3D打印技术参考注意到，3D Systems正与宾夕法尼亚州立大学和亚利桑那州立大学的研究人员合作，开展由美国国家航空航天局（NASA）赞助的两个项目，希望为当前的热管理解决方案提供突破性的替代方案，来满足下一代卫星和太空探索的需求。 这些研究团队使用3D Systems的金属打印技术和定制材料，并与3DXpert软件相结合，设计了复杂的热管理解决方案，可以帮助卫星和航天器设计下一代热处理系统。 第一项项目由宾夕法尼亚州立大学、亚利桑那州立大学和NASA格伦研究中心牵头，并与3D Systems的应用创新小组（AIG）合作，他们在钛合金3D打印的散热器中构建了嵌入式高温被动热管。 热管在传统上通过复杂的工艺制造形成多孔内部芯结构，这些结构依靠被动循环流体实现高效热传递。研究人员使用3DXpert软件在热管壁内嵌入了一个完整的多孔网络，避免了后续的制造步骤和由此产生的可变性。钛水热管散热器在230°C的温度下可以成功运行，同时重量减轻了50%，能够更有效地为高功率系统散热，满足了NASA的传热效率和降低太空应用发射成本的目标。 （a）增材制造的高温钛散热器原型，带有嵌入式分支热管网络（75×125 和 200×260 毫米面板）；（b）散热器的 X 射线 CT 扫描，显示内部多孔芯吸层，用于被动液体循环；（c）宾夕法尼亚州立大学博士生 Tatiana El Dannaoui，在热真空测试设施中安装散热器原型，以模拟空间环境运行；（d）在真空室中运行的热管散热器的热图像 第二项项目由宾夕法尼亚州立大学和NASA格伦研究中心的研究人员牵头，通过3D打印技术生产了镍钛形状记忆合金（SMA），该合金在加热时可以被驱动和展开，可以用来替代太空中使用的电机或执行器。散热器的部署与存放面积之比预计将比目前可用的解决方案大6倍，从而能够在有限体积的立方体卫星中实现未来的高功率通信任务。当SMA部署在卫星等航天器上时，这些散热器可以提高运行功率水平并减少敏感部件的热应力，从而防止故障并延长卫星寿命。 SMA散热器提供同样变革性的效益：重量减轻 70%，部署与存放面积之比为12×。它们的形状记忆行为使它们能够利用内部流体热量激活，从而实现无驱动部署。 另外，SMA散热器也提供了变革性的进步，突破了金属3D打印的界限。SMA可以承受反复的变形循环而不会疲劳，并表现出出色的应力恢复能力。该团队使用3DXpert设计了散热器的可展开辐条结构，然后使用3D Systems的DMP技术用镍钛形状记忆合金镍钛（NiTi）进行3D打印。当安装在卫星等航天器上时，该装置可以在被内部液体加热时被动驱动和展开，从而消除了对太空中电机或其他常规驱动的需求。 （a）增材制造的形状记忆合金 （SMA） 散热器的概念，其径向热管分支从紧凑的收起形式展开；（b）原型 SMA 演示器，带有高度柔顺的波纹管热管臂；（c） SMA 分支波纹管热管的热图像，显示几乎等温运行 增材制造通过生产重量更轻、性能更高的适航部件正在产生重大影响。在过去十年中，3D Systems与航空航天行业领导者合作，生产了2000多种用于太空飞行的钛合金和铝合金部件，以及200多种关键的无源射频飞行部件。目前有超过15颗卫星在轨，搭载了3D Systems生产的零部件。 卫星生产中的金属3D打印量将增长四倍 3D打印技术参考注意到，增材制造研究公司 (AM Research)于上月发布了，题为《卫星增材制造：3D打印市场机遇》的报告。该报告分析了卫星发射的快速扩张以及增材制造行业渗透该市场的潜力。 过去十年，卫星行业取得了显著增长，未来十年甚至有望实现更显著的增长。世界工业化程度最高的几个国家之间的战略竞争——“新太空竞赛”——已导致卫星制造方式发生剧烈变化，而增材制造行业在其中发挥了不小的推动作用。然而，卫星行业要想实现产量目标，就必须展现出与其相匹配甚至超越其持续创新的意愿。 该报告预测，到2033年，已发射卫星上至少一半的部件将采用增材制造技术生产。与此同时，AM Research预测，卫星行业专用金属增材制造硬件市场同期将增长四倍以上。 该报告提及或介绍的公司和组织包括SpaceX、SWISSto12、NASA、美国国防部、Sidus Space、Markforged（Nano Dimension）、Thales Alenia Space、Velo3D 和 Maxar Technologies等。 “三体计算星座”技术创新，全金属3D打印卫星主体结构 国内也已经开展金属3D打印技术在卫星结构制造中的研究。由浙大城市学院与之江实验室推出的3D打印轻量化卫星结构项目备受关注。该项目于2025年获杭州市西湖区2025年一季度重大项目集中推进暨重点招商项目集中签约，将研发全金属3D打印主体结构的卫星，抢占航天科技高地。 在技术原理与创新方面，项目依托轻质高强多孔金属材料，并结合人工智能设计优化结构。传统卫星零件需要通过车铣刨磨等复杂加工工艺，而3D打印技术则通过逐点逐线逐层“生长”的方式，实现复杂结构的一体化成型，显著降低了制造成本、缩短了生产周期，并能够满足个性化生产需求。 3D打印技术在卫星制造中的应用优势显著，不仅能够实现卫星结构的轻量化，提升航天器性能，还能解决传统制造工艺在复杂结构加工中的局限性，同时推动“设计-制造-服务”全链条技术创新。 据悉，“三体计算星座”是之江实验室协同全球合作伙伴共同打造的天基智能计算基础设施，3D打印实验卫星是“三体计算星座”首发星座的一项技术创新，将在我国开创卫星研发和制造先河。

