； 3. 零件组合和集成化制造，使3D打印这种制造方式的优势更加明显而有效； 4. 使用3D打印制造新零件的成本将逐渐降低； 5. 使用3D打印进行设计迭代或开发新设计将更便宜，同时也更快； 6. 存储零件所需的空间减少为单个零件的存储空间； 7. 所有零件都可以作为一个整体而非单个零件进行专门制作，可以达到最好的效果； 8. 更少的零件作为一个整体也减少了许多其他变量，例如更少的表面积和更少的整体后处理表面； 9. 减少处理成本； 10. 减少机器工作时间，进而降低成本； 11. 减少QA和QC过程中的处理环节； 12. 需要测试的零件更少，从而降低成本并加快测试过程； 13. 需要更少的工具； 14.购买与飞行比率将得到改善，因为总体而言需要的材料更少，由于需要更少的组件，因此这种影响更加复杂； 15. 通过移除紧固件、整合功能和改变零件结构，可以从根本上改变外形； 16. 由于零件更少、质量更轻和制造集中化，因此降低了运输成本； 17. 由于更少的材料使用和减少了机器工作时间，并减少了运输成本，可能会减少碳排放并消耗更少的能源，从而提高整体可持续性； 18. 更少的零件、更少的工具和更少的材料总体上会显著降低存储成本； 19. 存储带来的变化，有利于提高工厂的运行效率； 20. 存储带来的变化，有利于降低厂房成本； 21. 存储带来的变化，有利于降低建筑规模和辅助费用； 22. 存储成本和存储材料占用的资金减少，这可能会为一些公司节省数十亿美元； 23. 在新产品问世之前，在工具上占用的资金更少； 24. 更少的资金用于备件和保留工具以备不时之需； 25. 更少的资本被用于备件，包括仓库、人手等； 26. 零件可以更快地重新设计； 27. 重新设计零件可以更便宜，不必更改工具； 28. 集成功能和更少的零件意味着需要存储的零件更少，从而简化了物流； 29. 集成功能和更少的部件意味着部件更大，也可能更复杂，因此当它们损坏时，可以为它们收取更多费用； 30. 集成功能和更少的零件意味着零件更大，也可能更复杂，进而更易于MRO和备件服务操作； 31. MRO和备件服务可以通过销售更昂贵的零件和更简单方式来进行，从而赚取更多利润； 32. 设计更改更易于执行； 33. 设计变更的执行速度更快； 34. 迭代更容易进行，特别是因为在一个新的部分中可以处理对其他部分的连锁反应； 35. 运输成本更低； 36. 更少的零件意味着来自供应商的订单风险更小； 37.…

核工业与航空航天工业都需要高质量、高强度的零部件。在航空航天业，3D打印技术已经被证明从防燃的塑料件打印，到飞机隔离舱的金属结构件打印，再到喷油嘴这样的功能部件的打印是可靠、而且可行的。同样，3D打印技术在核工业领域具有不容忽视的潜力。 国外橡树岭实验室、西屋电气公司、法马通公司等核电巨头都在积极研发3D打印技术，中国中核北方核燃料元件有限公司、中国核动力研究设计院等也在致力于该技术的核工业应用。本期，3D打印技术参考介绍增材制造技术在核工业领域的研究与应用情况。 1. 美国橡树岭国家实验室 美国橡树岭国家实验室(ORNL)正在牵头实施“转型挑战反应堆”(TCR)建设计划。TCR计划于2019年启动，目标是集成3D打印等先进制造技术、新材料、计算科学等领域的最新研发成果，将于2023年建成一座微型反应堆。该计划将充分利用橡树岭在设备制造、材料、核科学、核工程、数据分析及相关领域的创新能力。 TCR的3D打印 橡树岭表示，TCR将使用新型先进材料，并采用一体化的传感器和控制部件，建设一座先进反应堆，目标是依靠科技进步降低反应堆造价，并为反应堆的设计、制造、取证和运行开辟一条新的道路。TCR计划完成多项基础实验，包括堆芯设计的选择以及为期三个月的“冲刺”。后者的主要目的是证明将3D打印技术用于快速制造原型堆芯的敏捷性。研究人员未来将进一步优化已选定的设计和流程。 TCR打印的模型 TCR堆芯位于使用传统技术制造的不锈钢压力容器中。堆芯由氮化铀三元结构各向同性燃料和堆芯结构件组成，堆芯结构件使用3D打印技术制造，材料为碳化硅。燃料块布置在不锈钢结构中，并与氢化钇慢化剂混合在一起。氢化钇慢化剂能够最大限度地减少实现临界所需的高丰度低浓铀数量。TCR将成为橡树岭建设的第14座核反应堆。 TCR团队对堆芯进行神经网络分析  2020年5月，橡树岭国家实验室宣布：核电反应堆核心3D打印技术取得了阶段性突破，后期，实验室的研究人员不断改进设计，优化工艺，并论证打印部件的一致性和可靠性。ORNL实验室主任表示：挑战3D打印反应堆组件是以前从未有过的方式，是制造学、材料学、核科学、核工程、高性能计算、数据分析与其他相关领域共同合作的成果。 这张照片显示了具有双壁包层和冷却通道的燃料元件，其中包含高表面积和螺旋形导向装置 TCR技术总监表示：目前的核形势非常严峻，此类3D打印技术可以为核领域的快速创新提供帮助。3D打印核反应堆作为TCR部署计划的一部分，将为先进核能系统的加速部署提供一个新的模式。除此之外我们还将创建一个数字平台，帮助将技术移交给其他工业，方便用此类技术快速制造零件。BWXT核运营集团有限公司已获得美国能源部橡树岭国家实验室的合同，生产TRISO核燃料，以支持“转化挑战反应堆”(TCR)的持续开发。 用于法马通沸水反应堆燃料组件的3D打印通道紧固件由ORNL制造 2020年12月，TCR项目制造的3D打印槽形通道紧固件首次装入位于华盛顿州Richland的法马通核燃料制造工厂的Atrium 10XM沸水反应堆上，用于将燃料通道固定到组件格栅。除此之外，美国阿拉巴马州田纳西河谷管理局 (TVA) 布朗斯费里核电站 2 号机组也已经安装了四个3D 打印燃料组件通道紧固件。这些组件都是在橡树岭国家实验室的制造示范设施中生产的。2. 西屋电气公司除了橡树岭国家实验室外，美国西屋电气公司(Westing house)2020年5月4日宣布，在2020年春季停堆换料期间，拜伦1号机组已成功安装使用3D打印技术制造的顶针堵漏装置。这是全球首次在反应堆堆芯安装3D打印构件。 拜伦1号机组中的顶针堵漏装置  SiC燃料棒通常具有非常粗糙的表面，对于水平凹坑设计，尤其是在大多数压水反应堆网格中通常使用的水平凹坑设计，存在潜在的损坏隐患。西屋电气设计了一种新的燃料组件隔离栅设计，并通过3D打印一次性将结构作为一体化组件制造出来。西屋电气设计的间格栅具有沿着细长燃料组件的竖直轴线的轴向尺寸，核燃料组件格栅包括多个管状燃料棒支撑单元，具有四个横截面通常为正方形的壁。在相邻的燃料棒支撑室或控制棒支撑室中，每个壁有内部支撑垂直弹簧。西屋电气还考虑了一种混合叶片，该混合叶片在燃料杆支撑单元之间的区域中，连接至燃料杆支撑单元的外部。 