10月24日，第四届航空航天增材制造大会在上海隆重召开，航空航天相关单位、科研院所及大学、增材制造企业等领域专家学者约500人出席论坛，共同探讨航空航天增材制造发展瓶颈、发展趋势和技术创新等问题。 西安空天机电智能制造有限公司(简称：西空智造）也携最新研发成果-锻打印技术亮相本次大会，向行业专家展示公司锻打印技术最新研究成果和市场应用情况等。 锻打印技术，由西空智造携手西安交通大学共同研发，该技术主要解决传统增材制造过程中，因激光热输入和温度梯度导致的部件内部残余应力问题，这些应力往往引起零件变形、开裂甚至孔洞等缺陷。通过精确调控应力场、组织和缺陷，锻打印技术显著提高了打印件的力学性能，有效提升了产品质量。 提升力学性能 西空智造自主研发的国产化锻打印设备，是具备在打印过程中实时调控应力场的先进技术，有效解决了零件成型过程中的变形和开裂难题。该设备能够在不依赖添加剂和调整粉末成分的情况下，成功打印难熔金属材料，包括7075铝合金和镍基高温合金。 与常规LPBF打印技术相比，采用该设备打印的7075铝合金，其整体显微硬度提高了20%～40%，晶粒细化程度超过30%；相较于热处理AlSi10Mg合金，锻打印后去除了表面大部分未熔合缺陷，截面显微硬度提升15%-20%。 改善质量一致性 锻打印技术可以有效解决增材制造行业中疲劳强度低、质量一致性差的问题，通过精确调控应力场，实现低应力、高质量的打印效果，这对于航空航天领域来说至关重要。 减少后处理需求 锻打印设备搭载的DD1激光模块，能够实现轮廓边缘的高精度加工，有效减少甚至消除支撑结构，净成型产品，同时抑制增材制造过程中薄壁结构的变形问题。对200*200*1mm的试验件测试发现，采用锻打印技术后，最大变形量可降低50%以上。锻打印技术能够成功将内部残余拉应力转变为压应力，实现少支撑或无支撑，从而减少后续加工和热处理的需求，降低了制造成本和时间。 提升可靠性 锻打印技术通过XK-CK300S智能化监控系统，实现打印过程的全方位智能监控，进一步提升了制造过程的可靠性和最终产品的质量控制。 总的来说，锻打印技术通过提升力学性能、改善质量一致性、减少后处理需求、制造复杂结构件、提升可靠性以及推动技术创新，为航空航天领域带来了新的动力，其填补了国内在这一领域的技术空白，达到了国际先进水平，有助于推动该领域向更高效、更可靠的方向发展。西空智造期待与行业专家、业界同仁等在会场深入交流和探讨，促进技术升级，加快行业应用进程。 注：本文内容由3D打印技术参考整理编辑，转载请点击转载须知。

在金属增材制造领域，尤其是激光粉末床熔融（LPBF）技术中，提高生产效率、降低成本并同时保持高质量一直是行业内的核心挑战。传统的LPBF机器通常依赖单一的高斯激光光束，这种光束形状在扩展性和生产效率上存在固有局限性。动态光束整形是金属3D打印的新发展，不仅国外EOS公司已推出了业内首款基于光束整形的金属3D打印机，国内某知名龙头企业也已开展了两年多的研究。 传统激光金属3D打印的发展与挑战 现代金属增材制造机器通常采用单模、掺镱（Yb）光纤激光器，并且常常与二轴、三轴甚至四轴的振镜扫描器配对使用。单模激光束的低发散角和卓越的聚焦特性使得即使在长距离和使用小孔径光学元件的情况下，也能实现尽可能小的光斑尺寸，从而制造出精细的特征。在过去的二十五年中，连续波掺镱光纤激光器已成为大多数PBF-LB机器的首选光源。 单模光纤激光器的功率输出与金属3D打印市场的需求保持同步。在2000年代初，LPBF机器开始使用100-200瓦的激光器，然后在2010年代转向400-700瓦的激光器。对于典型的聚焦光斑尺寸，100微米直径/500瓦单模光纤激光器被确定足以满足大多数工艺和材料的需求。 到了2020年，设备制造商能够通过使用变焦透镜增大激光在粉末上的光斑，或者使用扫描器的去焦功能，来实现1千瓦单模激光器的应用。这些策略通过增加扫描间距来提高生产率，有时这还会与增加层厚相结合。 为了提高生产效率，设备制造商开始在每台机器上增加更多的激光器。然而，简单地增加更多激光器虽然可以提高生产效率，但随着激光器数量的增加，生产效率的提升会逐渐减少，同时总拥有成本也会增加。