螺旋桨噪音和气蚀是潜水器设计中的关键问题。潜水器行驶时，螺旋桨尾流会形成低压区，若管理不当，会增加声学特征、降低隐身性，还会降低推进效率，并导致气蚀现象。气蚀是由于低压迫使流体蒸发成气体，产生的气泡破裂会对螺旋桨组件造成腐蚀。为应对这些挑战，Propeller Boss涡流扩散器是一种有效的解决方案，它能回填低压区并促进层流。 3D打印技术参考注意到，VELO3D对该部件进行了优化设计并使用CuNi30合金3D打印。 根据介绍，这些金属部件具有蜂窝状孔洞结构和光滑金属表面，其蜂窝状挡板可以抑制轮毂和轴附近的振动冲击腹。CuNi30合金在盐水环境中具有良好的耐腐蚀性。这种设计和制造方式不仅提高了部件性能，还有效解决了潜水器螺旋桨的噪音和气蚀问题，确保潜水器在水下运行时的安静性和可靠性。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。

在汽车行业，效率与精度是竞争的核心。从原型设计到功能部件生产，传统工艺常面临周期长、成本高、灵活性不足的痛点。如何快速响应市场需求，打造高性能、轻量化、定制化的汽车零部件？一迈智能推出的IDEX双头恒温工业级FDM 3D打印机，以四大核心优势赋能汽车智造，让创新加速落地！ 双头独立打印，复杂结构快速去支撑  痛点：汽车零件多含悬空、内腔结构，传统支撑拆除耗时，且易损伤表面。 解决方案：IDEX双头独立挤出系统，主头打印高性能工程材料（如尼龙碳纤维复合材料），副头同步打印水溶性或易剥离支撑材料，快速去除或剥离支撑，节省80%后处理时间。 案例：使用双头打印汽车保险杠，使用易剥离支撑快速去除，表面光滑度提升60%，生产周期缩短至1天。 大尺寸一体成型，汽车大型部件轻松实现  痛点：传统3D打印设备尺寸受限，大型零件需拼接，影响结构强度。 解决方案：超大成型体积（可达1.2*1.2*1.2m³），支持汽车内饰、轻量化车身框架、管道检具夹具等部件一体化打印，避免接缝隐患。 高强度材料兼容：碳纤维增强尼龙或ABS等材料，抗冲击、耐高温，满足汽车领域严苛环境需求。 案例：使用YM-NT-1200和碳纤维ABS材料，一体打印卡丁车功能部件，无需拼接，生产周期缩短至2天。 恒温腔体+多材料兼容，性能稳定，解锁汽车级应用场景  痛点：普通3D打印机易翘曲、层间粘合差，难以满足汽车功能件性能要求。 解决方案：全封闭恒温腔体，腔体恒温60℃，确保碳纤维或玻璃纤维增强的ABS、PC、PA6、PA12等工程材料减少翘曲、高致密成型。 多材料自由切换：从柔性TPU（密封件）到耐高温CF-PPA（涡轮叶片原型），轻松应对多样化需求，打印件机械性能媲美传统注塑件。 案例：使用高温ABS打印汽车尾翼。 智能软件生态，从设计到生产，全程自动化管控  痛点：传统打印流程依赖操作经验，容错率低，影响量产一致性。 解决方案：最新切片软件内置标准工艺参数，自动优化支撑结构、路径规划，材料浪费减少30%。 远程监控与预警：通过云端实时查看打印进度，温度、耗材异常即时报警，保障无人值守生产。 应用场景 企业简介 东莞一迈智能科技有限公司是中国专注于3D打印研发生产的高新技术企业，其品牌一迈 IEMAI 3D是全球化的工业级3D打印机品牌，致力于为用户提供多材料兼容的“All in one”3D打印解决方案，支持打印市场上绝大部分的热塑性材料，帮助用户解决在制造生产中遇到的难题。该公司执行产品研发及生产的高质量标准，所有的3D打印机和材料均已获得CE和ROHS认证。其重视品牌打造，目前已获得中国、美国、欧盟的商标证书 。同时追求核心技术研发，目前已获得软件著作权、发明专利、实用新型专利、外观设计专利、国家高新技术企业称号。现在，一迈智能的3D打印解决方案已应用到：航空航天、汽车、石油化工、医疗和电子制造业。

