3D打印技术参考注意到，2025年第5篇与3D打印技术相关的Nature正刊文章于12月17日发表。来自劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的中国博士后研究员Songyun Gu发表了题为 “3D nanolithography with metalens arrays and spatially adaptive illumination”的文章。凭借这项新技术，研究团队还获得了有“科技创新界奥斯卡奖”美誉的R&D 100大奖。 Songyun Gu（中），Xiaoxing Xia（右） 他们将传统双光子光刻3D打印机一个多月才能完成的任务，缩短至不到两个小时，并且极大提升了制造精度。根据笔者理解，这项成果很像金属3D打印领域，从单激光选区熔化一步迈入了区域打印，从厘米级别的打印尺寸一步迈入到了米级。 它解决了双光子光刻3D打印技术制造复杂三维纳米结构时遇到的「打印分辨率和打印速度」之间相互矛盾的问题，大幅提高了效率、打印面积以及结构复杂度。对微电子、生物医学、量子技术等这些对复杂三维纳米结构有极大需求的领域有重要影响。 笔者查询到，双光子光刻多年来一直是制造复杂三维纳米结构的重要技术。它利用超短脉冲飞秒激光，通过精确控制光强阈值实现纳米特征结构的打印。结构本身已经到达了纳米量级，因此产品的制造精度对产品性能的影响会很明显。但是，这项技术一直受到显微成像光学系统的限制，带来了一系列的问题。 基于金属透镜阵列的双光子光刻示意图：图案化的飞秒激光投影到金属激光阵列上，生成用于并行三维纳米光刻的焦点 首先是打印面积的限制，因为打印系统依赖常规显微物镜聚焦激光，物镜视场被限制在几百微米内，要打印厘米级物体就得需要先分块打印、然后拼接。其次是如果要采用多光并行，聚焦点之间的间距过小就会带来不希望的交联，进而导致分辨率下降。第三，如果采用固定焦点阵列，那么就只能打印特定结构。第四，如果采用全息焦点扫描，虽然可以提高灵活度，但又面临数据处理和传输的问题，严重影响实际打印速度。 Songyun Gu展示透镜阵列 这项研究提出了一种新的解决方案，从根本上改变了双光子光刻的实现形式，实现了双光子光刻的近面打印。 具体地说，他们开发了一种包含12万个微透镜的超表面透镜阵列，阵列有多大，有效的打印区域就有多大，这从根本上消除了传统视场带来的打印面积限制。此外，每个透镜会分配相当数量的像素点用来控制光的穿过，进而控制所打印的特征结构精度。 如果要问以前为什么不采用这种阵列，是因为传统的微透镜特征决定了它们很难在阵列中密集排列，数值孔径很难做高，此外也存在像差校正等的问题。而这项研究开发出的阵列结构极薄，数值孔径容易做高，在设计中就可以消除像差问题。这个阵列结构是取得突破的关键。 通过采用大尺寸的金属透镜阵列，双光子光刻从厘米级区域内实现了大尺寸并行打印。 空间光调制器的因素能够通过调整像素的灰度来控制光的强度与开关。笔者发现，由12万个微透镜组成的超表面透镜阵列包含了1亿个像素，这是实现双光子光刻高精度打印的重要影响因素。有没有发现这些描述很熟悉？在Seurat公司开发的金属区域打印中，也有类似的原理。 此外，他们还进一步开发了先进的数据处理和自适应曝光技术，使系统的制造能力进一步得到了提高。作为验证，他们打印了多种类型的复杂三维结构，如微尺度的象棋、梯度密度泡沫阵列、多深度微针阵列等等。在使用两个阵列时，打印面积达到了12厘米，可以实现对100亿个像素点的控制。 总的来说，他们开发的平台能够将飞秒激光分成超过12万个协同聚焦的光斑，这些光斑可以在厘米级区域内同时进行写入。这种基于超透镜的方法能够生成最小特征尺寸为113纳米的复杂三维结构，而且打印效率比商用系统快一千倍以上。 此外，笔者还注意到本文的通讯作者之一为Xiaoxing Xia，这是其在本年度发表的第二篇与3D打印技术相关的nature正刊文章，上一篇则与量子计算相关！ 注：本文由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。#增材制造 #3D打印