西屋公司3D打印制造的燃料格栅  通过引入3D打印技术，可以在不进行进一步组装或焊接过程的情况下打印西屋电气开发的格栅。与现有的格栅设计相比，新的设计允许SiC型燃料棒的平滑插入，同时还带来低压降。增材制造技术使得格栅设计允许：1)实施高度精细但完全集成的混合功能，从而增强热和水力性能;2)最小化总压降;3)提高整体网格强度以应对震动。 3. 中国核动力研究设计院 中国核动力研究设计院是国家战略高科技研究设计院，被喻为中国核动力的工程摇篮。该院于2015年已经对ACP 100反应堆压力容器实现了3D打印制造，然而中国核动力研究院的何戈宁主任指出，到目前为止，核级的3D打印部件在中国国内鲜有应用。经过多年实践，该院总结出3D打印技术应用的三个痛点：1)DFAM缺乏：基于3D打印设计的缺乏。之前的尝试是快速原型，有什么打什么。2)系统性规划的缺失：对于整个3D打印应用的价值规划产业规划都是缺失的，做了一些零敲碎打的工作，很难实现批量化的应用。 3)标准规划的缺位：核能领域是个特殊的领域，核安全和传统的工业安全相比，对于国家、国民经济的重要性是不一样的。怎样能够建立一套标准规范体系，在这个标准规范体系下来推进3D打印的应用，是需要重点关注的内容。 3D打印的工艺样件试验件 在以往工作的基础上，核动力研究设计院选择了换热设备作为代表，系统性的开展了DFAM的设计，并希望能够以这个点来个撬动整个3D打印在核能领域的应用。该项目拿到了工信部一条龙的应用示范。基于3D打印思维完成了模块化、高效换热设备的设计，与传统的换热设备相比，重量、体积、零部件数量、制造周期均减小90%，制造成本降低了50%。根据核动力研究设计院的梳理，3D打印在核能领域的应用前景非常的广阔，包括用3D打印来做减隔振、高效泵阀部件。对于一些结构件的一体化设计、减重设计，燃料组件等一些关键功能部件也可以用3D打印来实现性能提升。未来，核动力研究设计院希望能够与增材制造产业链上的各个优秀企业深入合作，推进3D打印在核能领域的应用。 除核动力院之外，2020年上海航天设备制造总厂激光增材制造团队完成了核电站堆内关键构件增材制造。据悉，此为世界上最大尺寸的增材制造核电站堆内关键构件，突破了大尺寸构件增材制造应力变形控制核心技术，形成了一套成熟的工艺规范，实现高效率高质量成形，展现了增材制造技术的应用潜力和团队技术实力。4. 法国法马通公司2015年，法马通公司(Framatome)在德国埃尔兰根实验室启动增材制造项目，项目重点在于使用3D打印技术制造不锈钢和镍基合金燃料组件。来自法国、德国和美国的燃料专家参与了该项目，欧盟及美国能源部也对该项目予以支持。法马通计划使用增材制造技术为压水堆、沸水堆和VVER机组生产燃料组件。法马通强调，该技术还可用于其他核燃料方面的应用，包括快速成型、试验组件和燃料生产线工具制造、堆内燃料检查和服务工具修复等。 瑞士戈斯根(Gösgen)核电厂 2020年11月，法马通突破性的3D打印核燃料元件完成了反应堆的首个辐照检测周期。这些实验性不锈钢和镍基合金部件于2019年载入瑞士的戈斯根核电站，这些部件一共需要通过五个辐射检测周期，从而确认这些组件在实际操作条件下的性能表现。后续将对辐照后的燃料组件实施进一步检查，从而确认其在实际运行工况下的性能。5. 俄罗斯原子能公司俄罗斯国家原子能公司(Rosatom)计划将先进3D打印技术作为其非核心业务战略的一部分，根据该公司的计划，其最新的3D打印业务将首先用于其核电领域，然后再延伸到其它业务部门，而且这一3D打印业务将使用由其自行开发的创新金属粉末材料和工业级3D打印机，该公司的很多部门都提出了在本部门中可以使用3D打印技术制造的零部件种类。截至2020年，3D打印已经成为了Rosatom非核业务的领先技术之一。Rosatom拥有提供增材制造服务的所需要的大部分专门知识技能，制订了关于设备、材料和技术的计划，来帮助将任何设计思想变成最终的产品。公司还专注于测试3D打印部件以确保其可靠性和安全性，这样它们才能够抵御很高中子通量的辐射。6. 其它机构2016年6月份，通用电气和日立核能(GEH)联合启动了用3D打印来制造核电厂所需零部件的项目。这些零部件诞生后会被送到美国爱达荷国家实验室(IDL)接受核辐射测试，然后与未受辐射的材料进行比照。由于极具前景，这个项目已经获得了美国能源部200万美元的资金支持。 西屋公司3D打印制造的核电零件 GEH发言人表示，在这个项目中，3D打印技术带来的好处显而易见，比如能大大简化零部件制造流程从而将制造时间缩短十倍左右。虽然受限于3D打印机的尺寸，GEH目前能实现的最大构建体积只有400立方毫米左右，但对于一些小尺寸部件，比如碎片过滤器、沸水反应器，以及抗震动喷射泵来说，这已经足够了。另外，对于新建的核电厂来说，3D打印技术还可用于制造精细运动控制棒驱动器。通用电气利用3D打印技术进行原型设计，设计了GNF2核燃料组件，如下图所示，该组件改进了杂物滤网，显著降低碎片接触燃料棒的概率，提高了可靠性，并降低运营成本。 GNF2 燃料组件 GNF2核燃料组件及其杂物过滤网 德国西门子公司(Siemens)2017年将3D打印消防泵叶轮安装在斯洛文尼亚克尔什科核电厂，至今一直持续安全运行，实现3D打印设备在商业核电厂的首次应用。3D打印核电站消防水泵用叶轮2019年早些时候，瑞典两家3D打印企业Additive Composite公司和Add North 3D公司联合发布了适于核工业辐射屏蔽应用的新型碳化硼复合丝，可以用来作为核电站的屏蔽材料。结语3D打印是近几年兴起的一种新型制造技术，在核能领域有着广阔的发展前景。国外核电巨头都开始积极布局，并生产了部分3D打印部件用于核反应堆。未来，海陆空天都可能对先进核能有应用需求，对于装备的高效、紧凑、小型提出了前所未有的挑战，这些特点却是3D打印技术的优势。注：本文主要内容来自高端装备产业研究中心，3D打印技术参考补充，转载已获授权。欢迎转发 主编微信：2396747576; 硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.深圳大学&核工业西南物理研究院 | 采用3D打印制造核聚变陶瓷部件 2.3D打印在航空领域的最新应用案例 3.考虑工艺约束的3D打印自支撑晶格用于中国新型超轻航天器结构 4.美空军和GE公司的金属3D打印探路者计划达成下一个里程碑

