英国初创公司Apiar正致力于通过增材制造技术改变制表业。该公司即将推出的Gen1.0，集成了金属激光粉末床熔融(LPBF)3D打印技术制造的组件，打破了以往的设计限制。这款全新的3D打印手表将于2025年8月15日正式发布。 Apiar于2022年创立，两位工程师亲眼见证了增材制造技术在航空航天等行业带来的变革。在这种经历以及对钟表制造的共同热爱的驱使下，两人决定设计一款能够充分发挥金属增材制造优势的腕表。 3D打印技术参考注意到，Gen1.0的售价达到2,250英镑（21775人民币）的腕表融合了“增材制造技术、衍生式设计美学和精准的英国工程技术”。表壳采用23级钛金属打印而成，由三部分组成，重量仅为38克。这些部件以精妙的有机设计为特色，包括具有网状结构的表盘和具有独特衍生式美感的表壳。这款腕表的机芯来自瑞士La Joux Perret。 该公司还强调，其手表设计不仅得益于增材制造技术，还通过掌握纤薄、无支撑结构突破了该技术的极限。Gen1.0腕表将于下个月上市，届时该公司将公布这款可穿戴设备的两种配色方案（采用阳极氧化铝彩色表盘）。这款新腕表是该公司的第二款产品，以Apiar于2023年发布的Invenire原版腕表为基础。Invenire以提供一系列定制选项而闻名，包括不同的3D打印晶格几何形状、丰富的表盘组合和不同的表带选择。Gen1.0刻意缩小了这些选项，以提高生产效率并满足客户需求。 传统金属表壳通常采用冲压、机械加工等手段制造。冲压技术制造的表壳形状较为简单，适合大规模生产。机械加工可以制造出复杂形状和高精度的表壳，常用于高端机械表壳的制造，但相对来说生产效率较低，成本也较高。 激光粉末床熔融3D打印技术是制造表壳的新手段，与传统制造技术相比，3D打印表壳有以下特点： 1.通过轻量化设计，增强佩戴舒适度 2.通过容纳更大电池和额外传感器来提升功能 3.通过独特、高性能的设计实现产品差异化 4.通过工业化生产在大规模生产中创造具有成本竞争力的解决方案 5.实现高端阳极氧化处理效果，兼具耐用性与简洁、高品质的美学外观 Apiar使命的一大驱动力是提供英国本土制造的产品，而他们正在努力实现这一目标。正如该公司所说：“我们已经建立了一条供应链，这意味着我们可以在英国本土生产大部分零部件，并在英国组装所有部件。我们最初的手表约有75%在英国制造，如今这一比例甚至更高。我们的目标是达到100%。”值得注意的是，Apiar致力于实现制造过程的透明度，以便客户能够看到每个手表部件的生产地点。例如，Gen1.0的表壳在威尔士采用增材制造工艺制造，在格洛斯特进行机械加工，并在纽卡斯尔进行抛光。

3D打印技术参考注意到，知名电池3D打印厂商Sakuu正筹办一场线上拍卖会，出售电池测试单元、手套箱、真空炉、金属3D打印机、铣削设备等，拍卖将于2025年8月12日至14日举行。 Sakuu专注于开发固态电池和锂离子电池增材制造(AM)技术。该公司因使用3D打印技术制造电池组件而备受关注，这种方法旨在减少浪费、节约能源并提高性能。随着电动汽车、电子产品和可再生能源系统对电池的需求不断增长，这类技术尤为重要。 Sakuu电池 3D打印电池技术原理 Sakuu 3D打印电池过程 不过，Sakuu市场营销和业务发展副总裁对此表示，“这没什么神秘的。我们只是清理过去几年积累下来的不再需要的设备。我们正在为下一代Kavian腾出空间。Kavian是我们的增材制造平台，它将我们创新的干法工艺制造步骤集成到一个一体化工具中，用于生产完整的锂离子电池电极。” 据Sakuu称，此次拍卖是其Kavian平台下一阶段设施升级的一部分。该干法3D打印系统用于生产完整的锂离子电池电极。与传统方法不同，Kavian承诺采用粉末工艺，避免使用有毒化学品，例如NMP溶剂和传统电池制造中使用的塑料粘合剂PTFE，从而消除对湿浆和烤箱的需求。 Kavian平台 该系统既支持现有的电池化学成分，例如磷酸铁锂电池和三元锂，也支持锂金属、铝离子和钠离子等新兴电池。Sakuu表示，Kavian的设计目标是减少约33%的工厂占地面积，降低40%的能耗，并降低55%的碳排放。该平台还通过与韩国电池制造商SKOn等集团的早期合作获得了关注。 即将拍卖的物品包括各种传统实验室和制造设备，例如Neware电池测试单元、超声波焊机、真空炉、铣削系统、金属粘结剂喷射3D打印机、光固化3D打印系统、叉车和其他设施设备。 固态电池的发展路线普遍采用从半固态到全固态的过渡策略。相比国外，我国在该领域走在世界前列。2023年6月，我国首批半固态电池正式下线并交付蔚来汽车。截至目前，国内多家电池开发商已实现半固态电池的量产，并率先在低空飞行器、高端电动车等领域落地。这些成果的出现，使中国在该领域处于绝对全球领先地位。 国内高能数造全固态电池3D打印 据3D打印技术参考了解，国内已有电池厂商明确将3D打印技术用于半固态和全固态电池的开发与制造。 高能数造（西安）技术有限公司是目前已具备将全固态电池3D打印产线级装备交付企业的能力，其开发的“3D-PT”平台可完成正负极片与固态电解质的一体化双面复合打印。