国家卫生健康委国际交流与合作中心2019年发布的《全球视野下的中国口腔产业》调研报告显示，中国口腔行业以高于GDP增速50%-100%的增长率快速发展，是全球口腔领域发展最快的国家之一。 口腔行业增长潜力爆表，作为行业参与者应该如何把握机遇？数字化是答案之一。数字化可以大大提升诊疗和齿科产品生产效率，在设备、设计、工艺流程等方面已经有所应用，但目前仍然仅限于局部应用，很少有全链路数字化解决方案。 近日，在华南国际口腔展上，黑格科技重磅推出数字化运营服务平台HeyGears Cloud，为齿科企业提供快速、具有高附加值的一体化工具，打通口腔行业的各生产环节，实现全流程贯通、全信息集成、全环节监管，真正做到了全链路的智能化、自动化、可视化。 HeyGears Cloud具有智能运维、专业齿科设计服务、自动化数据处理、行业应用算法等功能，有效避免信息延迟及人力消耗，全面提高生产流程中的智能协作程度。 HeyGears Cloud采用轻量化的操作方式，诊所端、技工所端均可快速上手使用。前不久，黑格科技2小时俱乐部椅旁解决方案发布，目前已搭载HeyGears Cloud运行。 医生端仅需上传口扫数据模型，下单设计，确认打印三步简单操作，其余环节由平台自动完成。黑格设计服务中心极速接单，与医生在线沟通方案及确认，提供导板设计及钻孔流程指导。通过2小时俱乐部椅旁解决方案，医助可一键打印导板，根据钻孔图高效、安全完成种植手术，实现标准化、规范化的椅旁即刻诊疗。 此外，HeyGears Cloud可为技工所规模化量产解决方案提供智能“全视角”，实现全自动化，整个流程进度一目了然，可实时监控设备状态，通过高效设计、批量化前处理、生产可视化排产等功能，实现每个环节高效连接，提升生产效率。 黑格科技HeyGears Cloud将打通齿科数字化生产的全链条，构建起一套标准且高效协同的工作流程，让诊所和技工所可更专注于各个业务高效、精细化运营，这是黑格科技在齿科行业全链路数字化解决方案应用的一次突破，也是持续推动齿科行业数字化的又一个里程碑。 欢迎转发主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.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？ 2.工艺人员会失业吗？开启金属3D打印，并没有你想得那么难 3.牙科 | 3D打印纯钛、TC4、钴铬合金的性能对比 4.年盈利13亿美元的隐形牙套制造商——隐适美的商业模式

继创新的发动机燃油喷嘴，以及GE9X和Catalyst涡桨发动机大规模使用3D打印零件之后，GE公司似乎已经很久没有大的3D打印新闻发布。然而对于这家世界领先的新技术领袖来说，创新总是在路上。近日，GE公司旗下航空部门展示了金属3D打印如何低成本代替铸造工艺、生产传统无创新设计部件的案例。即便已为铸模付出了巨大成本，但选择金属3D打印依旧经济可行。 第一次发现金属3D打印比铸造要便宜 大多数制造商都难以在支付了铸模费用的情况下，放弃使用铸造而选择金属3D打印，主观上的成本考量都不会将两者相提并论。然而，GE Aviation（GE航空）和GE Additive（GE增材）的合作证明，金属增材制造可以与传统铸件的价格持平。其成功制造的四个3D打印部件将削减多达35％的成本，这足以让管理部门淘汰旧的铸模。 同样重要的是，GE Additive的工程师从识别目标零件到3D打印最终原型，总用时仅10个月，而使用铸造工艺生产这些零件则需要12到18个月甚至更长时间。GE Aviation的增材制造部门负责人表示，这是他们第一次发现金属3D打印比铸造还要便宜，即便在有外部供应商报价的情况下，金属3D打印仍然具有成本优势。 与以往利用零件合并来减少组装从而降低大量成本不同，此次3D打印的零件完全基于铸造模型，没有任何的设计更改。这一发现让GE Aviation着手寻找其他发动机上更多的零件，并采用金属3D打印来降低成本。 零件审查，减少外部依赖，探索金属增材制造与铸造的成本差距 GE Aviation对铸件的年度审核始于2020年初，力求降低现有产品的生产成本，包括外部委托生产的数百种铸件。对于GE Aviation来说，只有少数供应商可以为航空业进行铸造，因此必须确保公司不会过分依赖于特定供应商。如果能够以更少的成本自行制造部件，这无论对于快速生产备件还是降低生产成本，都至关重要。 零件审查的过程需要考虑多种因素，包括零件的尺寸、形状、功能，以及打印材料、工艺是否成熟可靠，还需要考虑后处理步骤的便捷性，例如能否通过机械加工消除表面缺陷以及能否通过钎焊为零件增加配件等等。在零件甄别的过程中，工程师须不断自问，有没有哪些事情一年前做不到而现在在技术上是可行的。 3D打印不仅适合制作复杂零件，对于具有简单形状的零件也易于从现有模型进行打印，从而节省时间并减少铸造所需的模具支出。因此，零件审核同时检查了各种批量生产的零件。到2020年2月，GE Aviation已经确定了180种铸件通过3D打印可以节省成本。为了确保结论的准确性，由GE Aviation和GE Additive工程师组成的团队分别使用各自的生产和财务模型，将其分为几个小组，核算了每个零件的3D打印投资回报率。 最终有几十个零件通过了初步筛选，补充分析选定了其中九个，包括船用燃气轮机、涡扇发动机和一些军事项目的零件。这些零件的材料均是CoCr合金或者Ti-64。在考虑能够使用工厂内部的Concept Laser M2打印的前提下，可选择的零件范围进一步缩小，在优先考虑了基于零件工程资源以及节省成本对发动机计划重要性的因素下，项目团队确定了引气系统适配器盖成为计划的重点。 四个零件的尺寸一致，直径约89mm，高约152mm，均由CoCr合金制成，其作用是处理来自涡轮压缩机部分的热压缩空气。从制造的角度来看，这些零件具有近似的几何形状和相似的功能。项目团队认为M2一次可以打印三个部分，但工程师们很快重新设计了版面，将其增加到四个，这立即提高了生产率，因为打印四个部分和打印三个部分所需的时间大致相同。 该项目的3D打印工程师通过仿真和分析，证明了这些零件的性能与替换的铸件相同。在每一版的打印任务中还增加了测试样条，其中一些位于零件的开口腔中，技术人员因此可以测量每次生产运行的完整性。 