2014年，一件3D打印的空客A350 XWB支架连接器因彻底改变了飞机构件的制造方式和民用飞机的“轻量化”途径，从而入选“德国工业创新奖”。这个用于固定飞机机翼和发动机的部件因具有复杂的几何结构而无法采用传统工艺制造，但3D打印这种新的制造工艺却将其塑造为现实。这种跨行业的开发形式不仅获得了卓越的质量，更具有经济价值，从而促进性了它的批量化应用。 空客公司表示，通过整合这些零件的生产流程，3D打印使其对供应链的控制力更强。同时，在中等制造数量下，金属3D打印比传统工艺更具成本效益，且大大缩短了交货时间。在需求可能不可预测的行业中，这是一个重要的权衡因素。 这个相对较为复杂的支架，过去采用铝合金铣削制成，在加工时会产生大量浪费。而采用钛合金3D打印，结构的优化使其重量减轻了30%以上。在飞机制造过程中使用金属3D打印的重要依据是该技术实现了几何自由并能够减轻重量。“轻量化结构”能够帮助航空公司更经济地运营飞机。新的飞机设计需要数千个飞行测试安装支架，这些支架的生产单位数量非常少，而增材制造技术则允许设计师尝试新的结构。 3D打印带来的优势还包括生产中工具成本的降低，由于在3D打印过程中不需要工具，因此现在可以在早期阶段以较高的效率批量生产这些零件。以前需要6个月时间来开发一个组件，而采用3D打印之后时间缩短到了1个月。 基于以上优势，空客多年来一直在飞机设计和制造过程中采用3D打印技术，无论是Concept Laser、EOS还是西亚基都是空客的合作伙伴。多年过去，3D打印工艺和材料科学获得了进一步发展，“轻量化”和“仿生学”也指向了一个新的趋势。空客正在研究3D打印复合材料支架制造代替钛合金的可能性。一架商用飞机每减轻一公斤重量，就可以在其使用寿命期间减少25吨CO2排放，复合材料在性能可靠的情况下无疑会进一步推动轻量化的发展。 近日，先进制造商Arris Composites透露了与空客公司合作的一项研究，该项目专注于机舱支架的生产，并希望通过利用创新的制造方法和材料（包括复合材料）来实现航空碳排放量的显著减少。 据Arris称，将220克的金属支架进行拓扑优化后采用连续纤维复合材料3D打印可以使零件重量减轻75%到50克。由于每架飞机会配备500个这种支架，如果一年会制造100架飞机，50000个轻量化的支架在整个生命周期中会节省1.13亿吨的燃油，并减少3.57亿吨的CO2排放。 航空航天领域一直在探索热塑性复合材料的韧性和优势。这些材料开发工作已成为下一代复合材料研究的基础。尽管热塑性塑料具有理想的材料特性，但有限的制造能力限制了它们的使用。Arris Composites公司开发了一种称为Additive Molding的技术，通过在热塑性树脂中精确排列连续纤维，获得了具有无与伦比机械性能的下一代复合材料及成熟的大批量成型方法，这些产品具有高度集成性，所制造的产品比金属更坚固、更轻。 Arris Composites声称，金属替代的新时代已经到来，机加工、3D 打印、金属铸造、金属注射成型和金属包覆成型的产品可以被卓越的复合设计替代。连续纤维+热塑性塑料复合制造实现了高强度和轻量化零件的批量生产，通过这种新工艺，可以以与塑料成型产品相同的速度生产高级碳纤维材料，而碳纤维零部件替换钛材料，可使重量减轻78%。 空客公司创新经理巴斯蒂安·谢弗表示，“空客正在朝着使航空旅行更清洁、更可持续的方向迈进，要实现这一转变，需要探索具有重大影响和实际应用的颠覆性创新。我们设计和制造飞机的方式正在发生变化，像Arris这样的新兴技术公司能够帮助我们实现对更好航空旅行的愿景。我们知道仿生学、拓扑优化和先进复合材料是未来，Arris正在帮助我们将这些设计和材料理想结合起来，以实现更好的飞行未来。” 此外，Arris Composites指出，其增材成型技术结合了增材制造和高速压缩成型工艺，将对更换零件和未来的飞机结构产生巨大影响，因此减少碳排放是可能的。空客本身致力于探索这样的技术途径，以支持其实现更可持续的航空旅行的愿景。 注：本文内容来自3D打印技术参考。欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.比钢强10倍，比铝高8倍|可用于航空航天结构件的3D打印连续纤维复合材料 2.超越PEEK，3D打印的碳纤维增强尼龙有怎样的性能和应用潜力 3.Raise3D将以9.9万和2.9万的价格发售桌面金属和碳纤维3D打印机 4.美空军研究室大力开发连续复合材料3D打印，并用于无人机机翼成型

从3D打印技术发展到已经能够制造完成零件开始，第一个受益于这项工艺的行业无疑是航空航天领域。通过制造复杂结构实现零件的轻量化所带来的好处是显而易见的，特别是当零件的价格并不是真正的限制因素时，这在航空航天领域司空见惯。下面就来盘点一些3D打印在航空领域的最新应用案例。 1. 3D打印XB-1超音速飞机钛合金零部件 XB-1是Boom Supersonic公司于2020年底推出的一款超音速飞机，其飞行速度可以和目前已经停用的协和式飞机媲美（少数投入超音速客机）。XB-1一经推出，就吸引了业界的目光，一来是目前超音速商用客机并不多，二来它大量启用了3D打印的零部件，整机一共使用了21个3D打印的钛合金零部件，这些部件均采用Velo3D的蓝宝石金属打印机制造，应用于发动机和环境控制系统。 2. Norsk Titanium为波音787提供零部件 2020年12月，Norsk Titanium公司宣布将向波音交付新的787梦幻客机组件。Norsk使用的快速等离子体沉积工艺（RPD）是一种经过FAA认证的OEM合格的增材制造工艺，通过使用钛丝转变为适用于结构和安全关键应用的复杂组件，可为航空航天、国防和商业客户节省大量的交货时间并节省成本。此项交付是Norsk不断增长的商业航空结构领域的第三位客户，也意味着Norsk获得了欧盟航空航天公司的第一笔经常性生产订单。 3. 雷尼绍等为直升机3D打印门把手 英国3D打印公司雷尼绍、航空公司Hyde Aero Products(HAP)和英国国家快速成型制造中心(NCAM)合作的一个项目，为两架二类直升机3D打印了门把手。这是HAP首次尝试金属3D打印飞机部件，其目的是考察3D打印飞机零件是否是个可行的、具有成本效益的解决方案。 4. 3D打印飞机跑道垫 跑道垫是空军在远征时使用的一种辅助设施。通过跑道垫，可以在平坦的地面上铺设一个临时的起飞降落跑道，提升飞机的战斗距离。传统上，美国军方依靠便携式跑道，用铝板垫组装。在100万美元的赠款下，美国印第安纳技术和制造公司以及普渡大学合作，开发了一种3D打印的跑道垫，内部采用了蜂窝结构，具有拼接便捷、轻量化、拼接缝隙小、牢固耐用等优点。 5. 为私人飞机3D打印机舱零部件 Cabin Management Solutions（CMS）是一家从事飞机维护、维修的公司，服务对象主要为私人飞机。