高能数造还与国家石墨烯创新中心共建固态电池3D打印工程技术中心，已建设完成方形铝壳动力电池试验线、软包及圆柱电池试验线、固态电池3D打印试验线等。根据高能数造发布的信息，该公司现已获得宁德时代、中国一汽、东风汽车、中科固能、潍柴动力等国内头部锂电企业、新兴固态电池企业及头部新能源整车企业产线设备订单。 来自高能数造 来自高能数造 蔚来汽车于2022年成立了一家名为蔚来电池科技的新公司，注册资本20亿人民币，经营范围包含电池制造、合成材料制造、增材制造装备制造和销售以及模具制造和销售等。 比亚迪也于2022年成立一家全资控股的新电池制造公司——贵安新区弗迪电池有限公司，其注册资本5000万人民币，经营范围含储能技术服务、智能输配电及控制设备销售、智能家庭消费设备制造、电子专用材料销售、增材制造装备制造等。 3D打印技术已不仅是实验室方案，而是被纳入国内半固态/全固态电池的产业化制造流程中，成为破解界面阻抗、结构复杂性和成本控制等关键难题的新路径。

3D打印技术参考注意到，已有多家无人机制造企业使用HP公司的3D打印技术开发关键部件，而这些公司在初期普遍曾使用FDM 3D打印技术，但后期均转而使用MJF工艺。 1. 美国公司Blueflite使用惠普MJF技术 美国先进物流无人机开发公司Blueflite表示，优化无人机的重量和强度是改进飞行性能的关键因素，也是其此前面临的重大障碍。最初，他们依赖于传统方法，如碳纤维层压和FDM 3D打印工艺。然而，传统碳纤维制造交货时间很长，使得快速设计更改变得困难。早期的3D打印尝试也未能成功，FDM工艺打印的零件有明显的分层，不适合高质量的飞机；SLA工艺打印的零件太脆。 Blueflite后期采用HP的MJF 3D打印技术获得了优秀的材料性能、更光滑的表面和更好的整体零件质量。每架Blueflite无人机都包含48个由MJF打印的组件，从外部面板和电子设备支架到起落架和电池箱。他们主要使用HP的PA12材料，这种材料具有低密度和出色的强度与重量比，是轻型无人机的完美选择。 通过使用诸如肋和格子结构等功能，Blueflite机身质量减轻了25%，直接提升了无人机的性能。设计和建模时间从几周缩短到几小时。这种加速使得快速迭代成为可能，每个打印部件可以制作2-10个版本来优化设计。 更轻、更强、更可靠的无人机，促进了行业发展。通过使用新技术，Blueflite大大减少了劳动力，并获得了轻松支持和更新客户设计的灵活性。顾客们已经注意到这些无人机的出色质量和外观。 2. 美国Unusual Machines使用惠普MJF技术 另一家无人机制造公司，Unusual Machines也在采用惠普的MJF 3D打印技术生产高性能无人机组件。其表示，惠普的MJF技术允许以优秀的强度和耐用性进行复杂的设计，非常适合FPV无人机。 HP MJF技术3D打印的无人机及组件 先进的3D打印有助于控制成本，同时确保高质量生产。TPU材料与HP MJF技术结合使用，确保无人机即使在坠毁时也有再利用可能性。HP的MJF技术还能够快速响应设计更改，这对于保持市场竞争优势至关重要。 3. 瑞士公司Inverto Earth使用惠普MJF技术 Inverto Earth AG是一家瑞士初创公司，专注于沿海生态系统（尤其是红树林）的修复和保护，他们使用无人机投放植物种子。 该公司使用MJF 3D打印技术制造了无人机关键部件——种子投放轮盘。无人机的底部轮子部分（用于释放单个种子）需要进行调整，适应中东、巴基斯坦和印度尼西亚等不同地区使用的60多种红树林种子。传统CNC加工难以实现复杂几何结构，而MJF技术提供了设计自由度，无需重新设计零件即可完成快速迭代。 该公司联合创始人兼首席执行官Jürg Germann表示：“在实验室里用小型 FDM打印机制作原型固然很好，但它不太适合用于现场。这些部件需要足够坚固，因为它们将在恶劣的环境下使用。使用MJF技术，我们最终获得了坚固耐用的部件。”与需要生产更多样品、产生更多浪费和增加运输成本的传统方法相比，HP MJF使 Inverto Earth 能够快速且按需地制造零件。 4. 印度公司VECROS使用惠普MJF技术   VECROS是印度第一家空间AI无人机初创公司。VECROS由印度理工学院和那格浦尔国立理工学院毕业生于2021年初创立，旨在通过推出名为ATHERA1的首款自主4级无人机来引领印度的自主飞行。 VECROS 首席技术官Rajeshree Deotalu表示，“我们开始设计ATHERA时，除了FDM之外，我们不知道其他增材制造技术。但是，FDM表面光洁度没有达到我们的预期。“ 后来，VECROS发现了惠普MJF技术和其他增材制造技术，如SLA和SLS。VECROS硬件主管Deepak Kumar表示：“我们之前关注的是惠普MJF，因为MJF工艺不需要支撑结构，而且在构建板尺寸方面具有很高的灵活性。有了它，我们就能灵活地提高设计的美感。比如，制造的组件有更平滑的表面光洁度，层纹更不明显。”他补充说：“而且也更坚固。”他们在设计中还使用PU涂料进行后处理。 END 以上应用案例，体现出惠普MJF 3D打印技术通过高性能材料（PA12、TPU等）、复杂结构制造能力（拓扑结构、晶格结构）、生产的灵活性以及质量的显著提升，为无人机行业提供了从原型到量产的整体解决方案。这不仅解决了传统制造的痛点（如交货周期长、设计限制多），还创造了新的价值点（如轻量化），成为推动无人机性能提升和商业化落地的重要技术支撑。