此外，将众多激光器集成到机器中也变得复杂、设备变得笨重。行业面临的挑战是明确的，为了使LPBF迈向更高生产率、更低成本、更可靠和可重复的过程，必须找到一种新的激光方法。 动态光束整形技术的兴起 动态光束整形技术的出现，正是为了解决上述挑战。它允许激光器在同一设备内快速（微秒级时间尺度）切换光束轮廓，无需牺牲光束质量。这一技术的核心在于能够根据需要选择适当的光束形状，以适应不同的应用和构建需求。 早期的研究集中在实验各种光束形状和强度分布，以“平坦”熔融材料下的光束足迹的温度场。平顶光束轮廓似乎是显而易见的选择。然而，当高斯轮廓被转换成其他强度轮廓时，光束质量会迅速下降。在单模光束和更大的非高斯轮廓之间切换是期望的，但光束质量不能因此而受到太大影响。 为不同几何形状选择不同的光束形状 应用光束整形来局部优化微观结构，提高涡轮叶片的性能 nLIGHT公司在2020年推出的Corona AFX激光器是首个能够在单模高斯和六种其他光束轮廓之间切换的光纤激光器，其中一些光束轮廓的尺寸是原来的三倍。AFX激光器可以作为真正的高斯光束运行，但与常规激光器不同，它们有能力将功率转移到外环。随着相关设置的增加，功率以阶梯方式从核心转移到外环。当更多功率转移到环上时，功率密度或单位面积的功率会降低。 动态光束整形技术的优势与应用 动态光束整形技术通过允许在同一激光器内快速切换光束轮廓，为PBF-LB带来了显著的优势。以下是该技术的几个关键优势及其在具体应用中的体现： · 提高生产率：通过使用更大的光斑和更宽的熔道间距，动态光束整形能够更高效地进行大面积制造，从而整体提高生产率。 动态光束整形的经济优势 · 降低成本：动态光束整形不仅提高了生产率，还显著降低了零件成本。一项研究比较了使用1千瓦AFX激光器与使用1千瓦标准激光器的LPBF零件成本。结果显示，通过动态光束整形实现的生产率增益，使得使用单个AFX激光器的零件成本相当于四个标准激光器。这主要是由于AFX激光器能够通过优化光束形状来减少激光开启时间，同时保持高质量。 nLIGHT AFX动态光束整形改变了PBF-LB的成本曲线 · 优化熔池稳定性：环形光束通过将强度分布在环的外围，解决了高斯光束中中心强度和热量过剩的问题。这种分布使得熔池的温度分布更加平坦和宽广，从而提高了熔池的稳定性。稳定的熔池有助于减少缺陷，如球化或凸起，这些缺陷在高强度激光下可能出现。此外，环形光束还可以实现更高的扫描速度和更大的层厚度，进一步加速生产并降低成本。 高斯光束、平顶光束和环形光束的光束轮廓、温度响应以及由此产生的熔池形状 环形束加工显示AlSi10Mg的烟尘和飞溅减少了75% · 扩大工艺窗口：动态光束整形技术还通过提供更大的工艺窗口来增强PBF-LB的适用性。工艺窗口是指在不牺牲质量的前提下，可以成功制造零件的一组工艺参数。环形光束通过更均匀地分布热量输入并降低整体能量密度，使得使用超过1千瓦功率的LPBF机器成为可能。这显著扩大了可用于不同材料系统的工艺参数 高斯光束和AFX光束的处理窗口 END 一个显而易见的结论是，光束整形策略确实可以给金属3D打印的质量控制和低成本制造带来好处。随着国内外企业对该技术的积极研究和应用，预示着动态光束整形将成为推动金属3D打印技术迈向更高效率、更低成本、更可靠和可重复过程的关键力量，展现出广阔的发展前景和巨大的市场潜力。3D打印技术参考认为，一旦国内设备商推出了基于光束整形的金属3D打印机，很有可能会引起新一波的市场增长和技术研究热潮。 注：本文内容由3D打印技术参考整理编辑，转载请点击转载须知。