在维护飞机的过程中，CMS发现很多零件都已经停产。为了解决这个问题，他们采用了3D打印技术。目前他们已经3D打印了100多种零件，如开关面板、温度控制器面板、按钮等。使用的材料为阻燃微碳纤维填充尼龙，并通过了FAA标准部件的认证。 6. 3D打印战斗机舱门部件 萨博是一家瑞典航空航天和国防公司，在生产过程中一直使用增材制造技术，为其战斗机制造内部部件。3D打印可以创建和维修零件，同时节约时间和成本。去年3月，该公司进行了首次3D打印部件的试飞。这是一个由尼龙制成的舱口，能够承受室外条件。最终，萨博希望找到更耐用的材料，特别是与高海拔地区的严寒有关，并希望开发一种移动的3D打印系统，以便将其带到不同的基地。 7. 3D打印空客A320ceo停产零件 Satair是一家丹麦公司，自 2011 年以来一直生产飞机部件。该公司去年使用增材制造技术，为一位客户提供了经过认证的金属3D打印件。3D打印用于制造 A320ceo 飞机的机翼尖栅栏，而通常供应商不再提供该部件。据Satair称，这种设计方法降低了45%的成本，同时提供了灵活性。 8. 罗罗3D打印发动机主要结构 ITP Aero成立于 1989 年，负责开发和设计航空领域的应用。最近，这家罗罗西班牙子公司采用3D打印技术制造了新型UltraFan ®发动机的主要结构之一。该部件称为TBH（尾部轴承外壳），将用作飞机和发动机之间的连接元件。据 ITP Aero 称，3D打印使生产具有复杂几何形状的部件成为可能，只需使用少量粉末，并节省 25%的材料。该公司表示，这种制造方法更环保，并减少了生产过程中的碳排放量。 9. 赛峰3D打印大尺寸商用飞机前起落架组件 3月底，赛峰集团与SLM Solutions合作制作了一款商务喷气式飞机的前起落架组件，尺寸达455 x 295 x 805 mm。采用SLM技术来3D打印制作如此大尺寸的飞机部件，尚属世界首次。该项目的目标是证明通过SLM 3D打印技术生产主要配件的可行性。传统起落架零件，通常是通过5轴加工和三个锻造零件组装而成，为适应3D打印逐层制造的工艺特点，需要将组件进行重新设计，这不仅节省了整个制造过程的时间，最终还将原来的三个零件组合为一个整体，重量减少了约15％。 10. 西班牙马德里航空局建立3D打印后勤保障 管理西班牙空军飞机和直升机维修的马德里航空局（MAESMA）将增材制造技术纳入到其工厂中，用来开发定制工具和测试新部件等。更具体地说，它使用FDM机器制造碳纤维填充部件。例如，它打印了用于泄漏控制的模因部件或用于直升机主转子的自定义密钥。MAESMA 还投资了3D扫描解决方案，用于扫描备件，并建立一批3D文件，以防需要维护。 11. Materialise与EOS合作成为首批空客3D打印非金属阻燃飞机零备件提供商 此前，增材制造服务提供商Materialise宣布已经获得空中客车公司供应商资格，能够使用基于SLS (激光烧结) 工艺的3D打印技术为空中客车公司生产飞机零备件。该工艺中使用的材料由EOS提供，是一种阻燃聚酰胺材料（PA 2241 FR）。随着这一发展，Materialise和EOS成为了首批获准基于空中客车工艺规范AIPS 03-07-022提供3D打印服务的供应商。目前，空中客车已授权Materialise基于两种3D打印技术生产飞机零配件。目前，Materialise为空客A350打印了大约100种不同的飞行零备件，每年为整个A350生态生产总共26,000个零件。此外，Materialise还将为其它空客飞机（包括A320、A330和A340）提供零备件，为此，EOS 工业 3D 打印技术将发挥关键作用。 12. 汉莎航空3D打印整体方案中心 德国汉莎航空将增材制造分成"原型制造、工具制造以及最终零件制造“三种类别。该技术使内部维修和维护过程更加高效，也用于制造飞机的单独部件和备件。此外，还可以使用聚合物材料或金属制成定制工具。在最终零件制造过程中，必须始终考虑合格部件的审批流程，这就是为什么在每种情况下都对增材制造的部件进行特定成分评估的原因。该中心旨在加快增材制造产品的开发和制造。 欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.与航空航天用户绑定，3D打印服务商获发展契机…

运载火箭捆绑点轴承支座是助推器连接芯级火箭实现传力的关键主承力构件，传统制备材料选用高强钢锻件机加工而成，具有强烈的减重需求。TC11钛合金是我国开发的可在500℃以下长期服役的α+β型高温钛合金，室温强度高、热强性好，是制造航空发动机、高压压气机盘及叶片的主要材料以及航天器主承力构件的潜在材料，有取代高强钢作为航天主承力构件材料实现运载火箭轻量化的巨大潜力。 但钛合金的加工性能差，大型钛合金结构件的传统制造一般需要大型锻压设备及大型模具，制造难度大，材料利用率低，制造周期长，设备成本和生产成本高。因此，大型关键钛合金构件的制造技术被公认为是航空、航天等高端重大装备的核心关键制造技术之一。 上海航天设备制造总厂有限公司增材制造团队的相关研究作为封面文章发表于《中国激光》 激光熔化沉积成形属于增材制造技术，可实现零件的近净成形，因具有较少的去除量且可避免使用模具和大型锻压设备，因此可显著降低航天领域大型金属构件的制造成本和周期。 组织和性能是激光增材制造钛合金研究热点问题，成形过程中移动的熔池对成形件反复热作用决定了成形件的组织和性能。为满足航天主承力钛合金轴承支座的应用需求，近日，上海航天设备制造总厂有限公司增材制造研究团队研究了不同热处理工艺下的组织和性能，使激光熔化沉积制造的TC11钛合金强度和塑性均显著提升, 达到了锻件标准，为整体轴承支座性能调控提供了依据。 创新研究与结论 围绕如何均匀化激光熔化沉积成形TC11钛合金组织和提升成形件的综合力学性能，研究团队采用双重退火热处理工艺对激光熔化沉积成形后的TC11钛合金进行组织和性能调控。分析其组织和性能的演变行为，建立热处理-组织-性能关联关系，为后续其它工艺组合下钛合金成形件的热处理制度选择提供参考，为TC11钛合金航天主承力构件的轻量化应用提供经验。研究结论如下： 1) 在异质形核和外延生长形核两种机制的竞争下，TC11钛合金的沉积态组织沿沉积方向呈柱状晶和等轴晶交替生长的现象。沉积态微观组织主要由晶界集束α相组成的魏氏组织及晶内细针状网篮组织构成。沉积态TC11钛合金经双重退火后组织明显粗化，且随着退火温度升高，晶内α相的长径比减小，晶界α相出现断续、球化和消失现象；当退火温度为1025℃时，晶界重新形成连续晶界α相，晶内组织突变为细化的网篮组织。 图1 激光熔化沉积系统及工艺方法。