上周，3D打印技术参考重点介绍了由多家欧洲知名企业和高校发起的，欧瑞康作为重要参与方，展示了光束整形3D打印技术在其关键应用之一——叶轮制造中所发挥的作用。 叶轮在工业压缩机、石油天然气以及航空航天等多个行业中发挥着至关重要的作用。封闭式叶轮可提高效率、增强结构完整性，并提升挥发性液体的处理性能。制造这些叶轮面临诸多挑战：传统的铸造方法存在内部缺陷和表面质量受限的风险；而机械加工需要将单独的零件焊接在一起，增加成本和复杂性。为了克服这些限制，欧瑞康开始使用LPBF 3D打印工艺，通过一体式生产封闭式叶轮，消除装配问题，并能够制造复杂的内部几何形状。 欧瑞康用于空间应用的叶轮（渲染图） IN718是高性能航空航天部件的首选材料，因为它在高温下具有出色的强度和优越的耐腐蚀性。这些特性使其成为对耐用性和可靠性至关重要的严苛环境的理想选择。在InShaPe项目中，采用了欧瑞康专为增材制造开发的优质气雾化 粉末MetcoAdd™ 718C，其具有优秀的流动性、可控的化学性质和一致的粒度分布，确保航空航天和其他高端应用所需的工艺稳定性和材料性能。 测试样品超过500个获得最佳工艺参数 欧瑞康的主要目标是实现40cm³/h的成型速度（目前最先进的技术已达到15.1cm³/h），同时确保相对密度超过99.8%。为了实现这一目标，项目团队研究了各种环形激光轮廓，其外径范围从350-550μm，且环厚不同。激光功率范围为700-1300w，扫描速度范围为400-3000mm/s，扫描间距范围为0.1-0.4mm。样品制造数量达500多个。（经查询，环厚是指从环形激光的内边缘到外边缘的径向距离） 验证发现，当环形光斑外径350 µm，环厚120µm（后称为 Ring-350-120）可获得最佳效果。所选参数的理论构建速率为93.3cm³/h，同时确保相对密度>99.8%。使用此参数，打印了叶轮的一部分以及测试样品，以确保完整叶轮的可构建性。 打印的叶轮截面和沿试样构建方向的横截面。基于图像分析的相对密度为99.81%。右图展示了所使用的环形激光光斑参数为Ring-350-120，以及光斑尺寸为80µm的高斯光束（Gauss-080） 量化功耗和废料产生评估关键指标是否达到 为了评估InShaPe的要求指标是否达到，项目组打印了两个相同的叶轮（包括支撑结构），打印参数分别选择InShaPe开发的Ring-350-120和此前使用的高斯光束最先进参数。 用于评估InShaPe关键绩效指标的完整叶轮图像。左：使用InShaPe开发的Ring-350-120 打印的叶轮。右：使用高斯光束最佳参数打印的叶轮 在建造过程中，使用A. Eberle PQBox 150进行电力监控，以评估能耗。该设备记录电压和电流，并自动计算功耗，从而精准洞察机器在整个过程中的能耗。通过跟踪建造过程中关键阶段的粉末和零件质量，量化废料的产生量。记录的质量值如下： 1. 粉末被装入机器 2. 筛分前的粉末（构建作业后从构建室收集的粉末，包括溢出粉末、构建板上的粉末和未使用的原料） 3. 筛分后的粉末 4. 最终零件质量 成本计算采用欧瑞康内部的标准会计准则，其中考虑了打印的前后处理、打印过程本身。 从结果可以看出，InShaPe项目在金属增材制造领域取得了显著进步，叶轮的制造效率虽没有达到目标，但仍然提高了6.2倍；由于打印时间是主要的成本因素，生产率的提高导致生产成本降低了57%，超过了该项目50%的目标。尽管使用了1300W的激光功率，但总能耗仍降低了58%，几乎达到了60%的减排目标。这一效率提升主要归功于显著缩短的成型时间。此外，减少废料也取得了显著成效，废料产生量降低了73%。 光束整形对金属增材制造的变革潜力 欧瑞康通过该项目展示了激光光束整形技术在金属增材制造领域的变革潜力。成果不言而喻——生产力、成本效益和可持续性均显著提升。 通过利用光束整形技术，金属3D打印的制造速度提高了六倍，同时降低了能耗、废料产生量和总体生产成本。这些进步不仅有利于航空航天应用，也为更广泛高性能应用奠定了基础，这些应用对精度、可靠性和环保要求更高。 这项突破巩固了欧瑞康致力于推动先进制造创新的承诺，帮助各行各业突破技术界限，同时优先考虑效率和可持续性。InShaPe项目为金属3D打印树立了新的标准，证明了更环保、更高效的金属3D打印不仅仅是一个愿景，而是现实。 欧瑞康在不断发展的过程中，始终致力于将创新转化为影响力。凭借全面的增材制造解决方案，从先进的金属粉末到高质量的打印服务，欧瑞康支持各行各业的客户将可靠、高效、可持续的产品推向市场。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。