3D打印技术参考注意到，证券时报12月17日报道，鸿日达与联想摩托罗拉联合成立的3D打印实验室于当日揭幕。双方成立的联合实验室专注金属3D打印工艺，针对通信设备轻量化及结构设计复杂化的升级需求开展工作。 联想拯救者手机 3D打印技术参考查询发现，鸿日达是精密电子连接器及金属结构件领域的专业企业，产品广泛应用于手机、笔记本电脑、智能可穿戴设备等3C消费电子行业，客户包括华为、小米、OPPO等。 根据鸿日达日前发布的公告，他们正在积极开拓新产品、新技术的发展空间，其中就包括借助3D打印技术来拓展消费电子更广阔的市场。然而，金属3D打印制造的零件对于电子3C行业来说仍旧属于毛坯件，还需要经过众多后处理环节才能最终使用。 针对该问题，3D打印技术参考参考留意到，鸿日达已经具备了从金属3D打印坯料到成品的全流程制造能力，包括热处理、CNC、研磨、抛光、PVT喷涂等。 鸿日达官网展示的精密结构件产品 根据证券时报的报道，此次成立的联合实验室主要聚焦三个要点：首先是使得复杂结构件的制造既能保证精密性又能保障经济性；其次，要缩短“研发—测试—量产”的转化周期；第三是要联动产学研，培育创新力量。 相关人士表示，他们将全力投入到这个项目中，加强合作，共同创造新价值。 消费电子行业目前已经成为3D打印技术的重要应用场景之一。以折叠手机为例，更轻薄、重量更轻，几乎已经成为最让品牌和消费者兴奋的卖点。进而催生了折叠屏手机铰链、手表与手机中框等精密零部件的3D打印制造尝试，并取得了成功。 最典型的几个案例为，荣耀Magic Vs2、Vs3系列分别在2023和2024年验证了3D打印量产3C零件的可行性；2025年发布的OPPO Find N5，搭载的3D打印铰链最薄厚度突破了0.15mm，显示出3D打印技术可以帮助电子3C产品进一步突破物理极限；而2025年苹果#Iphone Air以及apple watch均搭载3D打印零件，彻底掀起了该行业使用3D打印技术的决心。根据市场消息，小米也将使用3D打印技术，制造手机中框。 iPhone Air 的 USB-C 接口 总的来说，3D打印助力消费电子市场千亿规模正在开启。该结论是在3D打印产业链国产化水平极速提升，直接制造端、资本端，都在极大关注该领域的发展情况下做出的。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。#增材制造 #3D打印

3D打印技术参考注意到，多所高校正在研究一种突破性的3D打印新方法，它使用水凝胶作为模板，能够生产超高密度、耐用的金属和陶瓷，能够制造同时具备强度高、重量轻和结构复杂的高级三维结构。 洛桑联邦理工学院基于该技术制造的铁质螺旋体（1.3x 1.0厘米） 基本的原理和步骤是，首先使用光固化3D打印出水凝胶支架；经处理后浸泡在金属盐溶液中，这个过程中金属盐离子会因浓度差或者是静电作用而扩散到水凝胶内部；最后饱含金属离子的支架会经冷冻干燥、煅烧、还原之后，制备出最终的金属。 洛桑联邦理工学院基于该技术制造的银、铁及铜 与激光3D打印的差异 这个过程看着比激光粉末床3D打印复杂多了，但为什么科研界还这么感兴趣？因为它能够制造成熟的LPBF工艺打印不出来的结构，特别是具有微米级结构特征的复杂三维晶格或微架构材料，这些结构在传感器、医学设备或能量转换和存储设备等领域有特殊应用需求。 此外，它还避免了激光3D打印的一些常见缺陷，如热应力、裂纹和孔隙。水凝胶灌注方法完全避免了高温熔融过程，从原理上规避了这些问题。 基于激光的粉末床熔融3D打印 与其他间接、基于烧结的金属3D打印的差异 这项技术虽然是间接的基于烧结的金属3D打印，但相比HP的粘结剂喷射和最近比较受到关注的冷金属融合还不一样，它的过程要复杂的多。HP等的技术还是来制造宏观尺度的金属零件，而水凝胶灌注更关注极高精度、复杂结构和微尺度制造。 另外还有一种是采用光固化打印混合了金属粉末的光敏树脂，这一类型被认为是树脂的粘度会很高，而且金属颗粒会导致光散射。 存在的问题与解决办法 但这项技术本身也并非成熟，收缩率高、易变形、多孔，就是不得不面对的问题。