END 该项目的意义在于， GE Aviation首次严格按照成本将生产从精密铸造转变为增材制造。这些零件均是一对一的替换，没有进行任何重新设计或零件合并。而采用铸件的设计进行3D打印，不仅在质量上有保证，在生产速度上更是超越铸造。该项目因此可以作为未来工作的参考案例。GE Additive的高级技术负责人也表示，GE Aviation及其增材制造工厂从业务的角度展示了他们所不具备的实力。然而笔者认为，该项目只适于特定情景。 值得玩味的是，该项目能够推进到采用3D打印进行验证的地步却是要归因于疫情。由于去年美国在病毒控制方面持续不力，GE Aviation的奥本增材制造工厂的工作也变得不饱和，增材团队因此有更多精力专注于其他项目。该项目的推进，很大程度上就是为了利用那些闲置的打印机。 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.大型零件增材制造整合设计，看GE增材高级设计工程师如何说 2.GE增材：具有增强后处理和质量控制的金属3D打印 3.304个3D打印零部件的超越 | 世界最大航空发动机GE9X获得FAA认证 4.GE 增材：连续增材生产是一场马拉松，而非短跑冲刺

桌面金属3D打印的代表企业主要有Markforged以及Desktop Metal，这两家公司推出的产品在长时间内引领了整个桌面金属3D打印市场。对于这种间接金属3D打印技术，脱脂和烧结是两大重要任务，而脱脂的方法则根据有机粘结剂的组成成分不同会针对性的采用热脱脂、溶剂脱脂、催化剂脱脂或者多种脱脂方法相组合。脱脂是从坯件外部逐渐向内部扩散的过程，整个过程相当漫长，成为困扰业界多年的问题。而脱脂工艺的快慢也造成了如今MIM行业的产品代际，放之于间接金属3D打印，也同样面临该问题。 全亚洲最大的3D打印技术专业展览会-TCT亚洲展即将于5月26日-28日，在上海虹桥国家会展中心举办。作为本次展会的大会赞助商，Raise3D上海复志将会在今年的TCT上发布“全球第二代桌面级金属3D打印解决方案。 图 | 复志展台 该款解决方案由Raise3D和BASF合作开发，与目前市面上的第一代桌面级金属3D打印机不同，该产品采用当下MIM行业最先进的一步脱脂法—催化脱脂，避免了产品容易发生变形和尺寸精度控制困难的弱点，能生产较大尺寸的打印零部件；同时脱脂时间更短，降低了成本，兼容现有的MIM工艺，可直接利用目前的国内手机供应链，实现规模化生产。这也意味着，Raise3D新推出的桌面金属3D打印解决方案可与当前MIM行业无缝衔接。 而当前Desktop Metal和Markforged所采用的脱脂方法是溶剂脱脂，作为上一代脱脂工艺，溶剂脱脂时间长，不仅拉长了整个产品生产周期，还制约着可生产产品的壁厚或者尺寸，使得基于该工艺的技术只适合成形尺寸小、壁薄且厚度均匀的零部件。而脱脂工艺的不同，依赖于3D打印线材中的粘结剂成分。 Raise3D的金属3D打印样品 巴斯夫推出的Ultrafuse 316L线材由超细不锈钢粉和聚合物混合而成，而催化脱脂工艺也正是由巴斯夫发明。与标准热塑性线材相同，其线径分为1.75mm和2.85mm两种，在打印过程中线材内的聚合物充当粘结剂，打印完成的部分称之为生坯。其中的主要聚合物成分在催化脱脂过程中会被除去，剩下的部分则由纯金属颗粒和残余粘结剂组成，接下来会在稍低于金属熔点的温度下进行烧结形成最终的金属零件。 BASF金属3D打印线材 Raise3D部分金属打印展示样件 Raise3D部分金属打印展示样件 根据3D打印技术参考的资料调查，Markforged金属3D打印线材的粘结剂成分为蜡和树脂，其中金属粉末和粘结剂的组分比例为60:40，而Ultrafuse 316L的金属含量则达到了90％。 高金属含量意味着降低了产生缺陷的风险、提高了成功率。巴斯夫采取了一些措施来确保在生产过程中均匀分布金属颗粒，使每个粉末颗粒都可以被一定量的聚合物包裹。这对于减少挤出过程中的不均匀流动、提高表面质量和可靠性具有重要意义。此外，高金属含量也意味着具有更高的性能，3D打印技术参考对比了Ultrafuse 316L与Desktop Metal 316L不锈钢的性能数据，发现前者在拉伸强度、断后延伸率和致密度方面均优于后者。 Desktop Metal、巴斯夫及MIM标准下的316L性能数据 Raise3D是一家位列国际第一阵营、处于高速发展的国际化公司，与多家国际知名品牌建立合作，并成为BASF金属3D打印线材大中华区的独家代理。为发展金属3D打印技术及其他先进3D打印工艺，该公司已有上市计划。 扫描下方二维码，现在预约参观立享50元门票优惠！ 欢迎转发主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.预见2021：《2021年中国3D打印材料产业全景图谱》 2.杨永强教授演讲：金属增材制造技术的进展及展望 3.金属粘结剂喷射3D打印：在尝试使用该技术时须考虑整个工艺链 4.2020年全球3D打印市场规模（设备、材料、服务）发展情况

近几年来，齿科的数字化进程方兴未艾，种植牙、隐形正畸等领域正在快速增长。齿科加工企业在拓展业务范围、扩张规模的同时，也面临着全新的挑战。比如： 如何管理诸如金属和陶瓷修复种植、隐形正畸等多种生产工艺？ 如何对口扫、设计、生产数据进行统一管理？ 如何快速查询订单的生产进度并进行动态生产排程？ 这些挑战不仅有关于加工工艺的，也有关于生产流程的。在传统模式下，解决这些问题往往需要大量人力，或是使用多种不同的软件，效率低下且容易出错。 如果这些问题能通过一款软件得以解决，就可以帮助齿科加工企业简化流程，显著提升运营效率，起到事半功倍的效果。效率的提升也有助于承接更多的市场需求，提升市场份额，做到领先一步。 Oqton提供的正是这样一个一站式齿科解决方案，能够轻松搞定整个齿科加工的全过程。接下来，就让我们一起来细数一下它的三大特点。 人工智能驱动的增材制造 人工智能可自动对各种齿科零件进行分类。牙冠、牙桥、牙模、可摘局部义齿等不同类型的零件会使用不同的工艺路径来进行加工。 基于人工智能的自动摆放会为零件寻找理想的摆放角度。这有助于减少支撑材料的使用量、提升零件的表面质量，同时缩短打印时间和后处理工序的复杂度。 