作为传统制造技术的替代方案，电弧增材制造技术（WAAM）不断证明其有效性，尤其是在国防工业等关键领域。3D打印技术参考注意到，土耳其公司Nurol Makina和MetalWorm合作，成功利用WAAM工艺生产了装甲车辆的关键连接部件。制造的部件通过了广泛的现场和实验室测试，符合所有要求的标准。 该部件重约8.5公斤，采用WAAM技术生产，并添加了钢填充材料，随后通过传统的减材加工方法加工成最终几何形状。在实验室环境和实际现场条件下对该部件进行了详细分析。本研究的主要目标是评估WAAM技术是否可以作为国防工业中传统制造技术的有效可靠替代方案。 该部件成功通过了破坏性和非破坏性测试，并安装在一辆装甲车辆上，在现场条件下进行了为期八个月的测试。测试后检查未发现任何问题或故障。所有测试均得出了一致可靠的结果。这项研究的成果已在土耳其AMC 2025会议上发表。 该研究表明，WAAM技术可有效应用于实际作战条件下的高安全性和高性能应用，例如装甲车辆部件。所获得的机械和冶金性能表明，WAAM技术可以在国防领域的新产品开发和原型生产中发挥重要作用。尤其是在小批量生产、定制设计零件和紧急交付需求的情况下，该技术具有显著的优势。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。

对于国内汽车制造商而言，高级辅助驾驶系统（ADAS）是新能源汽车的关键竞争力。新能源汽车市场具有庞大的市场体量，并且竞争十分激烈，这不仅催生出研发人员对智能驾驶功能快速迭代的需求，更让核心零部件的开发在速度、精度和灵活性方面，面临前所未有的挑战。 功能支架作为ADAS零部件（相机、雷达）与车载传感器（雨感器、温湿度传感器）的安装“地基”，其研发需在实现快速制造的同时确保精度与灵活性，这对研发人员而言是至关重要的课题。3D打印降低了传统工艺开发模具的高昂费用，极大缩减了反复验证迭代零件的开发成本。原型验证周期跳过开模环节，也从“周”压缩至“小时”级别。从设计角度来讲，摆脱了传统工艺的限制，得以实现高度定制化的复杂结构。 前挡风玻璃功能支架 模具的制造对装配精度要求极为严苛。任何微小偏差都可能导致传感器失效或内后视镜干涉。除了物理装配，功能支架的表面特性同样关键。它必须避免对摄像头造成任何光学干扰，这对材料的表面光洁度和成型精度提出了特殊要求。同时，支架本身需具备足够刚度，以抑制行驶振动，确保相机成像稳定。 技术实现：VDA数据准备软件 客户作为一家造车新势力公司，需要快速验证所设计的ADAS功能支架是否能够达到量产标准，对打印零件的精度和装配要求非常高。他们最终在几个供应商中，选择了上海森尼智能科技有限公司SLA打印设备SN-S600，以及漫格科技的VoxelDance Additive数据准备软件解决方案。 上海森尼智能科技有限公司SLA打印设备 VDA软件内置了常用支撑类型的默认参数，用户可以根据需求，对默认参数进行调整。智能支撑生成后，工程师也可以灵活地手动调整支撑，相比于从零开始编辑参数，有效节省了80%的时间。 用户采用了VDA软件对模型进行精细的数据准备，通过以下关键步骤，保障了从数字模型到高品质实物的一次性成功转化： 1. 自动生成支撑方案——高效生成支撑结构/脚本参数灵活多样 利用VDA的支撑脚本功能，可根据工艺和材料需求，高效、自动地为打印件生成了整体支撑结构。VDA提供的智能支撑以其独特的脚手架结构，较小的接触点，让浸泡在溶剂中的零件拆除支撑变得简单容易，大大减少后处理时间，成为SLA打印中最受欢迎的支撑结构。 采用支撑脚本为支架自动生成支撑 2. 手动生成支撑方案——点对点精准调整 针对支架上关键的装配卡扣和复杂区域，特别需要确保其精度要求，相差分毫则会出现无法装配的问题。因此，工程师可以通过改变支撑锚点的位置，避开装配的关键部位，同时确保这些关键部位的成型精度。手动编辑支撑功能，可以对支撑锚点和分支进行“点对点”的精准调整，确保了每一处细节的打印质量和后续去除的便利性。 通过手动编辑确保关键区域的支撑可靠性 3. 方向优化+打印评估——多维度优化实现降本增效 为实现成本效益最大化，软件中自带的“方向优化”和“打印评估”功能可以为客户提供最优的解决方案，从而实现降本增效的目的。“方向优化”功能可以基于打印时间、支撑体积等多个维度进行比较，确定最佳的零件摆放方向。“打印评估”功能可以在打印前对成本和时间进行精确估算，真正实现降本增效。 方向优化与打印评估 4. 孤岛检测——防止出现人为失误 孤岛检测功能帮助检查出需要但未添加支撑的区域。在工作量比较大的情况下，工程师无法估计到零件处理的方方面面，自然会出现人为的失误。孤岛检测功能能够有效规避因支撑不足而导致单独轮廓无法被固定，进而引发与刮刀干涉碰撞，最终导致打印失败的风险。 孤岛检测功能确保打印一次成功成果与价值 1. 颠覆性效率：以9小时打印重构开发流程 此次玻璃功能支架零件的总打印时长仅为9小时。3D打印技术成功将支架原型制造周期从传统工艺所需的“数周”缩短至此。这不仅实现了设计与制造效率的极大飞跃，更通过VDA软件的多角度保障功能，有效确保了打印成功率，显著减少了不必要的材料与时间损耗。 VDA软件内置了常用支撑类型的默认参数，用户可以根据需求，对默认参数进行调整。