世界领先的传热和增材制造Conflux Technology今天宣布与超级跑车制造商帕加尼 (Pagani)开展最新合作，提高变速箱的散热能力。 帕加尼最新超级跑车帕加尼 Utopia 展现了卓越的工程技术和以驾驶者为中心的设计理念。它搭载梅赛德斯-AMG 定制的 6 升帕加尼 V12 双涡轮增压发动机，搭配定制的 Xtrac 七速变速箱，提供自动和手动两种选择。这种动力组合提供了无与伦比的操控性和响应能力，同时满足包括加州在内的全球范围内严格的排放标准。 Utopia 的极致动力和灵活性需要先进的热管理解决方案，尤其是在变速箱部件。为了应对这一挑战，帕加尼与Conflux合作，利用尖端的增材制造技术，开发了一款定制热交换器。与之前的解决方案相比，Conflux的散热性能显著提升了30%，即使在严苛的条件下也能确保最佳的热性能。 Conflux Technology创始人兼首席执行官迈克尔·富勒表示：“能够为帕加尼这样的行业领袖打造突破性车型贡献力量，我们深感荣幸。我们先进的热交换器旨在实现更高的效率，与帕加尼引以为豪的工程工艺完美契合。此次合作展现了精准、创新与卓越的协同效应。” Utopia的变速箱经历了从赛道和道路验证到热冲击试验等一系列严格测试，证明了其卓越的韧性和支撑这款超级跑车卓越性能的能力。此次合作确保了工程创新和驾驶情感连接的完美融合。Xtrac 高性能汽车部门负责人Oliver Nixon表示：“Conflux技术的创新使 Xtrac能够不断突破变速箱性能的极限，同时保持我们变速箱解决方案轻量化和源自赛车运动的理念。” 帕加尼技术部负责人 Francesco Perini 表示：“Conflux先进的热交换技术使帕加尼 Utopia 拥有卓越的散热性能，即使在恶劣的驾驶条件下也能确保最佳的热平衡。我们不断追求完美，每个细节都至关重要。Conflux 的筒式热交换器是精准度和创新性的体现，在确保 Utopia 无论是在法国里维埃拉还是在最苛刻的赛道上都能享受浪漫驾驶体验方面发挥着至关重要的作用。” 此次与帕加尼的合作巩固了 Conflux 在超级跑车行业的地位，展现了其在提供尖端热解决方案的同时推进可持续发展目标的能力。在近期完成 1100 万澳元 B 轮融资的支持下，Conflux 正在加速其 Conflux 生产系统 (CPS) 的开发，以满足全球航空航天、赛车运动、高性能工业机械和国防等行业对高性能热应用日益增长的需求。

每两年一届的电子热管理领域全球顶级学术会议ITHERM 2025于5月27日-30日举办，会议前期还开展了ASME K-16/IEEE EPS冷板设计竞赛。要求参赛者根据要求设计出尽可能强大的冷板，并由组委会指定的电化学3D打印技术开发商Fabric8Labs进行增材制造，由英特尔和普渡大学S-PACK实验室进行性能测试。该比赛获得了先进液体冷却技术开发商Accelsius和汽车制造商丰田的资助。 本次竞赛旨在激发学生的创新设计能力，推动增材制造技术在热管理领域的应用。竞赛要求学生团队设计、分析和优化一个可3D打印的散热器（冷板），用于冷却采用强制对流水冷的恒定热流功率电子模块。 设计要求 散热片与底板尺寸：散热片尺寸为75.5 x 56.5 x 3mm，底板尺寸为100 x 80 x 1.6mm。最小特征尺寸为0.100mm（XYZ）；XY方向最大特征尺寸0.500mm；Z方向最大特征尺寸为3mm；最小特征悬伸角度20°。 边界条件仿真：仿真流量范围为1– 2L/min，功率负载为350W，冷却液入口温度为20℃；必须使用提供的模型进行仿真。 增材制造约束：冷板将使用纯铜进行3D打印，预期有效热导率约为380 W/m·K；表面粗糙度可假设为1.5μm，但可能因几何形状而异。Fabric8Labs将进行增材制造设计（DfAM）评审，确保设计的可制造性。 组委会将评估整体设计的最小化压降、热阻等以及设计美感。鼓励创造性，并奖励传统制造方法无法实现的新型结构。所有提交的冷板将在英特尔进行实验评估，实验结果将与模拟结果进行比较。 十五进四，中国学生团队占三席 3D打印技术参考注意到，组委会最终在世界各地的15个设计中，评选出四支优秀团队，分别为： 1.中国诺丁汉大学，Congrui Ma、Junren Mao、Hongzhuo Zhu 和 Jikun Qi 2. 布里斯托大学Yue Heng Tan；谢菲尔德大学Adam Blackwood；诺丁汉大学Nimrit Kanwal；伯明翰大学Derin Catstaban；拉夫堡大学Isaac Waters 3.香港中文大学，王晓彤、高子军 4. 滑铁卢大学Joseph Nonso Orakwe和阿尔伯塔大学Alex Inoma 方案一：仿生学设计和结构优化 方案一：来自中国诺丁汉大学的团队采用仿生学设计和结构优化，冷板中心区域有2296个导向微散热片，两侧有导流墙引导冷却液，并在边缘区域形成高速区域。冷板创新采用了可定制的微鳍和带孔隙的导流墙结构。微鳍设计灵感源自涡轮风扇叶片，通过密集排列的流线型叶片脉络，显著增大了散热面积，提升了对流换热效率。同时，导流墙的设计则巧妙地引导液体流动，在边缘区域形成高速流动区，进一步增强了散热效果。