近日，北京三帝科技股份有限公司旗下欣鑫铸造采用3DP砂型铸造，为能源动力领域用户成功交付了一体成型的超大尺寸铝合金铸件，该铸件直径达2.5米，重达1吨。这么大尺寸的铸件，采用传统铸造方式通常需要60天左右的时间才能完成，而欣鑫铸造仅用了40天即完成交付。 大尺寸毛坯铸件 在制造业中，大尺寸铸件的制造一直是行业面临的难题。传统铸造方式制作大尺寸铸件，技术难度大，制作流程繁琐，给制造商带来了诸多困扰。针对这一现状，三帝科技自主研发的4米超大尺寸3DP砂型打印机为行业提供了新的解决方案。 该设备突破传统加工尺寸限制，采用无砂箱柔性区域成型技术，支持局部打印，最大可成型4米的砂型，从而完成大尺寸、复杂结构铸件的一体铸造，极大地提高生产效率和铸件质量。 更重要的是，该设备极具性价比，在实现高效、精准成型的同时，其售价仅为2米+设备的价格，可经济高效地实现超大尺寸的砂型制造（7米设备同步接受预定）。此外，公司还有1.6米、1.8米等3DP砂型打印机方案可供选择，满足不同尺寸的砂型打印需求；同时提供开源材料工艺，可针对用户按需调整；配套高性能树脂粘结剂、固化剂、清洗剂，保证成型质量和稳定性。 航空航天、船舶、汽车（新能源）、能源动力（电气）等领域具有广泛的大尺寸铸件制造需求，且对产品的性能和制造周期要求严格。三帝科技3D铸造工艺，已为众多用户提供了大尺寸铸件的定制化解决方案。为航空航天领域用户制造了传统工艺难以完成的薄壁、曲面及大平面复杂结构的动力装置部件；为能源动力领域用户提供了气密性要求极高的密闭壳体；为新能源汽车领域用户高效交付了复杂曲面结构副车架铸件、内壁带有复杂螺旋水道的电机壳铸件等产品。 近期， “2024全球铸造行业创新技术与产品评选”榜单公布。三帝科技自主研发的超大尺寸3DP砂型打印机3DPTEK-J4000荣膺“2024全球铸造行业创新技术与产品”。 10月26-28日，四川省德阳市将举办铸造业盛会“第75届世界铸造会议”，三帝科技将携3D铸造解决方案（展位号：B13）登陆展会，并在27日的“2024全球铸造行业创新技术与产品发布会”中做精彩分享。

英国汽车制造商捷豹路虎（JLR）的增材制造技术专家Luke Fox在最近的英国3D打印生态行业协会论坛上，阐述了3D打印如何提升该公司豪华汽车生产的经验。 值得注意的是，该车企并未将3D打印用于最终使用部件的大批量生产；相反，其价值在于满足日益增长的个性化定制需求，同时加速测试车辆功能原型的生产。后者代表了捷豹路虎在其增材制造中心内部制造的大多数部件。Fox强调了这种增材制造能力的重要性，并表示如果没有3D打印，该公司将无法如此快速地完成测试。这位技术专家还讨论了增材制造如何解决当前汽车行业面临的最紧迫问题。 汽车制造商正努力减少碳足迹，并使车辆符合环境法规，而许多汽车可持续性目标期限即将来临。据Fox称，3D打印将在实现JLR到2039年整个供应链净零排放的承诺中发挥关键作用。捷豹路虎增材制造英国公司（AMUK）是英国3D打印生态系统公司的行业协会，其最近的成员论坛在航空航天制造商GKN Aerospace位于布里斯托尔的全球技术中心举办。 捷豹路虎如何使用3D打印技术 2018年，JLR承诺每年生产100万辆汽车。然而该公司已改变战略，优先注重质量而非数量，2023年生产了约40万辆汽车。增材制造在实现这一目标质量方面发挥了关键作用。JLR的增材制造中心拥有20台工业级3D打印机，涵盖六种增材制造技术。这些包括HP、EOS的3D打印机，以及SLA、FDM和PolyJet 3D打印机。 捷豹路虎增材制造中心的 EOS 3D 打印机 聚合物粉末床熔融技术占公司增材制造能力的87%。立体光固化成型占其系统的8%，而材料喷射和材料挤出分别占3%和2%。“目前，我们内部仅从事聚合物业务，不进行任何金属3D打印，”Fox补充道。增材制造中心在公司内部扮演着卓越中心的角色，从早期设计模型到功能部件都发挥着各种作用。该中心被设立为内部资源，JLR所有部门的工程师都可以申请3D打印部件。 增材制造技术也已融入捷豹路虎公司不同中心和部门。作为JLR的生产基地之一，Halewood工厂的工程师拥有大约十几台工业级FDM 3D打印机。其他制造和工程现场也分布着较小的桌面FDM系统。据Fox称，这些打印机用于快速原型制作和测试，然后才将更复杂的部件带到AMC，这种分散的方法有助于保持灵活性。   过去，JLR曾利用增材制造生产最终使用的汽车零部件。一个显著的例子是2019年的捷豹XE SV Project 8，它融入了十多种增材制造的部件。这些部件包括前牌照架支架、汽车座椅头枕支撑和外部空气动力学特征。然而，这些都是小批量生产，Project 8仅生产了300辆。 