智能支撑生成后，工程师也可以灵活地手动调整支撑，相比于从零开始编辑参数，有效节省了80%的时间。 采用VDM解决方案进行打印的支架零件与支撑结构 2.“零妥协”品质：完美达成严苛装配与光学标准 经过后处理的最终成品，完美满足了项目设定的全部严苛标准。支架的装配精度严格符合0.05 mm的公差要求，同时其表面光洁度达到了0.4μm，完全满足ADAS摄像头的精密光学性能要求 。 后处理的支架零件成果总结 借助 VoxelDance Additive数据准备软件与3D打印技术，客户在前挡玻璃功能支架开发中实现了颠覆性突破。9小时的打印时长较传统工艺的数周周期大幅提升效率，低试错成本显著节约开支，同时高设计灵活度与强定制化能力，完美满足严苛的装配精度与光学标准，为汽车核心零部件高效开发提供了有力支撑，也为新能源汽车的快速迭代注入了强大动能。

7月5日-7日，2025国际无人机应用及防控大会在北京举办。笔者在现场看到了各种类型、大小的多种无人机，可谓琳琅满目、目不暇接。然而，从现场的观察和交流来看，未能发现3D打印技术的直接应用，产业链很多从业者更是认为这项技术不能满足无人机部件的性能要求，无论是金属的还是塑料的。 很明显这一认识存在误区。因为，中国航发已经试验成功金属3D打印的发动机可助力无人机实现高空飞行；国外多家无人机企业在使用塑料3D打印技术来制造框架部件，体现出了该技术能够满足该行业对轻量化、功能性和可定制的生产需求。在此方面，EOS公司贡献了大量专业知识。本期内容，3D打印技术参考将从材料、结构以及部件后处理的角度，阐述EOS SLS技术在该领域的应用价值。 材料性能要达标是无人机部件制造的基础 无论3D打印技术拥有再多优势，如果材料性能都不能达标，所有讲述都是徒劳。3D打印技术参考注意到，很多无人机企业最开始会选择FDM或SLA工艺来制造部件，这两类3D打印工艺的使用成本均很低，适用于外形设计，但在材料性能方面无法满足商业产品对性能的要求，这也是很多无人机制造企业对该技术不信任的原因。 满足不同类型无人机部件需求的合适材料 那么，使用SLS技术3D打印的尼龙行不行？目前，传统工艺制造的碳纤维复合材料是无人机领域的明星材料，3D打印的尼龙在性能方面很明显无法与其相比，但不同类型的无人机零件需要选取不同的材料，来满足实际应用性能及成本要求。工业级的SLS技术，使用尼龙以及碳纤维/玻璃纤维等复合尼龙材料，可制造具有较高抗拉强度和抗冲击性能的部件，它能够承受无人机在飞行过程中所受到的应力。因此，3D打印的尼龙材料在该领域也占有一席之地。 EOS PA 603-CF材料 以EOS推出的PA 640 GSL为例，它是由空心玻璃微珠与碳纤维复合增强的PA12材料。其拉伸模量3816MPa，拉伸强度49MPa，同等结构件材料用量可减少约10%；其热变形温度达170-180℃（依载荷不同），耐热性能优异；烧结密度为0.82g/cm³，可实现轻量化设计。EOS PA 603 CF是由33%碳纤维增强的PA12，拉伸模量7900MPa，拉伸强度85MPa，烧结密度未1.1g/cm³，它与其他材料相比还具有非常高的刚度值，既起到减重作用又保证了强度，适用于承力结构件。 由EOS PA 950 HD 3D打印的无人机部件 这两款材料均具有高重复利用率，在成本优化方面具有很大的优势。他们的最大优势是密度低、强度高，非常适合于无人机轻量化设计。3D打印技术参考注意到，EOS的客户Prototal、Parts On Demand已经将这两款材料用于了无人机结构部件制造。 显著的一体化制造为无人机制造带来至少三方面优势 采用3D打印技术制造无人机部件，可以带来至少三方面的优势——轻量化、强度更加可靠、制造效率更高。 无人机部件通常需要通过模具、切割等方法制造出很多零部件，然后采用螺栓等方式连接。设计灵活性差，工序繁琐且容易出现偏差，同时时间和金钱成本高，生产效率低。除此之外，无人机对轻量化的设计要求很高，传统制造工艺无法避免多个零件拼接，这会造成重量的增加，难以实现轻量化设计。 使用EOS 3D打印技术制造的无人机部件 Parts On Demand公司表示，如果使用注塑模制件或铣削等传统制造技术制造无人机，需要制备的零件可能会超过100个，而通过3D打印，零件只需要需要30个甚至可能更少。这意味着在相同条件下使用更少的组装和更轻的重量就可以制备出无人机；同时在相同的电池寿命下，更轻的无人机飞行时间也更长。 SLS 3D打印技术不需要支撑，零件清理流程相比金属更为简单，因此非常适合制造一体化的具有复杂内部特征的结构。这对于无人机制造来说优势很明显。一体化制造减少了零件数量和组装工序，从而降低制造成本和质量风险。此外，工业3D打印可以设计出各种需要空气动力学特性的复杂形状，且拓扑优化的结构组件基本上可以在最小的重量下具有优化的机械性能，这是传统加工技术无法比的。 经蒸汽抛光处理后的表面效果及内部结构 此外，3D打印在无人机制造方面可以实现很短的制造周期。与传统制造相比，3D打印部件可以在几天时间内完成交付，而在传统制造业中通常需要数周的时间来完成。Prototal公司内容安装了多台EOS 3D打印机，如全部运行，每天可以生产超过2000架无人机。 