Oqton平台会根据不同的零件类型，自动生成锥状或晶格状支撑，并避免支撑接触重要的表面。为了便于后期对零件的分拣，还可以自动为零件生成标签。 Oqton平台可以实现人工无法完成的高密度3D排版，进一步提升设备的利用率。 人工智能可以根据实际使用情况来学习用户偏好的分类方式、摆放角度和支撑生成策略，实现了个性化与自动化的完美结合。 强大的CNC减材和增减材混合加工 根据坯料的情况，自动进行零件排版并生成连接杆，提高材料利用率。 零件在3D打印完成后，无缝衔接直接在基板上进行热处理和机加工，以保证精度、简化流程。 通过打印定位零件，帮助CNC设备在开始加工前精准定位。 端到端的生产流程管理 Oqton平台保留了从订单到交付的完整的数字线索。对于生产的每一个环节，无论是3D打印、机加工、后处理、质检和发货，其中涉及的订单、零件、物料、工具和设备均可用二维码或NFC进行追溯。 基于人工智能的自动排程会根据交货日期将生产任务安排到跨地域的各种设备上。排程结果还能根据订单的优先级，通过物联网获取的设备的实时信息进行动态变更。 Oqton平台会对有交付风险的订单的发出警告，并进行动态插单。 实时数据和历史数据可用于定制看板和报表，让生产状况一览无余。 Oqton平台会监控激光器、滤芯、切削刀具等关键设备组件，并适时给出维保或替换建议。 扫码关注OQTON堃腾智能制造，即可免费申请软件演示 欢迎转发主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.工艺人员会失业吗？开启金属3D打印，并没有你想得那么难 2.十款时下最热门的3D打印数据处理软件，哪款适合你 3.一款基于3D打印工艺预测、性能数据库和全动态工艺自适应调整的黑科技软件 4.国产3D打印软件Voxeldance Additive经受住市场考验，2.0即将线上发布

材料和结构的破坏与局部机制有内在联系，包括易延性金属、脆性陶瓷、离散泡沫和空间桁架，通常会发生高度局部变形。剪切带和裂纹表面的形成，以及壁和支柱的屈曲，可能会发生连锁反应，而系统的大部分未承受临界载荷。为了打破这种已建立的范式，来自加州大学尔湾分校和佐治亚理工学院的研究人员们展示了使变形非局部化的3D打印张力超材料，可以使变形离位以防止失效。 研究人员通过张拉整体性（Tensegrity）设计原则，将孤立的刚性杆集成到柔性的绳索网格中形成一种非常轻便的自张紧桁架结构。然后从950纳米直径的元件开始，使用先进的直接激光写入技术来生成尺寸在10-20微米的基本单元，制成由八个单元构成的超级单体，这些单体可以组装形成连续的结构。 研究人员通过建模和实验观察到，这些构造表现出了独特的均匀变形行为，而没有局部应力过大或利用不足的现象。研究显示，新的超材料的可变形性提高了25倍，其能量吸收能力比最好的晶格排列提高了一个数量级。 4%相对密度八位体试样的单轴压缩实验。视频给出了原位静态框架和相应的变形图、应力-应变响应和离域效率曲线 张拉整体结构已经被研究了几十年，尤其是在建筑设计领域，最近在许多生物系统中也发现了它们的存在。几年前，佐治亚理工学院的Julian Rimoli才在理论上对适当的周期性张力晶格进行了概念化。正是通过该项目，该研究团队实现了对这些超材料的首次物理制造和性能演示。 这种基于微米级桁架和格栅的极轻便但具有很好强度和刚度的传统结构可以通过增材制造技术来制造，具有替代飞机、风力涡轮机叶片和许多其他应用中较重结构的潜力。尽管这种材料具有许多理想的品质，但它们也像任何承重结构一样，在过载的情况下仍然易于遭受灾难性破坏。 4%相对密度开尔文试样的单轴压缩实验。给出了原位静态框架和相应的变形图、应力-应变响应和离域效率曲线 在纳米结构材料中，失效通常始于高度局部的变形。一个区域内的剪切带、表面裂缝以及壁和支柱的屈曲会引起连锁反应，从而导致整个结构坍塌。研究人员解释说，当受压构件屈曲时，桁架格栅开始坍塌，因为受拉的桁架无法承受。通常，这些部件在公共节点处互连，这意味着一旦失效，损伤会迅速扩散到整个结构中。 基本单元以及由多个单元构成的超级单体 相反，张拉整体结构的压缩构件形成闭环，彼此隔离，仅通过拉伸构件连接。因此，受压构件的不稳定性只能通过拉伸载荷路径传播，如果不断裂，则不会经历不稳定性。向下压拉张整体系统，整个结构将均匀受压，防止局部损坏，否则将导致灾难性的破坏。 借助3D打印开发的超材料进行压缩试验 张拉超材料显示出前所未有的抗破坏性、极好能量吸收性、可变形性和强度，胜过了所有其他类型的最新轻型结构。该团队的研究为高级工程系统的设计提供了重要的基础，从可重复使用的冲击防护系统到自适应的承重结构。 该研究得到了美国宇航局（NASA）和国家科学基金的资助，相关论文《Tensegrity Metamaterials: Toward Failure‐Resistant Engineering Systems through Delocalized Deformation》已在Advanced Materials期刊上发表，论文已上传QQ群。 欢迎转发主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.史玉升教授：4D打印智能构件的增材制造技术及应用领域 2.前沿研究丨基于神经网络的机器学习方法在增材制造全链条中的应用 3.3D打印点阵结构：材料疲劳容限设计与制造的力学性能综述 4.航空航天领域增材制造四类典型结构及发展趋势