(a)LMD系统; (b)成形过程; (c)扫描路径; (d)热处理制度 2) TC11钛合金沉积态和热处理态的力学性能均满足锻件标准要求，双重退火可显著提升沉积态的力学性能。受晶内和晶界组织的影响，随着退火温度升高，TC11钛合金的强度总体先降低后升高，塑性整体上呈先增后降的趋势。随着退火温度升高，屈强比先升高后降低，并于1010℃时达到最大。沉积态和双相区内退火TC11钛合金强度的各向异性<3%，表现为趋近各向同性的特征，塑性各向异性呈先增后减的趋势，在995℃退火后塑性的各向异性最小。 图2 柱/等混合组织。(a)沉积态；(b)热处理态 3) 受晶内组织及连续晶界的影响，沉积态TC11横、纵向拉伸断口均表现为沿晶断裂特征；双重退火后，晶界出现断续、球化和消失现象，裂纹以微孔聚集机制不断长大，断口表现为韧性断裂特征，在995℃退火后，断口上的韧窝最均匀。 图3 拉伸性能。(a)横向拉伸性能；(b)纵向拉伸性能；(c)屈强比；(d)各向异性 以上研究为TC11钛合金航天主承力构件的轻量化应用提供经验。后续，团队将针对大型钛合金构件不同部位力学性能差异，以及包括冲击性能在内的其它使役性能进行考核，并对钛合金轴承支座表面质量及内部质量进行无损探伤检测，优化成形及后处理工艺以满足使役性能需求。 上海航天设备制造总厂有限公司增材制造研究团队 团队介绍 上海航天设备制造总厂有限公司隶属于中国航天科技集团第八研究院。依托于“上海航天复杂金属构件增材制造技术研究中心”和“中国航天科技集团增材制造工艺中心”，增材制造研究团队拥有包括LMD、SLM、WAAM等各类增材工艺与装备研究制造平台。 近年来，团队承担了多项国家重点研发计划课题、国家自然基金、上海市启明星等省部级以上的科研项目，系统开展了激光增材制造工艺、装备、工程化应用等方面的研究工作，相关研究成果发表在《中国激光》、Additive Manufacturing、Optics & Laser Technology 等国内外知名期刊，并荣获“中国航天科技集团科技进步二等奖”“上海市科学技术进步二等奖”等多项科技奖励以及“中国军民两用技术创新大赛铜奖”“上海市产业青年创新大赛金奖”等多项国家级、省部级荣誉。 注：本文内容来自中国激光，文章题目《激光熔化沉积TC11钛合金双重退火后的组织和力学性能研究》。欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.西南交大实现铝合金3D打印多缺陷主导裂纹扩展行为的成像表征 2.Science重磅：一种非常规的3D打印策略，创建超级钛合金结构 3.金属顶刊《Acta Mater》：增材制造高强铝合金的疲劳与动态时效！ 4.多位知名学者联合综述：金属增材制造过程中的微观结构演变和多阶段控制

10月10日，据俄罗斯国家技术集团官网消息，俄技集团增材技术中心成为俄罗斯国内首家获得俄工贸部批准进行航空部件和其他零配件批量化3D打印制造的企业。俄技集团增材技术中心总经理弗拉季斯拉夫•科奇库罗夫表示，对安全性要求极高的航空制造业是知识密集型行业之一，这是增材技术以及俄罗斯航空制造业发展的一个新的重要阶段。 目前，俄技集团增材技术中心是俄罗斯国内最大的3D打印设备园区，拥有41台增材及辅助设备，能够生产450种部件。俄技集团表示，其正在使用3D打印技术生产PD-35发动机部件，这款大推力航空发动机将用于CR929俄中宽体客机。 俄首次批量化3D打印航空部件 相比俄罗斯，中国在3D打印技术方面的发展和应用可以通过类似的数据得到证明，3D打印技术参考进行了归纳： 11月8日，国内知名的金属增材制造商铂力特宣布3D打印服务厂房SLM设备达到200台。 10月11日，国内知名的金属增材制造商鑫精合在央视新闻联播中被报道获得国家开发投资集团先进制造产业投资基金数亿元投资，工厂已有180余台金属3D打印机。 5月18日，中国钢研科技集团旗下专注于航空航天及民用合金零件增材制造业务的控股子公司钢研极光举行投产仪式，公司将总投资10亿元，计划于2025年前，实现3D打印设备装机量达到150-200台，完成重点产品批量生产。 2020年5月，飞而康宣布打造世界一流的增材制造超级工厂，规划设备50余台，并计划在2022到2023年内再投入一倍的设备来产业化生产，届时金属3D打印机将达100台。 届时，国内面向金属3D打印服务的装备数量保守估计也会超过600台，尽管设备之间面向的应用领域不只有航空航天，但规模依然庞大。 综合考量成本和加工效果，航空航天成为了3D打印最优应用领域。一个新的加工技术对于企业来说，核心考虑的是成本与加工效果，如果更低的成本实现了同样的加工效果或更高的成本实现了更优的加工效果则均有应用的空间，而航空航天领域由于对成本相对不敏感，3D打印的优势就被显著的放大。 无论是既有现状，还是未来布局，如果没有批量化应用为前提，国内几无可能进行如此大规模投资。 根据3dpbm数据，全球航空航天增材制造市场空间有望从2020年的30亿美元增长至2030年170亿美元，保持19.36%的年复合增长率，这其中包含了增材制造设备、材料与相关产品，其中设备市场规模则有望保持近13%的增长率。 航空航天领域为3D打印应用提供了无限空间 技术进步推动3D打印相比传统加工方式盈亏平衡产量不断提升。在以技术革新追求大规模生产前，3D打印通常仅在产量较低时具有经济性，因此适合定制化、设计快速迭代的小批量制造。伴随着目前设备、材料、服务供应商技术不断突破，3D打印开始逐步在大规模生产上具有经济性，具有大规模生产能力的“增材制造2.0”将使3D打印迎来一个高速发展的十年。 与此同时，随着我国国防战略全面转型，航空航天装备升级换代节奏有望加快，航空航天零部件制造正处上升期。随着国家“十四五”规划重点内容将围绕新一代航空装备、精确打击武器、无人装备及信息化装备为重点，新一代航空航天装备及精确打击武器将进入批量装备阶段，同时随着军民融合改革的深入推进，主机厂一般能力产能将进一步释放到上游民营企业。 飞而康增材制造工厂 鑫精合增材制造工厂 铂力特增材制造工厂 在导弹研发和制造方面，3D打印独特的轻量化制造特点能够提升导弹的使用效益。根据解放军报信息，3D打印导弹与传统制造方法相比，不仅能够降低成本，还能极大缩短导弹零部件的设计和更新时间，3D打印技术也解除了弹头制造中的各种限制，可以改善导弹的热力学性能并尝试之前无法使用的设计。雷神、洛克希德•马丁等公司早在2016年就已尝试通过3D打印寻找新的导弹部件制造方法，根据公开资料信息，导弹弹头减重1KG，可增加12至15km的射程。因此认为3D打印对导弹性能具有明显提升，在该领域需求有望持续提升。