Prototal公司内部的EOS 3D打印机 蒸汽抛光表面处理去除表面微小瑕疵、毛刺 3D打印后处理是提升零件的表面质量、机械性能以及功能性的关键步骤，3D打印技术参考注意到，采用SLS 3D打印制造的尼龙部件，可采用蒸汽抛光表面处理工艺进行了后处理。这是一种基于利用高温高压蒸汽对工件表面进行处理的工艺。它通过喷射蒸汽，使工件表面产生微小的熔融效果，从而去除表面的微小瑕疵、毛刺等，使表面变得光滑平整，适用于PA12和TPU等材料。 该技术很适合具有复杂几何形状的3D打印零件的后处理，自动化蒸汽平滑系统在真空条件下运行，产生的蒸汽能够自由流动，凝结在零件难以触及的区域，并使其均匀平滑。国外DyeMansion公司展示了其采用该技术处理过的无人机部件，其采用EOS PA 640 GSL 材料打印测试表明，该技术能够帮助实现非常好的效果，使部件变得完全密封，从而提高部件的韧性和耐用性，并确保更长的使用寿命。 EOS 3D打印技术制造无人机实例 Parts On Demand公司介绍了一种用于识别园艺中作物的科孚岛的无人机，这些无人机在温室中飞行，并对不同的作物进行成像，可以用来监视需要浇水、除草的作物或需要特别注意的作物。 Parts On Demand使用EOS 3D打印机制造的无人机鸟 无人机鸟飞跃过程 该无人机鸟是一种组装的无人机，它的翅膀是用泡沫塑料制成的，而身体部位通过EOS 3D打印技术制造，整体上非常坚固也十分轻便。无人机鸟的机械装置等均在无人机机身里，这也使得无人机在实际的组装中非常快速和容易。整个无人机的所有功能基本上都在3D打印部件中，外部只安装了一个小盖子来关闭无人机机身和安装了一些可以调整的相机支架，整体上看起来非常像鸟类。 采用EOS SLS技术制造无人机鸟关键部件 END 工业3D打印由于设计自由度高、可定制化等优势为无人机制造带来了机遇。据报道，打印市场预计将从2024年的7亿美元增长到2029年的18.9亿美元。EOS作为工业级3D打印技术提供商，具有很成熟的经验，将成为助力其业绩增长的新赛道。 总体来说，3D打印无人机技术正处于快速发展的阶段，能在实际应用中减少能源消耗，满足不同行业和应用场景的多样化需求。通过适当的材料选取和后处理，能使3D打印技术在轻量化等方面发挥出更大的优势。随着3D打印技术的不断发展和创新，其在无人机领域的应用将更加广泛和深入。 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，在慕尼黑工业大学激光增材制造教授团队的协调下，来自8个国家的11家合作伙伴共同投资，发起了一项名为InShaPe的研究与创新项目，希望通过光束整形和过程监控实现绿色增材制造，进一步推动金属3D打印技术的发展。项目开始日期为2022年6月1日，结束日期为2025年5月31日。本期内容，3D打印技术参考将介绍该技术的基本情况。 项目开启背景 在汽车、航空航天和能源等诸多工业领域，对轻质、高强度且具有高韧性的特种金属部件的需求正不断增加。基于粉末床的激光金属增材制造技术是实现这一目标的重要工艺。 然而结果仍没有达到人们所预期的那样，虽然该技术能够制造高性能、复杂部件，但高昂的运营成本阻碍了其更广泛的应用，与传统工艺相比仍然不具备竞争力，55-60%的生产成本源于工艺缺陷和较长的加工时间。除了商业影响外，这些工艺缺陷还会造成环境负担，包括材料浪费、能耗和排放。因此，金属3D打印技术需要有更好的创新成果来解决上述问题。这与欧洲对更环保的生产流程和供应链日益增长的需求相一致。 InShaPe项目使用了EOS金属3D打印平台 作为金属3D打印技术的发源地，激光增材制造的创新发展总体上由该地区引领。InShaPe项目的发起者，希望将LPBF金属3D打印工艺从一项高潜力技术转变为主流制造技术，在零件制造精度、新型超级材料处理和可持续性方面超越压铸等传统方法。同时，InShaPe的创新技术有望在单位零件成本以及快速大规模生产方面与传统制造方法并驾齐驱。 项目概况及具体实现指标 经查询，该项目的重量级发起者包括慕尼黑工业大学、EOS、欧瑞康欧洲公司等，汇集了LPBF、激光加工、材料科学、温度传感和人工智能方面的专业知识，项目总预算超过720万欧元，其中EOS一家就贡献了将近210万欧元。 项目的总体目标是开发一种以技术创新为基础的新型LPBF工艺，它是一种基于人工智能的光束整形模块，结合了用于过程监控的新型多光谱成像技术。其制造能力将在资源效率和制造精度方面超越传统工艺。具体的说，该项目将开发并演示一种利用激光束一次性完成金属粉末床熔融工艺的创新技术，其涉及两项技术创新： (i)首创AI增强型光束整形模块，可根据打印部件的材料/几何形状灵活调整激光光束形状； EOS光束整形技术演示 (ii)新型多光谱在线过程监控和控制系统应用。 非轴向多光谱成像（MSI）系统 该项目要达到的关键绩效指标包括：与目前同类最佳的LPBF工艺相比，建造速度提高7倍，成本降低50%以上，能耗降低60%，废品率降低30%。此外，该项目还将展示如何实际部署基于人工智能的解决方案，实现先进的制造战略，同时符合当前的标准和用户期望。 