这种仿生设计巧妙融合了涡轮叶片的形状与叶脉的分支模式，既增大了散热表面积，又确保了冷却液的均匀分布，并最小化了压力损失。 在技术细节上，冷板的设计包含了多个关键特征：叶脉状流体通道模仿叶脉的分支模式，确保冷却液均匀流动并减少压力降；通道宽度和间距经过精心优化，以实现最佳的冷却液流动；微鳍以交错模式排列，进一步最大化散热面积并增强热传递；导流墙的曲率和导向孔也经过精心设计，以有效引导冷却液流动，提升整体散热性能。 模拟结果显示，在2L/min流量下，冷板底部的平均温度为307K，在1 L/min流量下为301K。压力分布显示入口最大压力为1820Pa（2L/min）和494Pa（1L/min），压力降为720Pa，显著低于基准冷板。 方案二：展示支柱晶格在热管理中的前景 方案二的灵感源自日本传统的篮子编织工艺中的Kagome图案，并结合了建筑领域中的树木仿生结构，旨在通过增材制造技术实现高效散热性能。Kagome点阵结构以其独特的几何形态，能够有效减少压力损失、热阻及重量，成为冷板设计的核心要素。 冷板由一对水平镜像的锥形结构构成，中央设有垂直支柱，整体呈现锥形Kagome点阵模型。这种设计不仅增强了结构强度，还显著提升了散热效率。为确保设计满足尺寸限制并实现最佳性能，团队进行了多轮参数调整。通过增材制造技术，成功实现了复杂构建方向和小特征尺寸的精确控制。 与标准平面翅片模型相比，Kagome设计的性能指标（FoM）提升了11.38%，达到74.49%。这主要得益于翅片板质量的显著减少（64.77%）以及压力降的降低。 方案三：创新融合混合翅片 方案三创新性地融合了流量调节壁、矩形翅片和针状翅片，通过流量调节壁精准分配冷却液，有效冷却角落区域的热点；矩形翅片增强局部热传递；而针状翅片则显著降低整体质量。此外，该设计还实现了较低的压降，并优化了冷却液在冷板内的流动路径。 借助FLUENT对这款混合翅片冷板的热传递和流体流动性能进行了全面评估。在入口温度为20°C、流量为0.5加仑/分钟（GPM）且加热功率负载为350W的条件下，冷板表现出色，热点温度控制在314.5K，总压降仅为2.12kPa，基于成本的性能指标（FOM）高达0.712。相较于传统的直通道设计，这款混合翅片冷板在降低总质量和压降方面表现出色，从而实现了更高的FOM值。 方案四：热流体拓扑优化+智能共形点阵 方案四通过融合热流体拓扑优化与智能共形点阵结构等前沿设计方法，并结合其他关键传热增强技术，成功设计出一款高效、轻量化的散热器。设计过程中充分考虑了电化学增材制造（ECAM）的技术特性，确保了设计的可制造性与高性能。据3D打印技术参考了解，方案四在所有方案中取得最终冠军。 该技术方案的核心是一个具有三维鳍片结构的装置，具有精细的内部微通道结构（通道宽250μm），能在10毫米尺寸的平板中高效散热。相比500μm微通道散热器，热阻降低7%、散热效率更高。 初步对比模拟结果显示，在0.5至1.0gpm的流量范围内，该散热器的质量基热工水力性能指标（FOM）平均提升了16.2%。具体而言，其重量减轻了55%，压力降预测值始终较低（降低21%-34%），且冷却性能与具有强大冷却能力的微通道散热器相当。此外，散热器的增材制造检查与原型制作也验证了其良好的可制造性，满足了悬垂、特征尺寸等打印约束。 END 先进的热管理解决方案已经成为提升产品性能的关键技术手段。尤其是借助3D打印技术，通过拓扑优化和网格化技术生成物理驱动的优化设计，进而获得轻量化高效的冷却结构。该流程适用于电子设备散热、汽车散热系统、航空航天热交换器等高效热管理和流体控制领域，是一种通过减轻重量和降低压力损失来提高效率的优化方案。 基于铜的高效热交换器3D打印正在发挥巨大优势，尤其是具有极小细节特征的结构，高精度的3D打印工艺如电化学与绿激光3D打印正在脱颖而出。

3D打印技术参考注意到，《Scripta Materialia》期刊近日发表了中科院金属所关于“一种用于增材制造的新型高性能Co-Al-W基高温合金”的研究成果。研究人员采用激光定向能量沉积（L-DED）技术制备出高γ′含量的钴基高温合金ZGH688，该合金具有优异的抗开裂性和力学性能。 与现有的其他Ni/Co基超合金相比，3D打印制备的新Co-Al-W基高温合金在室温和高温下均表现出优异的力学性能，远高于同类技术制造的GH5188、Co-Ni基高温合金和典型的镍基高温合金。这项工作展示了新型Co-Al-W基高温合金在增材制造中的巨大应用潜力，特别是在高温应用领域。 https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2025.116771 目前，在高温合金的增材制造领域中主要以镍基高温合金的研究占主导，因为它是飞机发动机热段中涡轮机叶片等结构部件的首选材料。