根据国防部信息，2021年上半年全军基础训练强度明显增大，弹药消耗大幅增加，采购量也有望持续上升。 中国航天科工二院采用3D打印技术在飞行器研制中取得重要里程碑 在军机研发和制造方面，我国新一代军机广泛采用3D打印技术。我国第一款舰载战斗机歼-15、多用途战斗轰炸机歼-16、第一款本土隐形战斗机歼-20及第五代战斗机歼-31的研发和制造均普遍使用了3D打印技术。俄技集团也指出，采用工业化3D打印，可将某些部件的制造时间从6个月缩短到3周。3D打印制造出来的部件在性能不变的情况下更轻，有望提高飞机载荷、优化飞行特性。国防大学军事后勤与军事科技装备教研部李大光教授表示，上世纪八九十年代，要研发新一代战斗机至少要花10-20年的时间，而借助3D打印技术，最少只需3年时间就能完成。目前，我国先进战机正处于高速列装阶段，为3D打印技术批量化制造零件释放了增量空间。 翼龙无人机上面的3D打印应用，来源：2021增材制造材料创新发展论坛直播 在民机研发和制造方面，铂力特、飞而康等增材企业均参与了C919验证机零部件的试制工作，保障了首飞成功。与此同时，铂力特后续为国产各类飞机制备了近2万个零部件，其中绝大部分已装机使用。根据商飞公司市场预测年报，2020至2039 年中国新机交付价值量将达到1.33万亿美元，成为全球最大客机新机交付市场，增材制造行业将有望充分受益中国客机发展市场。 3D打印确保了C919的成功首飞 航天领域为3D打印应用提供了无限空间。从长征五号B运载火箭、“嫦娥”系列到新一代载人飞船和火星探测器，从小到结构支架、发动机零件，大到主承力大底，3D打印的零部件已经通过了地面测试和各项环境考核，为载人空间站、月球和火星探测以及北斗导航等航天重大工程的实施提供了技术支持和保障。按照国家航天局未来将重点推进行星探测、月球探测、载人航天、重型运载火箭、可重复使用天地往返运输系统、国家卫星互联网等重大工程的计划，增材制造技术在该领域将大有可为。 增材制造技术在航天领域将大有可为 END航空航天无疑是金属3D打印发挥作用的重要领域，面向巨大的应用市场，以铂力特、飞而康、钢研极光等为代表的民营企业只是3D打印技术的部分服务商，航空航天系统内部同样拥有各式各样的增材制造生产线。因此，面向航空航天领域，金属3D打印批量化制造将加速发展。欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.与航空航天用户绑定，3D打印服务商获发展契机 2.与成飞绑定，能否成就光韵达通宇航空3D打印制造业务？ 3.中国航天科工二院采用3D打印技术在飞行器研制中取得重要里程碑 4.突出3D打印对航天制造的重要性：卢秉恒院士出席中国航天先进制造技术与装备发展论坛

11月6日，中国国际口腔器材展览会暨学术研讨会（DTC）如期结束，黑格科技展出了搭载HeyGears Cloud的2小时俱乐部椅旁解决方案、技工端规模化量产解决方案，以及黑格梦工厂联盟落地成果。 △左右滑动查看更多 亮点一：桌面级齿科专用3D打印机——为数字化齿科赋能 本次展会，黑格重点推出的UltraCraft DS （以下简称“DS”），是专为齿科椅旁多领域垂直应用而打造的准工业级桌面3D打印机，具有高精度快速打印、操作简便的基础特性，同时配备固化机及清洗机，在椅旁即可实现从设计文件到打印成品的转换。 但椅旁应用的落地不仅仅是设备入驻，更是“数据-设计-CAD&CAM”这条数字化链条上断链能力的补足。 为此，DS通过搭载HeyGears Cloud，涵盖“诊疗方案设计-数据前处理-3D打印-成品后处理”全流程专业服务，使椅旁数字化应用更便捷、更高效、更全面，为口腔诊所客户带来即刻诊疗、即时修复的一站式体验。 △“黑格2小时俱乐部”流程图 “黑格2小时俱乐部”即是基于该思考提出的解决方案。该方案通过可视化诊疗，让患者直观地参与和感知数字化技术和方案在术前、术中、术后的应用，在口腔条件合适的情况下，从问诊到完成种植体植入仅需2小时，即种即走，安心微创。 方案打破了种植患者术前无法感知诊疗效果、只能被动接受治疗方案的诊疗模式，创新打造以患者体验为导向的数字化诊疗流程，让患者不只聚焦于价格对比，而是更注重诊疗体验与最终修复效果，最大化整个诊疗过程的专业服务价值，以此推动椅旁数字化诊疗生态的良性发展，在快速发展的竞争环境中脱颖而出。 亮点二：激发数字化技工所潜能3D打印方案 UltraCraft A2D、A2D Ortho、A2D 4K则是黑格科技为满足齿科技工所数字化应用能力建设与批量化定制的生产需求而推出的大幅面、高精度工业级DLP打印机，不仅能够实现精细化质量与高产能双向均衡，更能搭载HeyGears Cloud，通过生产智能排产、生产可视化管理、生产运营数据分析等功能轻松进行信息化生产管理。 △HeyGears工业级齿科设备 其中以A2D Ortho搭载HeyGears Cloud、HiVE自动化生产系统设备、OCR自动打标及切削系统，配套形成的“隐形正畸规模化量产解决方案”可助力技工厂实现24H“黑灯工厂”生产。 亮点三：黑格梦工厂联盟计划优势及案例 黑格科技除了解决技工所业务向问题，也推出梦工厂——数字化转型&营销一站式解决方案，从改造、培训、软件、硬件、应用解决方案、运维服务到营销等多维度，最终帮助联盟成员实现人才-流程-产品-服务数字化升级。 亮点四：50+款高性能齿科应用满足临床需求 现场人气产品还有基于黑格设备、方案落地生产的50+款专业级齿科应用助力口腔临床诊疗，覆盖了种植、正畸、固定修复、活动修复4大领域。现场嘉宾无论是对应用的精度，还是材料性能都极为认可。 数字化生产作为提高效率的强有力工具，黑格的数字化应用解决方案在临床端和技工端分别展现了不同的成效，不断在客户端与用户端学习、打磨和提升，共同创造数字化价值。 只有不惧自我突破和革新，顺应趋势，运用数字化实现转型，才能在危机中寻找转机。黑格一路走来，认识到任何单一的环节都构不成完整的数字化链条，只有多方的共同连接、打通彼此的数字化壁垒，找到共生价值，才能在整个链条流程中真正实现整体效率的提升。 未来已来，您是否已准备好与黑格同乘这趟“数字化转型快班车”？破则立，未来可期！ 欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.黑格科技：何为3D打印精度？“精度”高打印就好？还原度才是检验打印效果的最佳标准 2.打通齿科数字化全链条！黑格科技3D打印应用云平台正式上线 3.3D打印迎来新机遇，全球化齿科头部企业如何借势腾飞？ 4.有没有一款3D打印数据处理软件，能满足齿科加工的所有需求？