项目开展的工作及取得的成果 InShaPe项目方法包含四个主要研发步骤：规范制定、开发、集成与验证以及演示。 项目中的“规范制定”步骤始于对四个初始用例进行基准化。具体包括：欧瑞康航空航天将极大提升高质量叶轮3D打印的速度；BeamIT专注于提高生产效率并实现工业燃气轮机部件的特定机械性能；AENIUM研究用于火箭发动机的CuCrNb基合金，解决微观结构定制和后处理方面的挑战；AMEXCI致力于将小型发动机缸盖生产从压铸过渡到增材制造，通过开发光束整形功能和优化零件设计来提高成本效益和生产效率。 “开发”阶段涉及光束整形和多光谱成像领域的进步。理解激光与材料相互作用对于该技术的经济高效生产和广泛的工业应用至关重要。第一步定义了在 InShaPe中应创建的不同光束形状；下一步是在增材制造工艺中对这些建议的光束形状进行物理开发。 首批实验包括使用不同光束形状和工艺设置进行高速成像，观察其对工艺的定性影响。研究团队创建了单熔道和剖面线图案，分析不同光束形状和工艺参数对最终工艺特征和熔池的影响。通过这些实验，缩小了稳定加工的工艺窗口。在第二组实验中，创建了实体零件，分析了最终的密度、机械性能、微观结构和表面粗糙度。使用不同的扫描策略和光束形状来定制微观结构是一项主要成就。此外，通过使用环形光束轮廓填充和高斯光束轮廓，打印速度已提高了4倍。该复杂演示部件的单位总成本降低了46%，能耗降低了45%。 除了光束整形方面的技术创新外，还开发了多光谱成像监测系统（MSI）。第一步，评估了MSI传感器的配置。第二步，设计和制造了多光谱相机。利用这种新型硬件，MSI小组开始了第一次实验。同时，在硬件制造过程中开发了将数字值转换为物理值的算法。将新型硬件与InShaPe开发的MSI软件相结合，首次评估了不同光束形状的温度分布。 MSI系统的工作流程，显示了从捕获到分析的过程 在“集成和验证”阶段，MSI相机、软件以及光束整形单元被集成到新一代机器中。下一步，即演示阶段，使用新型InShaPe技术打印不同的用例并评估关键绩效指标。 在腔室内的MSI相机 超越现有技术水平，潜在影响巨大 InShaPe项目的主要研究成果被欧洲广大科学界和学术界广泛利用，推动了与绿色、数字化和光子制造工艺相关的各个领域的科学突破。接下来将展示项目在不同学科领域获得的知识及其对科学界的影响： • 通过光束形状和扫描策略定制微观结构：扫描策略对于定制微观结构至关重要，会影响晶粒尺寸、织构指数和形状形态。光束形状及其尺寸可用于改变工艺动态。 • 光束整形对工艺速度的影响：光束形状及其组合可以显著提高生产速度并降低单个零件的成本。 • 使用微光干涉仪作为温度测量工具：迄今为止，微光干涉仪主要在土木工程中用作地球观测工具，在该项目中被用于温度估算。 • 机械测试和热处理：优化的热处理温度会影响微观结构，从而导致屈服强度、拉伸强度和断裂伸长率的变化。 InShaPe项目培养了八名博士生，并由一位专职博士后研究员指导，为激励和留住增材制造领域的年轻人才奠定了基础。3D打印技术参考注意到，有证据表明，已有中国留学生在该项目中受益。 此外，3D打印技术参考还注意到，InShaPe致力于在目标客户和最终用户中激发对InShaPe项目所开发的新型LPBF工艺的浓厚兴趣，从而加速并广泛应用这项关键技术在欧洲制造业中的普及。InShaPe已开设开放式创新服务，允许中小企业最终用户试用先进的LPBF工艺来制造超复杂的零件几何形状。 END InShaPe项目瞄准的是快速增长的全球金属增材制造市场，该市场预计年产值达69.2亿欧元，项目要求成果在航空航天、能源、空间和工业产品领域展现巨大应用潜力，从而颠覆制造业。从长远来看，InShaPe技术的成功开发和营销，将加强欧洲在金属3D打印创新方面的影响力。 最后，该项目给我们些许启示，虽然国内也不乏多家联合开展重大创新的案例，但在金属增材制造方面，欧洲经验有值得我们学习的地方。 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，上海科技大学物质学院冯继成研究员课题组近日在半导体器件制造领域取得重要研究进展。其开发出了一种3D纳米打印工艺，可以一次性的在晶圆尺度上开发可靠的多级和多尺度金属3D互连结构，为未来集成电路内部及异构芯片间的高速互联需求提供了技术储备。相关研究成果被国际权威期刊ACS Nano以封面形式发表。 研究指出，随着大数据存储、大数据分析、人工智能、智慧城市、智能工业等发展，数据处理量呈现出指数级增长，需要更复杂且密集集成的集成电路（IC）和异构IC。研究人员正在设计新的设备结构，来最大化现有处理器架构的性能。为了处理、传输和存储大量数据，半导体器件必须进一步微型化，以便将更多组件放入集成电路封装中。这些集成电路包含数十亿个晶体管和许多其他组件，必须使用超薄“导线”进行互连。 芯片中的互联结构 然而，当前的互连技术面临很多挑战，尤其是在纳米尺度下，传统的铜互连材料的电阻率增加、可靠性下降，导致所谓的“RC瓶颈”问题。此外，传统的光刻和蚀刻工艺在制造纳米级3D互连时存在局限性，且成本较高。