针对这些，3D打印技术参考注意到，洛桑联邦理工学院的研究人员给出了解决方案。 他们将浸泡过金属盐离子溶液3D打印的水凝胶支架转移到第二溶液中进行化学反应，使上一步的盐离子转化为不溶性的金属纳米颗粒，并被锚定在网络骨架上；然后反复进行上两步的溶液浸泡和化学反应，来不断提高金属的含量。 a.陶瓷与金属的水凝胶灌注与沉淀工艺示意图，b.基于该工艺制造的金属氧化物和金属 在经过5-10个这样的“生长循环”后，通过加热去除剩余的水凝胶，留下一个完美复制原始凝胶形状的金属或陶瓷结构。最终得到的物体异常致密而且耐用。由于金属盐是在打印步骤之后才添加的，因此一个水凝胶模型可以转化为多种金属、陶瓷或复合材料。 多次灌注之后，盐离子含量不断提升 研究人员表示，这个过程其实非常容易操作，而且成本很低就可以制造出高质量的金属和陶瓷。而且它也是一种新的制造形式，因为，材料的选择是在3D打印之后进行的。 研究团队利用铁、银和铜制造了名为螺旋体晶格结构，强度测试发现，与以前方法制造的材料相比，他们的材料能够承受高出20倍的压力，而收缩率仅为20%，而以前方法生产的材料的收缩率则高达60-90%。 铜灌注水凝胶后的横截面图 3D打印技术参考还留意到，相比于传统激光粉末床3D打印，水凝胶灌注制造金属材料，不需要支撑就可以制造出高复杂度的悬空结构或微流道，甚至可以随意调整材料成分和微观结构。 总的来说，水凝胶灌注金属3D打印技术可以实现“先打印、后选材”，并能实现高精度制造；能够实现传统方法难以实现的微结构制造；能够避免激光激光打印中的一些固有缺陷；同时，它也为开发特定性能的材料开辟了新的方案。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。#增材制造 #3D打印

3D打印技术参考注意到，中航重机于12月15日发布公告称，公司拟向控股子公司中航天地激光科技有限公司增资8550万元，以加快增材主业研发能力建设，补齐主要研发能力短板，同期解决场地购置和基础条件保障建设问题。 公告指出，为贯彻落实航空工业集团聚焦航空主业、提升市场竞争力的战略部署，把握增材制造作为航空产业关键结构优化与制造技术的重要机遇，同时实现“十四五”至2035年期间锻铸和激光增材复合制造在飞机结构一体化设计中占据重要地位与市场份额的目标。 同时，发挥区位优势，保障中航重机北京营销中心、研究院北京分院功能，结合激光公司市场需求和增材制造行业发展现状，进一步增强激光公司技术研发和产业能力。 经查询，中航天地激光科技有限公司成立于2011年成立，主要从事大型钛合金、高强钢等高性能金属结构件激光快速成型技术的研发、生产加工及销售。2013年来自种种有色网的一篇报道指出，中航天地激光科技的大型钛合金等金属增材制造依托王华明院士团队的”钛合金构建激光增材制造技术”开展产业化运作。 激光能量沉积过程，与正文无直接关联，仅为演示 3D打印技术在我国航空航天产品的制造过程中发挥着重要作用。2022年，央视就曾报道指出，目前我国3D打印技术在飞机上的应用，已经达到了规模化、工程化的程度，在世界上处于领先位置，我国还在引领相关技术在该领域的发展。当时的报道就已经提到，3D打印的零部件已经批量装机。 在中航天地激光科技有限公司2025年发布的内容中，笔者发现，该公司强调在“增材+”领域的核心竞争力。依托航空工业深厚的技术积淀，公司在增材制造工艺创新方面形成显著优势，尤其在高性能金属构件复杂成型、精密加工等环节具备行业领先水平，能够精准匹配高端装备对定制化零部件的严苛要求。 根据公告，2024年，中航天地激光实现营业收入6308.53万元，净利润为145.58万元；截至今年7月底，激光科技资产总额、所有者权益总额、资产负债率分别为1.48亿元、0.53亿元和64.12%。