随着3D打印在齿科领域的发展和探索，市面上宣称能应用于齿科的光固化3D打印设备百花齐放。由于齿科应用对精细准确的高要求，精度成了大家在设备中做选择时的主要考量。但是，精度越高，打印出来的齿科应用效果就一定越好吗？ 大家谈论的“精度”指什么？ 3D打印设备往往会给出一个精度指标，这也是大家普遍拿来判断设备精度高低的主要依据：“做导板，精度75um？Pass！精度50um，OK!” 事实上我们正在对比的只是设备上单一配件的工作参数，并不代表设备整体精度。 【△模型分层示意】 超过90%的3D打印技术都是层堆叠模式，简单理解就像三明治，一片片的不同形状叠在一起，变成立体的模型。每一片的成型效果，以及片与片之间叠加过渡效果，分别代表它的水平面精度和垂直精度。而各类设备标明的“精度”实际仅仅是水平面精度参数。 水平精度和垂直精度有什么区别？ 水平面精度即XY轴的精度，是成型面的图像构造能力，是设备光学元件的理论效用。 SLA是激光光斑扫描成型，类似用笔涂色块。因此它的XY轴精度参数即指其笔头（光斑）的最小直径，约80-120um。 【△SLA扫描的图 I 来源于网络】 而DLP、LCD的成型方式都类似二维码，由许多小方块构成一个图像。每个小方块即单个像素点，它的大小便是其图像最小构建能力，即DLP、LCD的XY轴精度参数。 【△DLP投影概念图】 3D打印的可是三维模型，所以实际上，它还有层与层的垂直精度要求。就如同样大小的三明治，每层厚度越薄，那么构成的片数量越多，层与层过渡越好，垂直表面越精细。 这个精度参数是成型面的厚度细分，最小是25um，由Z轴运动配件的最小步幅决定。层厚是可以在打印参数中设置的，好比台阶，一个台阶是25um高，我们可以选择一次走一个台阶或者数个台阶。 因此，设备的精度高低只是凭借单一的XY轴精度参数做对比，那就太片面了。而且！无论Z轴精度参数也好、XY轴精度参数也好，这些指标实际上是配件所提供的精度能力，它能为我们提供设精度参考值，并不能描述设备打印能力。 理论精度为什么不能描述设备打印能力？ 并不是配件具有高精度参数，设备就能有这么强的打印效果。人类的恒牙理论寿命是70年，但由于生长情况、饮食、清洁、伤病等影响，它往往没法达到如此长寿命。 设备也是如此，配件的质量和装配的好坏会影响其精度能力，比如一台DLP设备即使分辨率高，如果LED光源质量差，也发挥不出高分辨率的效果。 在微距拍摄甚至肉眼下，我们能明显区分出不同精度打印的牙模表面纹路差异，而有心的用户会发现，同样一个切片打印文件，同样一种树脂，换另一台同款设备去打印，表面也是存在差异的。 【△80umVS50um微距拍摄纹理对比（点开图片查看）】 这是因为：设备的3D打印能力不仅和其关键配件的配置质量有关，与设备装配、软件控制、匹配树脂等因素也有着密切联系。 相信大家在使用中遇到过这种情况：打印作业出现了问题，要排查原因需要对设备、耗材、数字模型、切片等多方面去着手，因为这些因素都将会对模型打印效果产生影响。 也即是说，设备的理论精度做得很好，那么它发挥的好坏就会在使用者手上，要求使用者对3D打印技术原理及工艺有较深的理解才能产出优质打印效果。 不仅如此…… 上述问题仅仅是一种静态下的情况。而我们将时间再拉长一点，在全幅面、多次重复下打印，如果设备缺乏感知反馈功能，那么还会出现不同位置、不同批次的同个模型产生差异的情况。 因此理论精度并不能定性设备的打印效果。 什么才是检验打印效果的最佳标准？ 黑格在做设备开发中发现了这个问题：目前所有的精度描述都是以设备角度出发去衡量的，这是一种因定义，它可以评判设备的好坏，但并不能评判它交付到用户手上时生产结果的好坏。 因此黑格采用了另一种因果定义——还原度：将数字模型打印出来后，再次将其扫描，得到的扫描模型与原数字模型进行重叠对比的重合率。 【△反扫重合率：绿色面积越大重合率越高】(*扫描会存在细微误差，这种误差在打印模型应用要求误差范围内，可被允许存在） 这种简单粗暴的方式直指3D打印的本质——所见即所得。以打印模型的还原度衡量设备的动态生产能力。覆盖了精度、表面质量、打印细节、尺寸误差、结构吻合等描述3D打印能力的各个维度，是检验打印能力的最佳标准。 在描述设备打印效果上，还原度比精度更精准，更贴合使用参照依据。 如何才能做到高还原度？ 在前文中，我们提到了既然设备、耗材、数字模型、切片以及软件算法、工作环境都会对3D打印质量产生影响。而黑格希望兑现3D打印所见即所得的愿景，让用户摆脱各类影响因素的桎梏，享受科技带来的便捷。 仅仅是提供优质的设备，还不够。 如何做到高还原度？经历过无数的弯路和探索，黑格的最终答案是全生态闭环与反馈。 【△4K应用场景化】 黑格科技最新一代齿科解决方案——Ultracraft A2D 4K 作为一台齿科专用的旗舰型3D打印机，搭配了4K呈效光学组件和工业级Z轴运动组件，理论精度值达到了±26.8um。 这个精度值很高，当然，仅仅如此是不够的。 它不仅是一台高精度设备，背后是需要数百人团队、数百斤研究资料、几GB数据来支持的生态系统。 为了让它生产运作稳定，植入了经过好几GB数据训练和优化的黑格人工智能算法、以及自动光学校准和光强补偿等自动优化补偿机制。 为了让它不受材料干扰，材料研发团队不断推出齿科专用树脂耗材，在满足应用的性能需求前提下，优化材料和设备所结合的打印适用性。 为了降低操作者的经验要求，搭建了封箱式前处理软件，得益于不断优化，软件会自动寻找适配方案，操作者只需要按照引导点击“确定”即可完成工作。 为了抵御环境的影响，建立了规范化生产环境勘察改造流程，在设备装机前对生产环境进行改造。 96.3%，这就是4K的还原度。（*数据来源于黑格实验室50例随机测试结果） 欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.打通齿科数字化全链条！黑格科技3D打印应用云平台正式上线 2.3D打印迎来新机遇，全球化齿科头部企业如何借势腾飞？ 3.中科大：引入先进国产DLP 3D打印机，荣获多项荣誉，为教学实力强力背书 4.开核桃、抬杠铃丨一款“高刚耐温、超精细、低蠕变”的功能性3D打印树脂