3D打印技术参考曾撰文指出，新一代SLM技术已经表现出了差异化的竞争趋势，这些差异化围绕着成型效率、制造成本、后处理、质量保证等一直以来备受关注的“痛点”展开，诞生出了一系列的新技术，不仅丰富了产品类型，更给这项发展了20多年的技术带来了新活力。本期，3D打印技术参考介绍华南理工大学杨永强教授团队在新一代SLM技术领域的研究进展。 1. 双波长激光粉末床金属3D打印机 将1070nm的红外光纤激光器与450nm的蓝光半导体激光器相结合，实现红外/蓝光复合，既可以打印钛合金、铝合金、不锈钢等常规材料，也可以打印对红外光具有高反作用的金、银、纯铜等材料，在实际加工过程中只需要根据材料不同切换激光器即可。这是华南理工杨永强教授团队正在承担的一个项目。 此种类型的金属3D打印机目前在市场中还未看到过具体的案例，但却具有较高的应用价值，尤其是对于面向加工服务的平台和科研领域的高校。目前，杨永强教授团队已经在两束不同激光的复合打印研究方面取得了比较好的效果。 以粉末床熔融为代表的金属3D打印机动辄几百万，而传统机型所配备的红外光纤激光在打印纯铜等材料时存在弊端。目前虽已有配备绿光激光器的市售打印机，但对于有多重需求的应用端无疑会增加购机成本。而双波长打印机的研发正是新一代SLM技术差异化的表现，具有现实的应用价值。 3D打印技术参考查询了华南理工大学有关本项研究的专利，相关资料指出，450-560nm波长激光的应用提高了镁、铝、铜合金等高反射金属粉末在激光选区熔化技术中的吸收率，提高了高反射率金属材料的加工质量与加工效率。一种高反射材料蓝绿激光微熔化成型装置，最终实现聚焦光斑直径小于15μm，采用5-10μm的微细粉末，实现了尺寸精度5μm、特征尺寸小于10微米，表面粗糙度Ra小于2μm，致密度大于99％的蓝/绿光激光选区微熔化。 2. 8激光大幅面金属3D打印机 把打印尺寸做大，在保证精度的前提下提高效率，增加振镜和激光的数量在目前是比较有效的办法。通过简单振镜拼接方式来提高打印幅面可以将打印尺寸提高到600mm以上，然而通过2振镜或4振镜协同实现的全幅面打印，尺寸会局限在300-400mm；4振镜拼接打印效率提升有限，不足四倍；9振镜拼接的搭接面太多。 杨永强教授团队与大族激光合作承担了广东省重点研发计划，正在开发8激光器、4个双振镜组动态调焦的大幅面3D打印机。按照杨永强教授的介绍，在该方案中，两个激光负责同一个幅面，8个激光分成了四个区，来实现大幅面打印。 激光和振镜的摆列方式有多重组合，如何更有效的组合好，最关键的是解决协同控制以及多振镜的光学调校等问题。 更大的成型面积，多激光多振镜扫描，更复杂的能量相互作用下，扫描路径的规划，成型腔内气流场的分布中的科学问题是需要投入研究，并总结出结论为工程上的应用提供理论支撑。大尺寸零部件的高效率增材制造研究，通过布局多点吹气，涡旋推进，层流紊流相结合，多股不同流转气流形成压差，实现对烟尘的抬升及带走过程。 该团队目前开发的商业化最大尺寸打印机是四激光四振镜的Dimetal-650，成型尺寸为620*620*1100mm，将亮相TCT 3D打印展。 3. 多材料铺粉式金属3D打印机 华南理工杨永强教授团队开发了基于SLM技术的多材料铺粉式金属3D打印机，采用上送粉方式，可在成型过程中，不间断打印的情况下添加粉末，可实现1-4种材料梯度成型、选区成型，支持单一材料及多种材料转换。通过控制系统，还可以实时监控不同粉末用量数据。 成分梯度合金在航空航天和核领域具有重要的应用价值，部件不同位置可能会根据工作条件的不同选择不同的材料。这些不同的工作条件可能需要某个特定的主要功能，例如一个位置需要抗腐蚀和另一个位置需要抗蠕变，这就需要连接两种或多种不同的合金。同时，成分梯度材料在一些应用中可以显著降低成本，中航工业沈阳飞机设计研究所采用增材制造实现了300M与A-100钢梯度复合设计成型，使飞机起落架的制造成本降低了45%。 使用激光粉末床熔化和直接能量沉积为成分梯度合金制造提供了一种有吸引力的途径，它们的分层送粉机制可以在多个空间维度引入化学成分的梯度。 END 无论聚焦细分领域，还是解决传统SLM技术的制造通病，对原有技术进行创新正在成为趋势，同时也成为产品脱颖而出的关键所在。实际上，这一点已经成为很多传统SLM设备商的共识。 除以上研究方向外，该团队还在开发机器人激光/等离子增减材设备等项目；同时，3D打印技术参考还查询到杨永强教授团队多项关于粘结剂喷射3D打印的专利已经在去年获得授权。 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.专题：金属3D打印企业（产品）差异化竞争的六个实例 2.专题：2021，多激光、超大型金属3D打印的时代已经到来 3.金属3D打印的最佳实践(二)：SLM大水平面无支撑工艺探索 4.纯铜3D打印新工艺：采用DLP工艺实现99.99%的材料纯度

尼龙是强度很高的聚合物3D打印材料，而如果将其与碳纤维复合，则可以综合二者的优越性。尼龙碳纤的3D打印件具有很好的机械性能，强度与刚性比未增强的尼龙高很多，耐磨性、高温蠕变性和热稳定性都得到显著提高。此外，碳纤维增强尼龙在3D打印中阻尼性优良，与玻纤增强相比具有更好的性能。这样的高性能材料不仅可以用于汽车领域，还可以在时尚和奢侈品行业大放异彩（注：本文内容主要涉及短切碳纤维复合尼龙材料）。 1. 尼龙+碳纤的优势——用聚合物代替金属 在设计工业应用工具时，传统技术使用铝制或者替代性的金属合金材料，这是因为金属件的表现更加优异并符合该类工具的要求。在许多情况下，热塑性塑料可以达到该类工具的强度要求，但是无法满足执行测试任务时的刚性要求。 INTAMSYS3D打印的碳纤维增强尼龙夹具 而这正是复合材料发挥作用的地方。向基础聚合物中添加增强材料可以极大地改变原材料的性能，从而使塑料件替代金属件成为现实。目前常用的FDM增强材料有碳纤维和玻璃纤维，可用来增强ABS、尼龙（PA）、聚丙烯（PP）、聚醚醚酮（PEEK）等材料。 碳纤维增强尼龙是金属的理想替代品，由于结合了尼龙的轻质和碳纤维的机械强度和热性能，碳纤维复合尼龙材料的强度与刚度显著提高，其机械强度甚至超过了3D打印的PEEK和PEKK，在汽车工业中从车辆固定架和仪表等内外部组件到发动机壳体均可以替代金属部件。众所周知，汽车碳纤维由于其强大的热和机械性能，被广泛用于汽车制造，作为金属零件的替代品，碳纤维增强尼龙在汽车工业中具有广泛的应用前景，能够实现减轻重量与设计优化的可能性，同时具有环保和经济优势。 INTAMSYS3D打印的材料性能 制造业在不断调整以满足新的需求。定制化、按需生产和小批量生产等需求都在不断催生有别于传统制造方法的替代性方案。增材制造技术可能永远无法完全取代数控机床加工或铸造，但高性能FDM打印机能够以高性价比的方式满足这些需求。 碳纤维填充的尼龙材料相比纯尼龙具有更高的性能，是FDM材料组合中最强的热塑性材料之一，它不仅可以用于汽车制造行业，其特殊的性能可以满足其他行业的制造需求。 2. 