FDM 3D打印技术在消费端和工业端都有极为庞大的应用空间，但其表面粗糙、层间附着力以及明显的层纹为专业应用带来了很多问题。 3D打印技术参考注意到，一家名为Hyperflow 4D的公司开发出了一种挤出3D打印技术，可以原位融合和平滑打印各层，通过这种方式制造的零件表面粗糙度可以低至2微米，能达到与注塑成型相媲美的表面质量，还具有更低的孔隙率。该公司创始人表示，这一新的3D打印工艺可生产出达到注塑质量的零件。 传统FDM 与HFD技术制造的零件表面质量对比 表面粗糙度可降至2μm，更光滑、致密和防水 该公司的Hyperflow Fusion Head(HFH)3D打印技术使生产具有注塑质量表面质量的熔融丝制造（FFF）零件成为可能。在FFF的3D打印过程中，HFH可以根据设计的要求使用高强度电磁波来融合打印的特定区域，这种高强度电磁波本质上是一种可控可靠的热源。 除了光滑的表面外，该技术还能适用于自主医疗设备和洁净室应用的部件。与普通FDM打印零件20μm的表面粗糙度相比，HFH 3D打印技术制造的零件表面粗糙度可降至2μm。 HFH平滑功能可以在整个部件中使用，也可以仅在特定的关键区域实现 该公司表示，使用HFH技术会增加打印时间，这种时间的增加主要针对于不同的几何形状和材料，打印时间会增加10%到50%。不过，即便如此，这种工艺还是要比打印完之后，再进行单独的后处理（如蒸汽平滑）要更快，而且价格也低。 HFH技术不仅是对零件外部表面进行处理，打印过程中同样会对内部表面同步处理。在可打印的材料方面，笔者查询到这项技术已经覆盖了主流的打印材料，如PLA、PETG、ABS和聚丙烯（PP）。 3D打印技术参考查询到，HFH的3D打印的部件具有更光滑、致密和防水的特征，材料内部结构更接近于各向同性，这种方法也比直接FFF打印策略制备出的材料更强。根据该公司PLA样品的拉伸测试结果，在沉积方向上材料的强度增加了20%。 另外，Hyperflow 4D对这项技术感兴趣的主要原因是材料表面完整性的提高。这也使有许多领域可以从3D打印中受益，如食品加工、制药、半导体和其他对层纹要求高的行业。但由于传统的FDM/FFF技术具有污染的风险，这些领域在实际应用会受到影响。 标准FFF与HFH的层线相比 被高端制造行业采用，大幅降低成本 笔者查询到，一家半导体研究机构已经在采用HFH技术。他们的工作中，有涉及到定制夹具和无尘室工具来进行芯片酸性测试。资料显示，他们定制一个夹具就需要花费650欧元，而需求量仅仅只有10个。即便是采用传统的FDM桌面3D打印机，制造出来的工具应层纹的存在，也达不到使用要求。后来他们使用了Hyperflow 4D打印机，不仅表面质量满足使用要求，成本有仅为20欧元左右。 除此之外，企业通常会选择服务商制造这些工装夹具，这时会面临数据安全问题。如在内部采购这一新型机器，即可在内部进行生产，而使用HFH制作的致密光滑的部件可以节省这些公司的时间和制造成本。 笔者在Hyperflow 4D公司的官网查询到，他们的这项技术可以用在超洁净室、医疗产品、食品包装生产线等场景中。目前该公司仍在申请专利，同时也计划将其技术提供给已经拥有丝材3D打印机的用户，并为那些未拥有设备或想要特定解决方案的用户提供独立的3D打印机。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。

3D打印技术参考注意到，美国企业Beehive Industries（蜂巢工业）近日宣布其为美国空军开发的200磅推力的3D打印Frenzy发动机成功完成高海拔测试。 此次成功测试引起了美国国防承包商以及部分潜在客户的浓厚兴趣，这些潜在客户特别关注自主战斗机的发展情况，这类战斗机有着高度智能化和自动化的特点。 为什么重要？ 笔者查询得知，高海拔测试属于验证发动机在真实飞行环境里性能的必要步骤，尤其是在碰到空气稀薄、低压、低温这类情况时，对于检验3D打印发动机在极端环境下的可靠性十分关键。 虽然，“发动机是3D打印的”就是简单的一句话，但是内部结构通常发生了极大改变，会涉及到薄壁、点阵、集成的流道、拓扑结构等等，这些结构在上述极端环境下是否会产生变形、开裂等形式的失效，自然将影响到底能不能用。 因此，蜂巢工业称此次测试是具有里程碑意义的进展，意味着这台发动机可以搬出实验室，进行实际的飞行测试。 3D打印技术参考注意到，中国航发自主研制的3D打印极简涡喷发动机于上个月完成了首次飞行试验，飞行高度达到了6000米，这妥妥的也是高海拔！