与镍基合金相比，钴基高温合金显示出更好的可焊性，因此降低了3D打印工艺过程中的裂纹敏感性。其中钴基超合金被认为是镍基合金在高温结构和功能应用中的最有前途的替代品。根据3D打印技术参考的日常总结，GE9X的燃油喷嘴、导流器、燃烧室混合器、T25传感器外壳等，均使用钴基合金3D打印。 GE9X上钴基金属的3D打印应用 独特的两相结构和优异的抗裂性能 研究人员在L-DED ZGH688高温合金中获得了高立方γ'相和极窄γ基体通道的独特两相结构。γ'相的体积分数为77.5±5.5%，超过了其他典型的增材制造Ni/Co合金。同时，γ′相的边长为47.7±7.6nm，具有良好的立方度。 除此之外，在L-DED制造的Co基合金中，位错与γ'相的相互作用对抗裂性能的影响优于Ni基高温合金，这主要归因于两个方面：分别为较低的热应力和位错密度以及通过高体积分数的γ'相弥散分布而使应力分布均匀。 3D打印性能远高于其他增材制造高温合金 研究人员对该高温合金制备完成后的机械性能进行了评估，ZGH688在室温下出现了应变硬化，在高温拉伸过程中出现软化，其极限抗拉强度（UTS）远高于其他增材制造高温合金，如GH5188、Co-Ni基高温合金和典型的镍基高温合金。 在室温下，ZGH688的拉伸强度为1464MPa，断裂延伸率为20%。尽管其塑性低于GH5188，但抗拉强度表现出优异的性能。同时，ZGH688在高温下表现出比大多数增材制造制备的高温合金更高的屈服强度和延展性，在900℃和1000℃下，ZGH688合金的屈服强度分别为597MPa和287MPa，塑性分别为32%和48%。 END 总之，这种新型的抗裂Co-Al-W基高温合金ZGH688具有优异的力学性能，可应用于内燃机及航空发动机系统。其内部γ′-Co3(Al，W)相的体积分数占比几乎是普通镍基合金的2倍。尽管γ′的含量较高，但Co、Ta、Al、W和Ni元素的合理配比使Co-Al-W基合金体系具有较小的MSAC、SAC和SCI值，使ZGH688表现出优异的力学性能。这些发现表明新开发的Co-Al-W基超合金在增材制造领域具有巨大的潜力。

钙钛矿太阳能电池是第三代光伏技术，它利用钙钛矿结构的有机金属杂化化合物作为吸光层来实现光电转换，具有柔性、质轻等特性，即便在阴天也可保持较稳定的光电转换效率，可应用于柔性组件、光伏建筑一体化、车载能源等场景。 纤纳库布其钙钛矿地面电站实拍图 然而，钙钛矿太阳能电池从实验室规模到大规模生产的转变面临很多挑战，尤其是干燥过程，它直接影响钙钛矿薄膜能否在大面积尺度上实现均匀结晶。现有的干燥过程存在相互掣肘的问题，无法同时兼顾适合大面积生产，又使薄膜边缘和中心干燥均匀，或者难以维持足够的干燥时间，或者会限制添加剂的使用，从而影响效率和稳定性的提升。 总之，传统制造技术直接影响产品良率，需要开发新的干燥技术，来实现大面积的钙钛矿薄膜的高效率和高可靠性制造。 钙钛矿薄膜形成与太阳能电池性能 5月22日，杭州纤纳光电科技股份有限公司以第一通讯单位身份，在国际顶级学术期刊 Science发表题为“ 3D Laminar Flow-Assisted Crystallization of Perovskites for Square Meter-Sized Solar Modules ”的研究，解决了大面积钙钛矿薄膜干燥难题，从根本上解决了钙钛矿组件生产良率低的问题，并大幅改善了组件的光热稳定性。 3D打印技术被用于制造可定制内部结构的层流空气干燥器，这对于该成果的实现发挥了至关重要的作用。层流空气干燥器是一种关键设备，用于干燥大面积钙钛矿薄膜，解决传统干燥方法在大规模生产中的局限性。 研究人员通过理论计算，优化了层流空气干燥器的内部结构，确保在大面积薄膜上实现均匀的层流空气流动。由计算结果生成的设计通过3D打印制造出来并进行实验验证。使用3D打印技术，是因为该技术可以定制生产层流空气干燥器的内部结构。 三种不同层流空气干燥器设计的模拟优化和实验结果 模拟的3D气流分布和流体分布 最终的结果表明，新开发的层流空气干燥器实现了大面积钙钛矿薄膜的快速且均匀干燥。它不仅提高了薄膜的质量和稳定性，还显著提升了太阳能电池的性能和长期可靠性，为钙钛矿太阳能电池的大规模生产和商业化应用提供了有力支持。 纤纳光电表示，基于该技术，公司已建造全球首条百兆瓦钙钛矿量产线，创下了钙钛矿行业多项世界纪录，该产线所生产的组件良率突破98.5%，达到商业化应用水平。 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，表面工程公司REM推出了一种基于化学的新技术，能够解决清除3D打印部件内部通道和腔体中的堵塞粉末。安全有效地从极其精细复杂的几何形状中清除粉末被认为是限制金属增材制造应用的关键因素之一。 