而3D纳米打印技术作为一种新兴的制造方法，具有高精度、高通量、材料选择灵活和成本低等优势，展现出巨大潜力。 上海科技大学相关资料提到，冯继成研究员团队开发出了一种气溶胶纳米制造系统，结合纳米技术，可创建新材料体系。该课题组主要通过创制和打印超构材料及微纳器件来开发物质科学普适系统，满足我国对于关键核心技术及其产业化的需求。 上海科大气溶胶纳米技术 在本研究中，研究人员探索了铱（Ir）、钌（Ru）和金（Au）三种材料，他们在纳米尺度下具有更低的电阻率和更高的热稳定性。3D打印技术参考注意到，虽然这三种金属成本较高，但与处理Cu互连的传统工艺相比，本研究中的3D纳米打印技术只使用了少量的金属（0.0001%）。 具体地说，所使用的的纳米颗粒的平均直径约为4.42 ± 0.06纳米，他们是分散的、非聚集颗粒，在打印过程中纳米颗粒被氮气（N₂）气流携带进入打印区域。氮气的流速被精确控制，确保纳米颗粒能够均匀分布在整个打印区域。然后，通过精确控制脉冲电场的开关，实现纳米颗粒的均匀分布和沉积。在电场ON相，带电的纳米颗粒被引导沉积形成互连结构；而在OFF相，纳米颗粒则随气流均匀分布在整个晶圆表面。这种独特的打印方式不仅能够实现高精度的纳米级互连，还能在单次打印周期内制造出大量互连结构，显著提高生产效率。 3D打印技术参考了解到，使用这项工艺，在1小时内就完成了晶圆级尺度上的大面积互连结构制造。研究人员还成功制备了由135个阵列周期性排布的27万个互连结构，每个阵列的面积为40μm×10μm，这些阵列分布在2英寸的晶圆上面，其可扩展性比之前所能达到的效果高四个数量级。 此外，这项研究报道的3D纳米打印工艺与现有的集成电路制造工艺兼容。与传统的局部蚀刻绝缘体形成金属互连通孔的方法不同，该研究实现了一种简单且成本效益高的新互连制造技术。使用带电纳米粒子制造3D互连的静电场的实施对于器件小型化非常有效，因为功耗低，对带电纳米粒子的放置没有几何限制。脉冲电场可以被调制以获得广泛的操作和材料参数，用于工艺可扩展性、材料开发和几何控制。 研究原文：Wafer-scale nanoprinting of 3D interconnects beyond Cu 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，最新一期的Nature正刊文章于7月2日发表。来自英国诺丁汉大学的研究人员，发表了题为“Mapping the adaptive landscape of Batesian mimicry using 3D-printed stimuli” 的文章。该研究的核心内容是借助3D打印技术，制造高度逼真的昆虫拟态，来测试捕食者对不同拟态表型的反应。经3D打印技术参考查询，所谓拟态，通俗的说就是——“假虫子”！ 该研究使用了HP Jet Fusion 580 3D打印机制作出了高分辨率彩色实体模型，确保翅、触角等细节结构的生物学真实性。 这项研究的背景非常有意思。自然界中的很多无毒昆虫通常会模仿有毒的近似同类，靠“狐假虎威”躲避捕食者。按理说，模仿得越像越能保命，但现实中很多这样的昆虫却在自然进化中“偷工减料”，仅模仿部分特征，甚至模仿的一眼就能看出bug，但捕食者仍然会上当。 研究人员对此深感不解，提出了多种解释来说明这一现象。如鸟根本分不清细微差别，昆虫随便模仿一下就够了；另一种是功能平衡假说，昆虫为了飞行、保暖等，不得不牺牲模仿的精确度；再就是所谓“多模型干扰”，即周围有多种有毒昆虫，捕食者容易搞混，昆虫就不用学的太像。 科学界疑惑的是，到底是什么因素阻止了昆虫进化出“满分拟态”。这样的研究对于外行来说似乎没有任何价值，但却对揭示进化机制、保护濒危物种、促进跨学科合作具有重要意义。研究人员此前针对该问题的研究，要么使用真实昆虫做实验，要么用涂色卡，要摩尔无法测试假设性，要么被鸟类一眼看穿。 在这项研究中，科研人员使用了HP的彩色3D打印机制作了高度逼真的昆虫模型，来测试捕食者对不同模仿形态的反应。他们首先通过三维扫描获取了黄蜂和食蚜蝇的高分辨率数字模型，随后使用专业3D建模软件（如Blender）对模型进行变形处理，在形态空间中创建出介于真实物种之间的连续变异表型，例如25%、50%和75%相似度的中间形态，甚至超越真实物种范围的极端表型。 然后，使用HP Jet Fusion 580 3D打印机和PA12粉末材料进行实体彩色3D打印。打印完成后的实体采用蒸汽抛光表面处理，可以获得全彩色、高细节度的昆虫假体。 而且，研究团队通过3D打印技术实现了对拟态表型的精确操控，可以独立或组合调整形状、颜色、图案和尺寸四个视觉特征，从而创造出自然界中不存在的"假设性"拟态表型，这是传统方法（如使用真实标本或人工涂色）无法实现的。 实验验证表明，鸟类捕食者能够将这些3D打印刺激视为真实猎物，并表现出与面对真实昆虫相似的判别行为，证明了这种方法的生态有效性。这种3D打印技术不仅解决了贝氏拟态研究中难以测试假设表型的难题，还为研究其他复杂形态性状的适应性提供了一种可推广的新工具，展示了3D打印技术在生态学和进化生物学研究中的巨大潜力。