虽然“标志着3D打印发动机在工程应用领域取得重要突破”也是简单的一句话，但回头再细想，它的意义有多重大。 3D打印极快速开发、迭代与测试 蜂巢工业介绍称，Frenzy是一款新型小型喷气式发动机，近乎完全依靠数字设计以及3D打印技术来开发，这种方法能迅速进行原型制作、迭代改进并且能简化生产流程。这台发动机的开发时间也用时很短，在四个月里，该公司完成了六台发动机的地面测试；随后把两台原型机运去俄亥俄州做高海拔试验。测试期间，工程师们在极端情形下评估了点火状况、低压力稳定性、燃料耗费以及热性能。 发动机在全飞行包线内展现出可靠的点火与运行状况，从点火到全功率快速加速，涡轮温度及燃油消耗数据超出最初预想，而且发动机在历经相当于完整任务寿命的运行后，仍然保持着“如新”之态。 报道还提及，鉴于高海拔环境对于小型涡轮发动机受力的特殊性，那些结果格外关键。稳定点火以及顺利加速，对高产量、成本敏感的无人驾驶平台发动机非常关键。这次成功测试，会促使蜂巢工业在2026年年初开展发动机的飞行试验，而且这与美国五角大楼为无人机系统找寻可扩展推进解决方案的诉求相契合。 未来挑战与行业影响 3D打印技术正在通过大幅缩短从发动机设计到测试的速度来推动军事领域的发展。这种快速的迭代能力实际上被各国都极为重视。 蜂巢工业推行“增材优先”策略——着重快速循环的打印、测试、优化与重新打印发动机部件。鉴于国防领域正朝着高产量、迅猛发展的无人系统转型，该公司的成果还会加剧行业内竞争，像普惠、GE航空航天、罗罗以及霍尼韦尔航空航天等企业，预计会加快自身发动机的研发进程，并瞄准新兴的自主无人机市场。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。#增材制造 #3D打印 #发动机

3D打印技术参考注意到，知名计算工程+发动机3D打印开发商LEAP 71，最近成功对两台完全不同的20kN液氧甲烷火箭发动机进行了热点火测试——一台是传统的钟形喷嘴，另一台是全尺寸的气动塞式发动机（被称为下一代航空引擎）——这两台发动机从规格制定到首次点火，不到三周！ 尽管两种发动机在形态与内部构造上完全不同，但它们都依托Noyron大型计算工程模型来设计，遵循相同的物理原理与逻辑，完全由代码生成，无需人为干预。 气动塞式发动机被视作航空领域的下一代引擎，有着环形燃烧室与中央尖锥的结构特点。从理论来讲，它较传统发动机有更高效率、更宽泛的应用范围以及更出色的动力性能。然而，截至当下，并无任何公开报道表明搭载气动塞发动机的飞行器成功进入过太空。 本次测试的钟形喷嘴发动机 本次测试的气动塞式发动机 LEAP 71此前于2024年12月测试了一款5kN的煤油混合气动塞发动机。由于启动瞬态过程中遇到的问题，只能进行一次点火；然而，它达到了50巴的满燃烧室压力，验证了设计的基本原理。 LEAP 71展示了三台使用频繁的发动机，包括去年进行过热试车的5千牛气动塞发动机（中间，已切开），2025年11月底测试的20千牛MethaLOX气动塞发动机（右），以及传统的钟形喷嘴式发动机（左）。 此次测试的发动机均能产生2吨推力，适用于轨道运载火箭。测试活动是对Noyron系统进行最新验证，收集了关键数据，并反馈给Noyron模型。该系统能够直接输入发动机的设计参数进而生成可以3D打印的复杂结构。它将第一性原理的物理学、工程逻辑、制造极限和实际要求整合进一个统一的系统中，并直接输送到制造流程当中。 LEAP 71联合创始人表示，“Noyron是我们持续尝试将工程流程全面编码到一个可以独立于人类运行的计算模型中的项目——它能大幅缩短迭代时间，并使以前不可能实现的目标成为可能。这些物理测试，实际上是对引擎进行热启动——产生只能在现实世界中获得的关键数据”。 LEAP 71首席执行官兼Noyron首席架构师Josefine Lissner表示，“甲烷是一种难以建模的复杂推进剂，与以往测试的煤油燃料不同，甲烷在不同温度和压力下的密度变化非常大。因此，Noyron得精准预测才能造出可用产品。