这项新开发的化学技术利用一种特殊配方的化学物质，选择性地与未熔融的粉末发生反应，而不会损坏熔融材料。这种自限性反应可以有效地松动/溶解粉末饼/颗粒，从而高效疏通通道。如有需要，REM可以应用后续的化学抛光工艺步骤来提高表面光滑度。 该工艺已成功应用于多种材料，包括AlSi7Mg/F357、AlSi10Mg、IN-718和Ti-6Al-4V，并取得了显著效果，成功疏通了直径小至0.5毫米的通道。结合后续的化学抛光，这些技术显著改善了这些材料的内部表面质量，展现了其在行业内广泛应用的潜力。 该技术已在单通道、多通道系统以及内径各异的复杂螺旋形热交换器上进行了严格的测试，展现了其在复杂增材制造组件上的多功能性和适应性。该公司相信，这一进展为优化3D打印组件的内部通道提供了全面的解决方案，有望为金属增材制造的质量和性能树立新的行业标准。 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，全球领先的3D打印材料制造商Polymaker，于5月27日宣布推出两款突破性的线材——高温PLA（HT-PLA）和玻纤增强高温 PLA（HT-PLA-GF）。 其中HT-PLA免退火即具备150℃软化温度（无载荷），其结合了PLA优异的打印性能和高温耐受性，适用于对热性能有更高要求的应用场景。HT-PLA-GF则在HT-PLA基础上添加了玻璃纤维增强材料，热变形温度可与ABS媲美，刚性和拉伸强度几乎是ABS的两倍。 这在行业内引起了广泛关注，因为PLA（聚乳酸）是最受消费者欢迎的3D打印材料之一，其成本低、环保，在普通家用、办公室环境用量巨大。但普通PLA的耐热性较差，在夏天封闭环境（如高温暴晒的车内、未开空调的室内等）中的极容易发生热变形，影响使用体验。因此，耐高温PLA的出现，无论在家庭环境还是工业端，都将拓宽其应用场景。 首发测试，真耐高温 笔者在第一时间拿到了这两款材料并进行了测试，发现在使用机器默认参数的情况下，HT-PLA和HT-PLA-GF均完美打印，证明两款材料极易打印，不需要用户过多的去调试参数，这一点也符合Polymaker“让创造不再困难”的理念。 普通PLA与耐高温PLA打印的摆件在车内经高温暴晒后的变形情况 车内摆件是家庭3D打印的一项重要应用，随着气温越来越高，笔者此前3D打印的普通PLA模型已经在一次暴晒中瘫软。因此，最初的测试聚焦模拟夏季高温暴晒车内环境，将普通PLA、HT-PLA和HT-PLA-GF打印的测试人物模型放置于烤箱内，设定70℃观察状态变化，结果等待十分钟变化不大，随即将温度升高至120℃。结果是，普通PLA打印的人物模型快速软化倾倒，而由HT-PLA打印的模型则始终未出现明显的形状变化。实际上，即便温度升高至150℃并保持，该模型的状态仍旧未发生变化。 由普通PLA打印的人物模型快速倾倒 进一步的，笔者测试了更高的温度场景，将底部温度达160℃的熨斗放置在打印的底座上观察状态变化。底座使用TPMS-D晶格填充，且未封顶，均使用相同参数打印。将熨斗加热至可工作状态后，将其分别放置在底座上5分钟，然后拿开熨斗观察底座的状态。 由三种不同PLA打印的熨斗底座 熨斗工作时底部温度达160℃ 测试发现，普通PLA打印的底座熔化过半，无糊味；HT-PLA未熔化，仅有部分晶格顶部脱层，有清香味道；HT-PLA-GF的损毁最少。 经高温熨烫之后的晶格表面 此外，三个测试底座均出现遇冷变形的情况，这与底座仅有5mm厚度且未进行任何加强所致。可以看出，高温PLA抵抗住了160度的高温，这一测试温度已经超过了官方声明的极限温度。 PLA材料的3D打印应用，从消费级迈向工程级 Polymaker 项目代表表示，“HT-PLA突破了PLA材料在3D打印领域的最后一道障碍。2014年，我们通过高韧性PLA解决了其固有的脆性问题；十年后，我们又突破了其耐热温度的限制。”而HT-PLA-GF则可以满足对强度和稳定性有更高要求的应用，突破了传统PLA 材料在高性能应用领域的局限。结合PLA本身固有的环保特点，这两款材料将为家庭使用环境以及更广泛的汽车部件、工业设备部件，甚至航空航天领域的某些结构件制造带来新的可能。 1. 家庭使用场景 在家庭使用环境中，用户可以使用HT-PLA-GF制作烤盘、蒸锅底座或托盘等，该材料经过退火处理后具有更高的机械性能和热稳定性，适合制造需要承受高温和频繁使用的个性化、高强度厨房用具。其他适合使用高温PLA的场景还包括制作车内摆件（高温暴晒不变形），熨斗、卷发器、热水壶、电烙铁、电钻等具有较高工作温度器具的支架或隔板等。 HT-PLA打印的直发器垫 2.烹饪行业 HT-PLA可用于烹饪用具的快速原型制作，它的耐热性使原型在模拟烹饪环境中能保持稳定，而且Polymaker针对HT-PLA首发十种纯色和四种渐变色，HT-PLA-GF拥有九种标准颜色，可帮助用户实现功能性与美学的有机统一，因此非常适合用于设计验证。 