碳纤维增强尼龙解决奢侈品行业的制造难题 Promotion SpA是一家在奢侈品珠宝以及手表行业中具有非常高知名度的公司，其材料研发科学家Federica Tiso表示，他们会把控整个过程，从原型设计、原型测试、生产制造、品控再到物流，为客户提供完整的解决方案。 该公司在多年前已经开始广泛应用3D打印技术用于缩短开发时间，并确保每条表链的质量。2014年，该公司引入了第一台基于SLM技术的金属3D打印机，并采用青铜和不锈钢来制作原型和工具，之后又购买了可以打印纯金的金属3D打印机；2019年，Promotion引入一台可打印液体树脂的DLP打印机；除此之外，该公司还购入了INTAMSYS的高端FDM 3D打印机。 INTAMSYS FUNMAT HTFFF 打印机 在手表设计验证过程中，通过3D打印制造的碳纤维增强尼龙夹具解决了一系列原型设计的问题。尼龙碳纤的机械强度和轻量化特点给这家公司留下了深刻印象。 INTAMSYSFUNMAT HT制造软件 在进行手表链条衔接的过程中需要进行表面焊接，该过程离不开夹具，而使用传统的3D打印树脂夹具则遇到了一些问题。为了保护表链不受夹具本身损坏，同时还要避免它们在加工过程中移动，需要使用一种软材料。该夹具的整体尺寸为115x16.75x10mm，齿宽约为0.8毫米，Promotion SpA在采用3D打印的树脂夹具时发现，因为受到光降解的影响，夹具的强度很弱，当施加太多的力时，树脂夹具很容易断裂。 尼龙碳纤3D打印的手表链条装配夹具 Promotion SpA不得不寻找其他解决方案，最终在工程师的建议下，采用INTAMSYS的FUNMAT HT FFF打印机和碳纤维增强尼龙来制造夹具。Federica Tiso表示，“我们之前从来没有使用过这样的材料，但它的高强度质量比给我们留下了深刻印象。3D打印的尼龙碳纤夹具需要固定侧螺母，但是它的强度和精度能够满足使用要求，即便是夹具已经超负荷了，也不会在中途翘曲。” INTAMSYS的 3D 打印机通过实际证明了对于Promotion的价值，尤其是证明了使用高性能材料打印的夹具可以替代金属，他们还在不断挖掘应用，包括使用尼龙碳纤材料打造轻质耐磨的机械手末端夹具等。而前面我们提到该公司购买了多种类型的3D打印机，从这个案例中我们可以看到，不同的工艺和材料，适用于不同的制造环节，相互之间难以替代。 END 纤维增强复合材料以其优异的力学性能已被广泛应用于各工业领域，但由于传统制造工艺的限制，复合材料依然无法应用于一些具有复杂构型的结构。3D打印技术的快速发展无疑为实现复杂几何形状的复合材料制造提供了契机，从而进一步拓展了复合材料的应用范围。 当然，3D打印纤维增强复合材料的形式有多种，除了本文提到的短切纤维复合，另外还有长纤增强复合；在制造工艺方面不仅有熔融挤出，还包括激光烧结。这两种形式和工艺所能达到的材料性能也有区别，所带来的制造成本和适用领域也大不相同。 欢迎转发主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.工艺创新：将FDM 3D打印技术的潜力开发到极致 2.Stratasys 3D打印机关键专利本周到期，高温FDM市场将迎重大变化 3.国产专业级FDM设备成功打入日本精密零件加工企业 4.中国3D打印企业助力SpaceX回收火箭翻修，使再发射提速

经过几十年发展，金属3D打印技术已日趋成熟，在齿科、航空航天、医疗、模具等行业已初步形成产业规模。在该技术走向产业化的进程中，“成本和效率”问题逐渐变得突出，尤其是所需打印的零件越来越大，设备打印幅面也随之扩大，单激光打印时间变得越来越长，因此亟需寻找解决办法来降低生产制造成本，提高单位时间内的生产效率。 金属3D打印的主要的成本构成有设备折旧、粉末成本、耗材、人工、后处理费用、水电气、场地等。提升打印效率的主要方法有采用多激光提高扫描效率，缩短单层铺粉时间，采用大层厚工艺参数以及扫描策略上的优化等。 在“成本和效率”问题上，华曙高科在给客户提供高性价比的设备同时也不断进行技术创新以提高设备的生产效率，为客户创造更多价值。自2019以来，华曙高科中大型、多激光金属设备的订单和装机量均显著增长，经历了产业化客户的验证。本期我们重点介绍华曙高科的提效降本技术之一 —— 多激光技术。 一. 高品质、高效率的多激光增材制造系统 采用多激光打印并不是简单的激光器、扫描振镜在数量上的叠加，只有当多个激光之间的激光一致性问题、扫描振镜搭接校准问题、搭接稳定性问题、多激光扫描任务分配问题等得到彻底解决才能形成稳定的高品质高效率的多激光增材制造系统。 1.激光一致性问题 激光的一致性主要包含两方面，一方面是光斑形态及尺寸，另一方面是激光功率。 华曙设备的光路系统为全自主研发，包含了光学系统整体设计、光学元器件的选型（源自高端知名品牌），安装调试等。 凭借过硬的研发实力和超过10年的工程应用经验，华曙能够将多激光设备的不同激光的光斑形态基本调至一致，光斑尺寸偏差控制在±3μm以内。 下图为用光束质量分析仪在华曙FS421双激光设备上所测得的前后激光光斑形态测量图。 前激光光斑形态 后激光光斑形态 依靠华曙自主研发的激光功率校准软件和测试工装可方便快捷进行校准，经校准后不同激光之间的功率偏差可控制在3W以内，FS421M双激光的功率校准结果如下图所示： 前激光功率校准 后激光功率校准 2.扫描振镜搭接校准问题 扫描振镜是激光选区熔化成型设备的首要核心部件，成型精度主要是通过它来保证的。通过计算机系统与振镜运动控制卡来控制振镜进行指令角度的偏转，从而实现激光束在指定位置进行精确扫描。 在振镜系统中，从理论上来讲其偏转角与平面坐标之间有着固有的非线性映射关系，再加上光学元器件本身存在制造误差、装调过程中也存在误差，这些都会给系统带来“枕形畸变”、“桶形畸变”和“枕桶形复合畸变”等静态误差；同时电子传输线路中的残留噪声、模拟电压漂移也会带来一些系统和随机的动态误差，因此必须进行振镜校准来保证成型精度。华曙高科自主研发了整套振镜校准系统，可方便快捷的实现振镜扫描位置精度的精确校准。 在单个振镜系统校准之后，在多激光的扫描重合区域还需要进行搭接校准，目的是为了让多个激光器在扫描位于搭接区域的同一位置时能够尽可能的重合。在实际扫描过程中如出现偏差，则通过平移加旋转操作便可将两个激光的扫描线重合。