而且，发动机尺寸变大也带来自身运行难题。” 太空推进是LEAP 71的重点研究领域之一，在过去的18个月里，该公司平均每四周一次就会对Noyron生成的发动机进行点火测试，从而获取物理模型的极限。 全国首例！我国全3D打印涡扇发动机地面试车圆满成功 截至发稿前，笔者注意到另一则重要消息。西安空天机电智能智造有限公司宣布，近日由中国科学院工程热物理所、中科航星股份公司等联合研发，并由西空智造3D打印的涡扇发动机，顺利完成地面试车。 作为国内首例依托增材制造技术实现整机部件一体化成型的涡扇发动机，此次试车成功，标志着我国航空涡扇发动机3D打印制造实现里程碑式跨越。 涡扇发动机示意图，图文无关 这款涡扇发动机彻底颠覆了传统航空发动机“多零件组装”的制造范式，将原本由数百个零件构成的复杂结构，创新性简化为一体化构件。借助激光粉末床锻打印等先进增材制造工艺，不仅实现了传统锻造技术难以企及的仿生冷却流道、拓扑优化结构等尖端设计，更实现核心零部件数量缩减40%以上、结构重量减轻25%的显著突破，有效提升发动机推重比，为航空动力装备的轻量化、高性能发展开辟了全新路径。

3D打印技术参考注意到，沃尔玛近日宣布将使用建筑3D打印技术在美国建造12座新的超市大楼以及其他商业零售楼盘。如此大的建设项目，预示着建筑3D打印技术正从实验性试点向全面商业化转型。 此次合作项目包含业主方沃尔玛，3D打印设备和技术服务提供商Alquist 3D、总的建筑材料提供商西卡公司等。Alquist 3D主要提供其开发的机器人系统，建造结构墙和其他基础设施。西卡公司将为Alquist未来所有的3D打印项目及其授权客户提供材料。经笔者查询，西卡是全球知名的建筑用化学材料跨国公司。 沃尔玛在扩建的5000平方英尺提货区 3D打印技术参考查询发现，这已经是沃尔玛与Alquist 3D的第三次合作。双方合作的首个项目是2024年在位于田纳西州雅典市的门店近8000平方英尺（约743㎡）的线上订单自提和配送服务大楼建设。这是当时美国最大的3D打印商业建筑，但由于多方在项目管理、材料供应等多方面磨合度不够，造成初期进展不顺，但最终验证了技术的商业可行性。双方的第二个项目是在阿拉巴马州亨茨维尔3D打印了一个5000平方英尺（约464㎡）的另一个沃尔玛提货中心，仅用七天就完成了。这样的效率远远超过传统的施工方法。 Alquist 3D与沃尔玛合作，近8000平方英尺的3D打印扩建部分 此次12座大楼建设项目，可以称得上是3D打印技术当前在商业房地产领域规模最大的应用。在此前，这项新技术在住宅建筑市场发展较快，但在商业建筑领域的发展却慢得多，没有相关的大型设备是原因之一。 因此，本项目或将成为商业地产建设领域的一个重要转折点，该领域在现代化进程方面向来发展缓慢。Alquist公司将负责设计和制造大型3D打印机，并开发操作代码和软件。 Alquist 3D打印机正在铺设水泥层 该公司的创始人职业背景其实是国防科技而非建筑，他将Alquist定位为一家科技公司，致力于寻找更迅速、更便宜、更优良、更环保的住宅和商业建筑及基础设施建设方法。该公司目前正与一家大型设备租赁商和一家提供全方位服务的总承包商合作。这也意味着Alquist将主要提供设备和技术，具体的建设则由第三方完成，这能在更大范围内推广商业应用，并且能降低材料和劳动力成本。 Alquist首席执行官表示：“降低产品价格的办法一直都是提高销量，销量一旦提高，就能引起供应商的注意。他们会意识到这一点的重要性，产量越大，供应链的成本就越低。”笔者发现，Alquist与西卡的合作符合这一观念。其表示，与西卡的合作，将简化其全国范围内的供应流程，降低材料和运输成本，并能更快速的开发更可持续的混合材料，用于大规模建筑3D打印——包括与沃尔玛合作开展的商业项目。 Alquist 3D与沃尔玛合作，近8000平方英尺的3D打印扩建部分 虽然这些项目所需的工人数量远少于传统建筑行业，但他们需要接受比普通建筑工人更高的培训。Alquist正与职业学校合作开设课程，引入机器人技术和环保材料。这在当地建筑劳动力市场严重萎缩的情况下将非常有吸引力。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。#增材制造 #3D打印