HT-PLA打印的餐具 3.在电子电器行业 HT-PLA易于打印且细节表现好，同时其耐热性可满足外壳和装饰件对温度变化的一定承受能力，因此可以打印手机壳、平板电脑外壳等。 此外，还可以利用HT-PLA的耐热性来制造具有内部支撑结构的电路板支架、散热器底座等。HT-PLA-GF则可以进一步拓宽应用范围，优异的机械性能和热稳定性，适合制造电子产品的连接器与插座等。 HT-PLA打印的电烙铁支架 4.更广泛的工业应用 HT-PLA-GF的热变形温度可与ABS媲美，其刚性和拉伸强度几乎是ABS的两倍。通过退火工艺优化，该线材的机械性能可提升至与热性能相适配的水平。因此，理论上这款新的线材可以覆盖ABS的众多应用场景。耐高温PLA可用于制作汽车内饰件和外观件，齿轮、轴承、外壳等机械部件，电动工具配件制造、其他精密机械零件以及高温环境下的结构件等。 HT-PLA-GF打印的电钻固定支座 此外，该材料在教育领域也将发挥重要作用，采用#耐高温PLA这一环保材料制作教具，不仅具有环境安全性，还能持续保障相关器具的尺寸、形状稳定，同时能拓展进行更多的科学实验。因此，Polymaker耐高温PLA的推出，使PLA的应用拓展至高温环境下有载荷和无载荷两种不同应用，同时实现功能性与美学并重。 HT-PLA打印的相关零件 Fiberon™ PPS-GF20，在成本、性能之间取得平衡 据3D打印技术参考了解，#Polymaker同期还推出了另一款功能材料——Fiberon™ PPS-GF20。这款材料直击用户对高性能材料具有使用需求，但难以在材料及机器成本以及性能甚至打印适配性之间取得平衡的难题。 在高温、高电压或有阻燃要求的工业环境中，常规工程材料性能受限。常见工程塑料如PA、ABS虽具有一定耐热性，但在持续高温（>200°C）或有电气安全要求下无法满足使用需求；高端材料如PEEK、PEI等虽性能强大，但价格高昂，打印难度大，对打印设备要求高。 新推出的Fiberon™ PPS-GF20，含有20wt%的玻璃纤维，可提供良好的刚性（拉伸模量4111MPa），同时保持良好的打印尺寸稳定性和耐蠕变性。其可长期在高温工况下工作，满足靠近热源、工业烘道、高温仓储等复杂环境，能够替代部分高温材料，如PEI；其还具备优异的绝缘性能，适用于高电压与电子设备应用场景；具有满足工业安全标准的阻燃等级，可用于有明火或电弧风险的环境。 END 材料是影响3D打印技术应用范围的关键一环。材料的新样式虽层出不穷，但打破材料的性能天花板却难上加难。Polymaker凭借在3D打印材料领域的深耕，不断开发和制造高质量的3D打印材料，解决因材料导致的3D打印质量问题，解决因材料导致的产品性能问题。 多款新材料的推出，展示出该公司对3D打印新材料研发的引领作用。同时，Polymaker也将以高性能材料为基石，推动基于FDM的3D打印工艺在商业航天、生物制造、3C电子、新能源汽车、低空经济和文化创意等领域发挥更大的应用价值。

3D打印技术参考注意到，nature reviews materials于近日发表了关于“挤出3D打印喷嘴（Multimaterial extrusion 3D printing printheads）”的评论文章。系统总结了八类典型的喷头及其混合类型，探讨了它们在材料设计中的作用、克服加工限制的能力以及对新兴应用的影响。此外，它还指出了目前有待解决的挑战，并对未来多材料3D打印的发展前景进行了展望。 被低估的挤出3D打印技术 在3D打印中，材料挤出工艺已经从早期的使用加热喷嘴和挤出热塑性材料的熔融沉积制造（FFF/FDM），发展到如今的多材料直接墨水书写技术（DIW），它可以利用材料的非牛顿特性确保其在固化前保持稳定。 根据3D打印技术参考的日常总结，2023年首篇3D打印相关的Nature文章，哈佛大学发表了关于多材料螺旋挤出3D打印的新方法；2025第3篇增材Science，中国学者Shengduo Xu博士通过挤出式3D打印技术，成功制备出一种高性能热电材料，并组装出制冷温差达50°C的制冷器件。 哈佛大学具有可编程亚体素控制的架构细丝的旋转多材料3D打印 发表于Science，采用DIW技术3D打印高性能热电材料 DIW技术的最基本形式仅由一个压力泵组成，通过安装在龙门架上的注射器挤出凝胶状浆料。虽看似简单，但它在目前的所有的增材技术中却拥有最广泛的材料选择范围，可制造的材料包括生物和活体材料，陶瓷和玻璃，金属材料，弹性体和聚合物及其复合材料。这些材料可以以其原始形式直接打印，或者作为化学固化浆料糊剂，也可以通过胶体悬浮间接打印。 多材料挤出增材制造 喷嘴是材料挤出3D打印系统的核心部件，可以实现有机和无机材料打印，多材料挤出、混合和材料切换。