鞋模制造作为传统加工行业之一，其完整工序包括设计、木模制造、铸造、模具制作、咬花、喷砂、电镀/喷铁氟龙防护处理等工序。整个加工过程非常复杂，周期长，成本高，需要耗费大量的人工及满足严格的绿色环保要求。在时尚界，鞋企产品的更新换代对于占领市场起到至关重要的作用。3D打印在鞋企的应用大大简化了鞋模的生产流程，大大提高了生产效率，不断提高产品更新速度。 在2015年前后，国内SLA厂商开始使用光固化技术替代传统木具加工，经过几年技术的不断迭代后，在鞋模行业取得不错的效果，尤其是成本优势和更精细表面纹路的呈现效果。但即便如此，依然需要铸造配合完成所有工序。 SLM技术直接金属3D打印成型，可免去木模、铸造和咬花等工序，实现更快的产品交付、更有立体感的花纹呈现效果和更环保的制造方式。金属3D打印成为各大鞋模厂商关注的焦点，纷纷加入了解、测试，并积极应用推广，金属3D打印技术势必掀起鞋模行业的革命和创新。 金属3D打印在鞋模行业的主要应用 金属3D打印技术在细节体现和制造精度方面的表现尤其适合鞋模直接制造，同时，该工艺提供了巨大的设计和制造自由度。即使是小批量，也可以以最高质量、快速且经济高效地设计和生产最复杂的形状。通过这种方式，金属3D打印技术为许多工具和模具制造商克服挑战提供了新的解决方案。 打印胶底（局部件） 铝合金测试数位花纹+实物 以鞋模案例做数据检测，样品总量减重后4.5公斤（一双），采用汉邦科技HBD-350T设备打印39小时，综合打印成本已经降至约1500元/公斤（自用设备情况下），并可在5~7天完成整套模具交付，对比传统加工方式效率得以明显提升，可以实现更加复杂、带防伪纹路的鞋模，并且对于精密铸造和CNC现场管理、节约人工等具有优势。 3D打印的鞋模数据 鞋模3D打印总处理时间 采用金属3D打印制造完成的鞋模 金属3D打印鞋模应用仍有不足 金属3D打印技术在鞋模制造领域的应用已有多年，虽取得了很大突破，但仍需要继续改善： 1. 鞋模打印的速度问题。鞋模具有复杂精细的曲面、花纹，不能过高追求打印层厚； 2.鞋模打印材料对于传统的A3钢，硬度对比偏高，一旦出现后期纹路的破坏比较难通过传统常规的咬花处理； 3.分模线不顺、鞋模字体和花纹底部悬空打印会有挂渣、塌陷等，模口位置若悬空面积过大，打印中可能会翘曲变形而影响模具的后期使用； 4.鞋模打印出来后如何控制精度的问题，鞋模热处理后在线切割时由于应力释放，造成鞋模整体翘曲变形而导致鞋模精度误差大。 关于鞋模应用的技术难点，近年来，汉邦科技通过钻研和探索鞋模行业的应用，经过不断的打印测试、应用效果分析，于2019年下半年推出HBD-350/350T鞋模专机，有针对的解决鞋模行业的诉求。 汉邦科技HBD-350/350T金属3D打印装备，成型尺寸：325*325*400mm，激光功率：500W/500W*2 HBD-350/350T金属3D打印装备具备更主流成型尺寸，兼容单/双激光配置，高效稳定的铺粉供粉系统，封闭式全自动粉末循环系统，独立长效多级净化系统，满足高效率、高强度、高质量、持续性生产需求。 END 3D打印确实在某种程度上正在改变全球制鞋业。对于快速原型制作，所有主要鞋类品牌如耐克、阿迪达斯、新百伦等都使用3D打印技术，进行鞋类或中底直接3D打印仅仅是一部分，创建更准确、更快的模具，并更快地将“传统”的新产品推向市场仍然是鞋类品牌工作的重点。 作为国内领先的工业级金属3D打印设备制造商，汉邦科技于2007年进入金属3D打印领域，专注于金属3D打印装备的研发、生产、销售及应用技术。汉邦始终聚焦技术创新及行业发展，凭借丰富的市场积累、应用深耕，结合对新技术、新工艺的极致追求，不断在科研能力和产品质量的提升上精益求精。依托强大的研发及先进装备设计与制造能力，汉邦将继续以用户需求为核心，以技术工艺创新为驱动，用优质的产品与专业的服务为教育教研、模具、汽车、航空航天、医疗等各行业客户提供各种金属3D打印应用解决方案，发挥金属增材制造优势，助力传统工业制造的数字化、智能化升级。 欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.汉邦科技金属3D打印助推高效换热器制造升级 2.基于SLM的增减材混合制造新形式：激光熔融与超快激光切割相结合 3.Science重磅：一种非常规的3D打印策略，创建超级钛合金结构 4.罗罗通过3D打印设计和制造有史以来最大航空发动机的关键结构

3D打印机，如同电脑一般，已然成为研发工程们的重要工具，可以实现“3D设计-3D打印-原型验证”的连贯工作流程，大幅缩短新品开发周期。 某安防公司的烟雾报警器研发人员，就用3D打印，2小时实现了从设计稿到实物的转变，提升工作效率的同时还实现了设计的保密性。 如今，研发工程师们都知道3D打印机能够帮助他提高工作效率，但是，市面上各具特色的3D打印机，并不是每一台都适合研发部门用。那么，研发工程师又该如何挑选？ 我们来分析下研发工程师对于3D打印机的核心要求。作为一个工具选项，研发工程师最基本的需求是“打的准”且“耐用”、“好用”，就如同好的工作伙伴，这台3D打印机要稳定输出高质量的打印产品，且不能掉链子。 那么，基于这三项核心要求，3D打印机需要具备怎么样的性能？ 1 “打得准”：这要求打印尺寸与设计尺寸一致，要求3D打印机具有高精度 2 “耐用”：即稳定性好，在参数表里可能无法直接看出结果，这个主要取决于光强系统的设计、设备硬件的选配以及散热装置的效用等因素 3 “好用”：即操作便捷，软件操作是否快捷，整理流程是否顺畅 综上，研发工程师在挑选3D打印机的时候，要考察的最基础的三个关键点即为高精度、稳定性、易用性。 为了减少研发工程师的试错成本，小编在这里要推荐一款适合研发工程师、兼具高精度和稳定性的3D打印机——AccuFab-L4K 高精度光固化3D打印机。 高精度 1 先临三维的光固化打印技术已在齿科领域得到广泛应用，精度水平得到认可； 2 L4K的精度水平也达到了IT7的水平（依据ISO286-1、GB/T1800.1标准）。 强稳定性 1 采用了定制开发的传感器，能够实时监测光强的强弱，并自动调节； 2 采用DCS散热系统，保证机身40℃以下的工作温度，大幅提高光学系统寿命； 3 硬件采用工业级器件，且经过21项严格出厂检验。 操作便捷 1 软件采用引导式操作，简单易用； 2 打印机可直接触屏操作，且打印完成快速去支撑，高效便捷。 高精度、强稳定性、操作便捷，L4K要做的是研发工程师的良好“工作伙伴”，配合其进行新产品的快速开发！ 不久的将来，正如文本打印从求助专业图文打印店到如今办公室随处可见可用的二维打印机普及一样，每个研发团队都将拥有放于办公室区域，触手可得的易用型专业级3D打印机，AccuFab-L4K将是您的理想选择。 欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.先临三维重磅推出高精度光固化3D打印机，助力原型设计和柔性生产 2.美海军与Stratasys达成25台2000万美元的历史最大政府3D打印机购买交易 3.福特采用大幅面（1m³）3D打印机制造夹具和固定装置 4.世界知名工程机械制造商使用中国桌面金属3D打印机制造发动机支架