搭接校调原理示意图 针对搭接校准这一难题，华曙也自主研发了多激光自动校准系统，包含传感器等硬件工装以及相应的搭接矫正软件，软件自动读取测试数据，自动进行计算偏差和校正。 该套系统的出现能够极大的减少调试步骤，减轻调试人员的工作量，提高准确性的同时也能显著提高校准效率。经长期、多台设备综合验证测试，通过该套系统搭接校准精度可以稳定控制在0.05mm以内，满足航空航天客户的质量要求。 多激光自动搭接校准系统原理示意图 3.搭接稳定性问题 在完成多激光区域的搭接校准之后，通常用户还关心一个问题——搭接效果能够维持多长时间保持不变？ 一个好的光学系统设计再加上使用过程中的正常维护，按理来说搭接在相当长一段时间内均不需要再次校准。但是通常情况下，为了能够更好的监控设备搭接状态，建议每半年进行一次搭接效果检查，若出现搭接超差的情况则视情况进行调整，若搭接效果在标准要求范围内则不需进行调整。 同时，为了能够更好追溯多激光打印产品质量，也建议用户在实际的打印过程中，在多激光搭接区域放置金相块以及拉伸样条对搭接效果进行随炉旁证和质量追踪。 4.多激光扫描任务分配问题 当激光器数量增加之后，在扫描任务的分配上变得复杂，除了考虑成形效率之外，还需要考虑多个激光之间的相互影响，尤其是上下风向以及当两个激光相互靠近时的影响。优异的风场设计能够在一定程度上减轻这种影响，但是依然不能完全避免。经过长期的烧结验证测试，华曙高科在自主研发的数据处理软件BuildStar平台上专门开发了基于多激光设备的智能切片算法，能够从扫描任务分配层面上有效规避上述问题，在保证烧结质量的同时将效率提升至最大化。同时也提供用户自定义模式，零部件可按照用户指定的激光ID进行烧结。 FS421M-双激光 数据处理软件BuildStar切片扫描任务分配 FS621M-四激光 数据处理软件BuildStar切片扫描任务分配 FS621M-四激光 大幅面实际扫描效果（对应上图BuildStar切片） 材料为IN718 二. 如何评判多激光打印工件质量 在充分解决如上问题之后，便可在多激光增材制造系统上进行高品质的零部件打印。通常需要从三方面来评判采用多激光所打印的零件质量，分别为：表面搭接痕检查、金相观察及力学性能测试。 1.搭接痕迹 零部件表面的搭接痕迹能够直观的体现出搭接效果的好坏，一般也可以通过触摸或放大镜对搭接区域质量进行进一步的评判。搭接效果较差时，搭接痕迹明显，不同激光之间错位较大，用手触摸时凹凸不平感较强烈。 搭接效果较差时的竖直面搭接痕迹 搭接效果较差时的水平面搭接痕迹显微镜下放大图 从上图中可以看出样块表面熔池线纹理清晰、规则排布，表面无明显颗粒物附着，体现其参数的适用性。但是由于搭接效果较差，可以清晰的看到上下两个激光扫描时的搭接熔合线隆起以及侧面的错位，错位量在0.1mm左右。 搭接效果较好的情况如下图所示，从图中可以看出其搭接痕迹不明显，用手触摸时感觉不到凹凸不平感。 FS421M-双激光搭接效果。材料为IN718，层厚0.04mm，工件打印时长206h 搭接局部放大图 2.金相观察 搭接痕迹只能从外观表象上初步判断搭接情况的好坏，虽然具有一定的参考性，但更重要的还必须要从“心”去评判。通常情况下通过对位于搭接区域的金相块的水平面及竖直面进行金相观察，通过比较得出搭接质量的好坏。 搭接未调试到位时分布在搭接线附近的孔洞缺陷，材料为AlSi10Mg，层厚0.04mm 搭接调试到位后的金相测试结果如下图所示，从图中可以看出中心搭接区与非搭接区金相无差别。 材料为AlSi10Mg，层厚0.04mm 3.力学性能测试 除了对搭接区进行金相观察外，还需要对搭接区域的力学性能进行测试，以进一步来确认搭接区域的质量。下图为FS621M-四激光设备的搭接测试包。 FS621M-4激光搭接性能测试包 材料GH3536 层厚0.06mm 打印时长25h32min 打印态性能测试结果（平均值）如下： 从测试结果看，搭接区域与非搭接区域样条性能基本一致 多激光3D打印系统是面向高效率、大尺寸及批量制造的解决方案之一，也是粉末床激光成型工艺发展的新趋势，它意味着可以给客户提供高效率、低成本的解决方案，也为3D打印技术在更多行业领域的应用打下坚实的基础。 华曙高科坚持自主研发与创新，攻克了多激光增材制造系统中存在的多个激光之间的激光一致性问题、扫描振镜搭接校准问题、搭接稳定性问题以及多激光扫描任务分配问题等诸多难题，并在产业化客户处实现了多台多激光设备的装机验证，设备所打印的零部件成功通过航空航天领域相关严苛测试标准并通过最终的验收，这标志着华曙高科的多激光增材制造技术成功走向产业化。 注：本文内容来自华曙3D打印。欢迎转发主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.专题：2021，多激光、超大型金属3D打印的时代已经到来 2.专题：金属3D打印企业（产品）差异化竞争的六个实例 3.从有需求、无设备，到打印全球最大火箭燃烧室，成就航天，也成就3D打印行业 4.中国财经报：增材制造强力赋能制造强国建设

世界上许多性能最高的液体火箭发动机都是在20世纪80年代由俄罗斯和乌克兰的团队设计而成。科学家和工程师在当时的苏联取得如此成绩确实令人震撼，其代表产品RD-180至今仍然用于美国阿特拉斯5号的一级火箭。这也是被部分中国航空航天公司关注的重要原因。 不过，盯上他们的不止中国人，成立于2018年、总部位于纽约的航天技术公司Launcher，不久前任命了前乌克兰海基发射服务公司Yuzhnoye的液体推进部门副总设计师、火箭科学家伊戈尔·尼先科为首席设计师，其在高性能液体火箭发动机开发方面有超过30年的经验，参与了多种运载火箭推进系统的设计和开发。双方都在将增材制造大范围用于火箭重要部件生产方面富有冒险精神。这些努力，不仅成就了航天，也成就了3D打印行业。   3D打印，是新兴航天公司致胜的重要依赖技术 对于火箭开发来说，最具挑战性的任务之一就是制造富含狭窄、复杂形状冷却通道的燃烧室。火箭在发射过程中，燃烧室的温度达到3000-4000℃，这足以熔化任何金属。导致它不会立即熔化的唯一原因，就是一侧散失的热量要比另一侧吸收的热量更多更快，大约1mm壁厚的冷却通道发挥了重要作用。