3D打印技术参考注意到，瑞典高端技术与防务集团Saab AB与美国增材制造创新公司Divergent Technologies，于12月10日宣布成功采用3D打印技术制造出长达5米的一体式无人机机身。该结构完全没有使用模具和铆钉，是当前人类构建的最大的3D打印动力飞行器部件之一。关于该案例，笔者挖掘出了很多有价值的信息，它跟我们直接理解的完全不同！ “分段打印+胶水连接”，出人意料 当我们看到“大尺寸一体式3D打印无人机机身”这一描述的时候，很自然的想到它是一整块儿3D打印出来的，但实际情况却是“分段打印+胶水连接”而成的！是不是大跌眼镜？但实际情况就是如此，可真相却超出想象！ 具体的说，这个长约5米、宽约1米、高约60厘米的大家伙，是由26个独立部件采用激光粉末床熔融3D打印逐一制造，然后再组装、粘合拼接！你肯定对对粘合拼接提出了疑问，这能结实吗？！ 你有没有听说过特斯拉正在大力推进采用高性能结构胶，来替代螺栓、铆钉或焊接？笔者当时看到这则消息时也是大感疑惑，而也就是因为特斯拉的这一消息，让笔者进行了深入查询发现，在特定工况下，胶水连接不仅可以达到甚至能够超过传统的连接方式，这是这家知名汽车公司让车身变为一体式结构的新方案。有测试博主在2025年使用经结构胶粘合的吊具，轻松吊起了一辆重达3吨的特斯拉Cybertruck皮卡。 与此同时，Divergent Technology首席项目和运营官Cooper Keller也指出，这种连接方式“已完全通过汽车和航空航天应用中安全关键应用的认证”，已在非常特殊的环境中得到充分验证，并且技术成熟度达到 9 级（即在真实环境中完全成熟）。 所以，飞机机身采用粘合连接，应当有其合理性。经验证，这一结构的有效载荷能力约为200公斤。与传统制造的机身相比，因为取消了附件、紧固件、铆钉，零部件数量减少了99%以上，重量减轻了约45%，材料浪费也减少了90%以上。 王向明院士——“分段打印+增材连接”的制造理念 空客公司在2015年前后就提出了未来飞机的整个主体结构框架将采用3D打印技术整体制造出来的构想。从当前技术端来说，即便是采用灵活度较高的电弧或激光送粉/丝增材制造技术打印如此巨大的结构，能否成功都难以保障，安全问题更是无从谈起。因此，空客的构想目前仍停留在PPT阶段。 而我国王向明院士，则在几年前公开发表的《飞机新概念结构设计与工程应用》论文中就提到了分段打印+增材连接，渐进式实现整体式构件3D打印制造的理念。凭借这一理念，论文中提到实现了从二维制造向三维承载整体式制造的跨越！ Saab AB与Divergent Technologies两家公司的制造方法，其实与王院士的理念一致。而且，采用LPBF 3D打印技术制造的零件，是当前所能达到最高性能的金属3D打印方案，虽然部件尺寸“小”，但却是可执行的实践。 从这个角度来说，这个案例的价值意义就体现出来了。再加之快速制造能力，其价值更是会得到进一步放大。 能3D打印车架，就能打印机身 Divergent公司最开始其实是借助3D打印技术进行先进且创新的汽车结构设计，在这其中宣称使用数字设计，并进行自动化装配。它确实成功开发出Czinger 21C超级跑车，在2025年连破五项赛道记录，展现出3D打印结构的出色性能。 Divergent设计和3D打印的副车架，可看出胶水拼装特征 既然可以打印超级跑车的车架，那么打印更大的飞机框梁就不再是理论上的问题，而是一个“简单”的工程难题。 相关文件指出，整个制造过程没有使用任何特殊的工装夹具，仅依托Divergent的自适应生产系统（DAPS）。它是一个端到端的构造规划加制造平台，结合AI驱动的工程设计、工业级增材制造以及无夹具机器人安装。与传统加工流程相比，DAPS能够加快开发周期、提升结构性能并降低生产成本。 Saab AB相关负责人表示，“在此次项目中采用Divergent的增材制造和数字化设计结构，使我们的团队在开发过程中拥有了前所未有的灵活性。