先进的多功能喷嘴不仅可以调节尺寸和形状，还可以旋转和调整原位特性。喷嘴功能的改进使3D打印部件的设计复杂性更加强大，制造速度更快，还可在多个长度尺度上制造复杂材料组合。 这些科研成果目前已经转化为制造性能可调的结构化超材料、由活细胞制成的功能性组织以及具有集成传感的软机器人。 核心技术突破，喷嘴功能的三大分类 根据材料挤出3D打印技术的演进，多功能打印头被系统划分为形状调制、性能调制、多材料处理三大类，对应8种功能类型。这种分类突破了传统打印头的单一功能限制，实现了从 “材料输送” 到 “材料 - 结构 - 功能协同调控” 的升级： 1. 形状调制： 固定喷嘴：标准单材料、单输出喷嘴，具有不同轮廓。 自适应喷嘴：动态调整出口尺寸，解决分辨率与速度的矛盾，实现阶梯面填充密度超95%。 多材料输出喷嘴：通过微流体分叉网络（64-256个喷嘴），支持8种材料实时切换。 形状调制打印头 2. 性能调制： 运动学喷头：旋转喷嘴（纤维螺旋排列）/ 振动（超声降低粘度，压电破除氧化层）。 刺激喷头：热 / 磁 / 光刺激（如 UV 实时固化液态金属，磁场定向铁磁颗粒）。 性能调制打印头 3. 多材料处理： 快速切换喷头：气压驱动下实现50Hz材料切换（如软硬环氧树脂的无缝过渡，切换时间＜20ms），支持复杂梯度结构。 混合喷头：主动混合（4 材料动态配比）；被动微通道（仿生梯度硬度）制造组织工程支架。 共挤出喷头：核壳结构（如液态金属芯 + 弹性体壳）打印柔性电路，或通过非轴对称设计制造仿生螺旋结构。实现4种材料动态配比，用于组织工程的梯度硬度支架。 多材料打印喷嘴 材料挤出3D打印技术的创新应用 将不同的打印头功能与先进的材料相结合，可以实现广泛的新兴应用，包括机械超材料、软机器人、4D打印和生物系统。 1. 机械超材料 传统上，机械超材料依赖于高分辨率3D打印来制造具有独特性能的微结构，但由于加工限制，它们只能是单材料结构。多功能挤出喷头的进步解决了这些限制，并显著增强了设计自由度。例如，如今可以使用多种集成材料制造具有可调负泊松比和应变行为的结构。挤出喷头可以使用多相墨水生产轻质结构，这些墨水模仿天然细胞结构的机械性能，同时提供对单元格尺寸和分散度等特征的实时局部微结构可调性。相同的同轴打印头在晶格结构中增强了韧性，同时不牺牲刚度，通过使用非粘附的硅胶层将脆性和柔韧的环氧树脂组件分开。此外，集成紫外线光的打印头可以编程材料的局部表面纹理，通过选择性波长反射来控制结构色彩。 2. 软体机器人 通过整合具有截然不同物理性质的材料，先进的喷嘴功能不仅可以极大地增强软体机器人材料的制造，这些材料还可集成传感和驱动能力。例如，具有集成磁场的喷嘴可以对聚合物墨水中的铁磁颗粒进行排序，从而可以制造出软夹爪、人工肌肉、智能可穿戴设备和手术工具的磁驱动变形。多材料打印与集成切换喷嘴使得复杂的内部结构和流体通道制造成为可能，如通过气动驱动的人工肌肉驱动的软体机器人行走器。 3. 4D打印 利用时间依赖和刺激响应材料，可以使故意设计的3D结构在打印后能够改变其形状。根据材料不同，这些‘4D’结构可以通过外部刺激，如湿度、温度或pH值激活。例如，具有对齐玻璃纤维填料的聚合物可以在热激活后从2D片材变成具有预编程表面拓扑的3D结构。光学刺激可以用于破坏液晶弹性体结构中的交联，导致仿生形状变形。尽管通常使用“4D打印”一词，这些结构的制造过程类似于传统的3D打印物体，并且只有在打印后才能实现其四维行为。然而，人们可以设想未来的多功能打印头在制造过程中将第四维度作为一个特征，以实现真正的4D打印过程。 4. 生物打印 另一个受益于先进的喷头功能的新兴应用是生物3D打印。如组织和血管网络等结构可以通过3D打印技制造支架和类器官。这些过程通常使用生物相容性的墨水，如水凝胶结合活细胞。生物3D打印中的一个关键挑战是保持细胞的活力，通常需要整合血管网络以供应营养和氧气。迄今为止，大多数生物打印应用都依赖于传统的固定喷嘴喷头，因为有效培养大量细胞具有挑战性。然而，先进的喷头技术对于实现全器官制造所需的复杂性、规模和速度至关重要，正如生物打印与各种喷头类型的集成所展示的那样。 未来展望 挤出技术的进步已经彻底改变了3D打印，将其从制造单材料系统发展为复杂的多材料制造平台。这些创新使得制造以前难以处理的材料成为可能，包括多相系统和高粘度墨水，从而大大扩展了可用的材料范围。通过将这些功能集成到多功能喷头中，可以实现前所未有的材料组成和结构复杂性，其分辨率、速度和质量其他制造技术无法比拟。 随着喷头技术的进步，3D打印已经对航空航天工程、医疗和牙科应用以及消费品生产等多个领域产生了实质性影响。未来，3D打印需要进一步整合更先进的功能材料，实现高生产速度而不牺牲精度，并提高重复性和可预测性，以实现其全部的技术、经济、环境和社会潜力。