而它的机械加工，尤其是随后的封闭，都是一项困难的技术挑战。 通过3D打印，可以在燃烧室中创造出最优形状的冷却通道，将高传热和低水力损失结合起来。使用传统技术创建这样的通道，将会产生极高的机械加工和钎焊成本。对于新兴航天技术公司来说，3D打印则是他们致胜的关键。Launcher 3D打印的全尺寸E-2液体火箭发动机 2020年10月， Launcher开始测试其全尺寸的E-2液体火箭发动机，旨在以最低的成本为小型航天运载火箭提供最高的性能。因为采用了一米高的3D打印单件铜合金燃烧室，这家只有不到20名员工的公司，得以在最短的时间以相对较低的预算实现了这一目标。 然而，E-2液体发动机的3D打印零件不只有燃烧室，还有液氧泵、涡轮泵以及喷油器等等。接下来，3D打印技术参考将分别介绍这些零件的制造材料、完成单位以及其他细节。 从有需求、无设备，到打印一体化的全球最大火箭燃烧室 早在2017年，Launcher就指定了E-2发动机的制造路线图。最初是将涡轮泵的开发作为其首要目标，这是因为当时的SLM设备已经具备了这一应用所需的制造体积，然而当时还没有可以打印一米高零件的3D打印机，无法整体制造单件E-2燃烧室。其他航天公司则调整思路，选择生产较小的发动机，或者将零件分成三件或更多件分别打印再组成一个整体。然而，这种方法会降低燃烧/冷却性能，增加发动机重量以及成本。 Launcher一直在推动SLM设备制造商开发更大成型尺寸的金属3D打印机，但当时只有EOS旗下的AMCM公司愿意尝试，并迎合Launcher的开发需求。此外，AMCM看到了更多的潜在应用以及需求，进而加快了开发进程，使其M4K打印机得以提前两年投入使用，这使得Launcher能够在推进涡轮泵研发的同时开发E-2燃烧室。 AMCM M4K打印机 M4K打印机的成型尺寸为450 x 450 x 1000mm，配备4台1000w的激光器。在正式打印之前，AMCM采用AlSi10Mg打印了第一个燃烧室模型。最终全尺寸的燃烧室采用CuCrZr合金打印而成，它是世界上最大的单一组成部分3D打印燃烧室。 2019年以来，AMCM已经为Launcher完成了多个版本的燃烧室制造任务，以供不同的测试需求。2020年10月lanucher开始对E-2进行测试，前两次测试的燃烧室并没有冷却功能，以降低风险并测试3D打印喷油器的性能，两项测试均获成功。第三次测试的燃烧室则具有全部功能，并确保冷却通道的清洁。 3D打印的铜合金燃烧室具有优异的表面质量 镍基合金只是折中方案，铜合金整体打印却不是谁都能做 在开发全尺寸的E-2发动机之前，E-1已经是一款功能齐全的小型原型机，用于全面评估和测试发动机设计的各个方面。最初计划采用镍基合金制造这两款发动机。但在项目的早期阶段，Launcher发现英国3T Additive Manufacturing 公司正在采用SLM技术打印铜合金。双方接洽后，开始测试标准的C18150 CuCrZr合金作为燃烧室材料的性能，结果发现该材料具有高效的热传导性和冷却效果，且传导性能达到了镍基合金的20倍，不仅提高了燃烧室的寿命更降低了成本。 如今，铜合金被广泛认为是冷却液体火箭发动机的最高性能材料，而镍基合金则是一种折衷方案。然而，在当时则鲜有能够完整打印整件铜合金燃烧室的服务提供商。通过与3T的合作，Launcher在不到8周的时间里完成了从报价、制造到试车的过程。 3D打印燃烧室剖面图可看到复杂的流道 从E-1到E-2，更大的内部冷却通道更容易打印和清洁粉末，但制造具有必要强度的壁和歧管则较为困难。这一阶段的关键除了设计优化之外，还需要在打印机上开发能够制造一米高铜合金燃烧室的工艺参数，这成为该项目成功的关键因素之一。 工艺开发分为两个阶段，首先是在AMCM M290 1KW打印机上开发，之后将其移植到M4K上，它们具有类似的光学配置。在生产完第一批样品并确认材料质量后才进行燃烧室的打印。2018年和2019年，launcher对E-1发动机的各种原型进行了试车，包括研究不同制造参数（如粉末层厚度）的性能，以及制造速度和制造成本等。 3D打印的燃烧室在进行热等静压 热处理也是项目成功的关键因素，E-2的最终热处理和热等静压（HIP）由Launcher定制开发，Quintus Technologies的设备完成，以达到其特定的材料性能目标。 除燃烧室、喷油器采用3D打印制造外，E-2火箭发动机的液氧泵、涡轮泵也是3D打印而成。前者是火箭发动机的核心部件，用于液氧的输送与增压，由EOS M290采用镍基合金和铝合金材料3D打印；后者又被称作是火箭发动机的心脏，用于给发动机增压，它由Protolabs采用Velo3D的设备和In718镍基合金打印而成。可以明确的是，这两个零件都经过了热处理，并留下了经过加工的表面。截至2020年7月，3D打印的涡轮泵已完成70多次验证。 3D打印的E-2火箭发动机液氧泵 3D打印的E-2火箭发动机涡轮泵 将3D打印的优势、缺点，统统转化为优势 Launcher首席设计师伊戈尔·尼先科列举了增材制造技术的优势，包括实现独特形状（包括内部通道等）的设计自由度的能力、相比传统技术在进行更大和更复杂项目方面的处理速度以及将多个组件整合到一个零件中的能力等，均被用到了E-2燃烧室的设计和制造中。然而，3D打印也有固有的不足之处，即表面粗糙度较大。然而，在燃烧室的设计中它也起到了积极作用：通道中的粗糙表面可以显著增加冷却液的传热。在一些传统制造的发动机中，燃烧室通道也会以特殊方式加工来获得人工粗糙度。3D打印在此方面的不足，反而变成了优势，从而减少了后续加工。 燃烧室已连接管道准备试车 任何传统技术，包括冲压、机加工、钎焊、焊接和再次机加工的许多阶段，都不可能在两周内从零开始制造出一个几乎完工的燃烧室，即使拥有这方面所需的所有机械，而增材制造却将此变成了现实。 END 航天领域将成为金属增材制造越来越重要的市场。Launcher和AMCM之间的合作，使由此产生的材料和工艺技术向更为宽广的应用范围扩展。作为一项加工技术，它不仅被行业巨头开放，私营企业和小型组织也完全可以获取。 金属3D打印是促成Launcher等私人航天快速发展的创新技术之一，它以相比过去极低的成本开发和制造火箭发动机，大大加快了开发时间，并取得了燃烧效率的提高。而在此前，火箭发动机的高昂成本只有超级大国才能负担得起。如果没有3D打印，像Launcher这样的小公司则不可能以如此小的代价取得如此大的成功，而没有这些应用的推动，3D打印技术的发展则可能不会这么迅速。 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.兵器：3D打印助力巡航导弹等高超声速武器制造 2.国家增材中心10m级高强铝合金重型运载火箭连接环实现一体化制造 3.大型零件增材制造整合设计，看GE增材高级设计工程师如何说 4.从143到304，多材料3D打印为汽（赛）车提速、增效、降本