我们认为，数字化设计和先进制造是我们在该项目中取得合作成功的关键因素。” 一天能造3架，一年能造千架 很明显，新的制造方式，大大缩短了从设计到实际组装的周期。只要安装的3D打印机够多，就可以快速、大批量的生产这种无人机。而双方确实也是这样描述的，他们称，未来产量可扩展至每年1000多架。我们稍稍用计算器算了一下，相当于一天能够制造3架！这是传统上混合了CNC、铸造、焊接、安装等多流程环节所能比的吗？ 两家公司也表示，该项目展示了3D打印技术在复杂、高性能航空航天应用中的制造扩展性。据笔者查询，搭载该机身的无人机计划于2026年试飞。除此之外，这两家公司的制造理念，也让笔者回想起空客公司的设计构想和王向明院士的制造理念。 Divergent设计与3D打印的一体式巡航导弹机身 3D打印技术参考了解到，Divergent的业务重点已从汽车转向军工！2025年9月，这家公司完成由美国国家安全领域投资管理公司牵头机构的2.9亿美元（约20.6亿人民币）E轮融资，用于建设新工厂，扩大生产规模。它目前已开始向洛克希德·马丁、雷神、通用原子公司等美国主要国防企业提供3D打印导弹机身和关键部件。 END 通过整合数字设计、增材制造和自动化装配，Divergent实现了传统加工技术无法达到的制造速度、灵活性和结构集成度。而“分段打印+增材连接”的制造理念，正在悄悄改变我们对一体3D打印的理解！ 当“一体3D打印”不再是通俗意义上的“一整块儿”，而是“性能集成”，我们是否该重新定义“整体结构”？欢迎留言讨论。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。#增材制造 #3D打印 #空客

3D打印技术参考注意到，英国一位飞行员因采用不当的3D打印材料制作关键部件，在于今年3月的一次飞行中迫降。 英国航空事故调查局在12月4日发布的事故调查报告里提到，飞机主人曾对飞机的燃油系统做过改装，而且还安装了一个从美国航展购买的3D打印进气弯管。报告显示，该部件采用碳纤维增强ABS由FDM技术3D打印制造，材料的玻璃化转变温度为105℃。而飞机设计图纸中使用的其他进气弯管玻璃化转变温度为84℃，飞机主人因此判定3D打印的部件符合飞机要求。 然而他没注意到的是，弯管的最初制造工艺，是由层压双向玻璃纤维布以及环氧树脂构成的。飞行的时候，3D打印的塑料部件变软还出现了下陷情况，让发动机进气受到了限制，最终导致发动机出现了故障。 报告提及：“飞机主人称，因为CF-ABS材料的玻璃化转变温度比环氧树脂高，而且，他笃定该部件安装后可用于此应用场景。经过对原始进气弯管的设计审查，发现其在弯管入口端，也就是空气过滤器连接处，存在一段薄壁铝管。这根铝管，给弯管入口端提供了某种程度上对温度不敏感的结构支撑。而3D打印的进气弯管在入口端可没有类似的铝管。”此外，对3D打印部件样品的进一步检测结果显示，其玻璃化转变温度未超过54°C。 该事故在2025年3月18日发生，事故飞机是轻型飞机，它在飞行的时候失去动力，最后降落的时候和辅助设备发生碰撞。万幸的是，飞行员只是受了一点儿轻伤。 某品牌的碳纤维增强ABS线材 整体来讲，该事故是因为采用了未经过测试且“不恰当”的材料，还有飞机改装方案里的疏漏，最终致使飞机发动机出故障。鉴于此事的严重性，英国轻型飞机协会假话发布一份有关在飞机改装中使用3D打印部件的特别警示。 这起飞机失事案例充分表明，3D打印技术不能够运用在生产那些没有经过充分测试或者验证的关键安全部件上面。 尽管3D打印成为制作低成本替代零件的热门方式，像是橱柜把手、电子设备支架，甚至3D打印机组件都能够打印，但并不建议在未验证的环境中，运用这项技术打印安全关键部件，并且在家用环境当中，特别是和食品、高温接触的材料，得考虑是否符合食品标准，还有是否会有塑料粒子释放。 在更为宽泛的航空航天范畴里，3D打印技术正愈发频繁地被用于打印发动机构件、飞机内饰物件以及关键部件。而且，应用真的越来越多，用户此时更应该保持警醒。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。#增材制造 #3D打印