引言：北京时间2021年4月8日0点34分，SpaceX 使用猎鹰九号成功发射第23批60颗星链卫星。至此，SpaceX已成功实现79次火箭回收。有人评价埃隆·马斯克是继乔布斯之后当代最伟大的企业家，SpaceX则是其创立的所有企业中最璀璨的明珠。相比其他国家级以及商业航天机构，SpaceX的制胜之道究竟是什么？ 2021年SpaceX第十次猎鹰9号发射任务，也是猎鹰火箭的第79次回收 频繁的航天发射次数 SpaceX的发射有多频繁？2020年，SpaceX共发射火箭26次，成功26次，从发射总量而言，占全球商业航天的70%。 数据来源：航天爱好者网 不过相比发射数量而言，更让人震惊的是，2020年SpaceX的发射全部使用的是“猎鹰-9”火箭（Falcon 9）。 图 | 猎鹰-9号火箭家族 猎鹰-9是仅次于重型猎鹰的大载重运载火箭。到达全动力后，9台发动机每秒耗费燃料和液氧3200 lbs，产生约850,000磅(38.55吨)的动力，近地轨道有效载荷质量22.8吨。 这使得SpaceX的火箭可以实现“一箭多星”甚至“一箭百星”，也造就了入轨航天器发射数量遥遥领先。 图 | SpaceX Starlink“星链”一箭多星示意图 下面的全球统计口径我们可以相对比较清晰地了解SpaceX的发射次数和入轨航天器数量——SpaceX承担了美国90%的入轨航天器发射量。如果把SpaceX以外的全球所有其他机构计入在内，其发射入轨的航天器总量也仅仅为SpaceX的一半。要知道，这都是在2020年美国疫情下完成的，到今年一月开始，SpaceX平均每10天就进行一次发射，而这种效率的基础，就是SpaceX火箭的模块化组装和回收能力。 回收、翻修、迭代——挑战人类工程技术的极限 SpaceX火箭一级回收技术是它被人熟知的开始，自2015年首次成功以来，媒体和大众早就习以为常。2017年更是实现了14次尝试，全部成功，其中4次实现了发射“二手火箭”。2018年4月首次试射成功的猎鹰重型火箭，左右两个“捆绑”的助推器其实就是之前成功回收的火箭一级助推器，中间的为崭新的火箭一级助推器。一个新的猎鹰9号火箭相当于一枚崭新的猎鹰9号火箭和两枚被回收的火箭一级助推器组合而来。 图 | 降落中的重型猎鹰火箭 一枚崭新的猎鹰9号（Falcon 9）火箭报价在5500-6200万美元之间，远低于同类的宇宙神5（Atlas-5）和德尔塔4（Delta-4）1-4亿美元不等的报价。得益于可回收火箭这项独门绝技，经过维修后的“二手火箭”再次登场时，相比新火箭，报价将打七折左右，但运力没有区别，这使得它的竞争力进一步上升。 同时通过回收火箭，工程师可以更加了解火箭的配重、燃料并且进行结构优化。同样以猎鹰9火箭为例，从v1.1到FT的版本提升中，F9 FT比F9 v1.1仅仅增重不到10%，9个Merlin 1-D的推进能力被从588吨提到了761吨，提高了30%，低地球轨道运载能力增加了9吨， 近之前版本荷载的70%。 3D打印如何助力SpaceX火箭翻修 作为SpaceX的重要供应商之一，Elite Aerospace负责承担SpaceX部分航天部件的翻修工作。如何满足SpaceX回收后快速重复发射的商业模式，以及应付马斯克本人隔三差五邮件要求的“速度越快越好”成为了Elite Aerospace公司工作的重中之重。 图 | 图中的猎鹰一级助推器已经是第六次使用 在翻新使用的猎鹰火箭时候，首先要确定哪些零件需要更换或者维修，然后确定好维修的加工工艺，接着是针对加工工艺开发定制夹具。 由于每次发射的火箭都有迭代，且实际损耗的部位不同，无法提前预知。因此如何快速地定制开发出夹具成为了Elite Aerospace在承接SpaceX的猎鹰火箭翻修任务中最大的挑战之一。就在不知道如何应对马斯克的下一封邮件的时候，SpaceX的研发人员在和Elite Aerospace的交流过程中，向他们推荐可以尝试使用Raise3D的3D打印机来制作夹具。 NASA很早就使用Raise3D的打印机进行创新开发 来源：NASA空间技术转化项目报告Bring NASA Technology Down to Earth这一想法被很快验证可行，大尺寸、打印精度、打印效率、可兼容的耗材、可控设备成本——Elite Aerospace公司在使用过Raise3D打印机之后，立刻和其他航空航天企业一样成为了Raise3D的忠实拥趸。并在之后采购了多款机型。通过使用这一技术除了解决了SpaceX的交付时间要求，同时也为整个项目节省了数百万美元的经费。 航空航天工程是人类工程科技的集大成者，每一个部件的生产和装配的设计都需要专业的分工和加工链支持。如今，3D打印已经是如此复杂工程网络中不可或缺的一员。Raise3D帮助NASA、SpaceX的研发和工程人员压缩时间（TIME COMPERSSION），为人类可见未来的火星移民增添一份绵薄之力。   展会预告：与SpaceX同款设备零距离接触 Raise3D（上海复志）将于5月26-28日参加在国家会展中心（上海虹桥）举办的2021年亚洲3D打印、增材制造展览会（TCT亚洲展），我们将在此次的展会上全球首发包括间接金属、大尺寸增强碳纤维和内嵌人工智能维护的多款全新一代3D打印设备，NASA的授权复刻版3D打印工具、以及全球领先的工程技术企业的创新案例。 现在起至5月1日通过扫描上方Raise3D专属展会报名二维码进行预约参观，免50元门票外，还将获得BASF Ultrafuse ABS Fusion+或雷孚斯LUVOCOM 3F PAHT限量定制款展会胸卡挂钩纪念品一个，数量有限（各300个），先注册先得。