一个更实用的用例是涉及旧款部件。Fox提到了1999年款路虎发现2座椅把手的一个反复出现的问题，这个部件容易损坏。拥有该车型的客户现在期望能从路虎经销商处订购替换部件。然而，最初生产这些部件的公司已不复存在，且注塑模具也已丢失。 3D打印的路虎发现2替换座椅把手 JLR的解决方案是在公司内部3D打印这些部件，并稍微改变几何形状以增加耐用性。“我们每年打印大约50个这样的部件，客户通常不知道这些替换部件是3D打印的，个性化定制是增材制造在汽车领域的另一个显著应用。个性化定制肯定不会消失，所以我们正在做很多这方面的工作。JLR正在积极研究如何利用3D打印实现更多定制部件，如个性化油箱盖和仪表盘。” 然而，JLR增材制造工作的“绝大多数”都集中在测试车辆的功能原型上。3D打印原型部件显著加快了测试过程，使设计更改的制作和评估比传统制造方法快得多。 捷豹路虎金属3D打印路线图 Fox表示，捷豹路虎未来将进一步扩大增材制造的应用，但更注重的是扩展能力而非单纯提升产能。这一战略发展的重点之一在于显著增强其金属3D打印能力。JLR已借助外部金属3D打印技术，为Range Rover SV 460车型生产了豪华后桌组件，该部件由一级供应商制造，年产量约为40件，虽属低产量部件，却标志着金属增材制造已应用于JLR的生产车辆中。 随着公司规模的扩大，JLR正积极探索将金属3D打印技术融入更多大批量制造应用场景。Fox提及了一个重大项目，该项目通过3D打印技术来支持约一百万个零件的生产。在项目初期，JLR采用了激光粉末床熔融技术进行初步的概念验证测试。随后，为了获取更严格和精确的结果，团队计划生产几百个金属部件，并转向使用粘结剂喷射技术，同时考虑将金属注射成型作为最终的生产技术。 据Fox介绍，粘结剂喷射3D打印工艺所生产的部件在机械性能上更接近预期目标。这种方法不仅能够在不承担高昂的传统金属制造工具成本的情况下，实现更广泛的测试和精细化调整，而且还为JLR在投产前更有效地优化设计提供了可能。在讨论JLR更广泛的增材制造战略时，Fox强调了平衡内部能力与外部合作的重要性。虽然JLR能够在内部进行原型制作和部件测试，但在扩展到全面生产阶段时，往往需要将工作外包给专业的供应商。 Fox坦言，JLR并不具备大规模生产的能力，因此他提出的“恰到好处”的选项是，与供应商就内部设计和测试进行紧密合作，并在生产规模逐渐扩大时逐步移交相关责任。这种合作模式已被其他汽车制造商，如兰博基尼所采用，显示出其在利用增材制造定制化优势的同时，将大规模生产过程转移给第三方的有效性。 注：本文内容由3D打印技术参考整理编辑，转载请点击转载须知。

3D打印技术参考于10月18日注意到，美橡树岭国家实验室（ORNL）和美国家能源技术实验室（NETL）的研究人员成功研发并3D打印出了一种迄今最轻且无裂纹的合金，该合金能够在1315℃以上的高温下不会熔化。这一创新成果能够显著提升涡轮叶片的增材制造水平，它不仅能承受更高的温度，还能减轻飞机和燃气涡轮机的重量。 这种新型合金由七种元素组成，富含铌，形成了复杂的合金结构。其熔点比橡树岭国家实验室之前研发的镍钴超合金至少高出48%。通过精确调整电子束熔融工艺，研究人员成功打印出了该合金的测试部件。 3D打印技术参考认为，采用EBM工艺是实现该新合金无裂纹3D打印的关键。由于电子束熔融工艺本身具备的高温特性以及电子束偏转与聚焦方面的高度灵活性，该工艺已被证明在裂纹形成方面敏感性较低。文献中已报道了Inconel 738、Rene142和CMSX-4等多种易开裂合金的成功电子束熔融加工案例，GE航空航天公司则采用EBM工艺批量3D打印易开裂的TiAl合金发动机叶片。 这些案例中制得的样品裂纹密度极低甚至完全无缺陷。在电子束熔融加工过程中，通过控制热流量，在每层内实施预热和加热，可以降低材料中残余应力的残留水平。此外，电子束移动的灵活性使得可以采用先进的熔化策略，并能够控制熔池的形状、凝固行为以及熔池内相应的温度梯度。因此，开裂问题可以得到缓解，同时可以控制微观结构，从而生产出具有柱状晶、定向凝固甚至单晶晶粒微观结构的“微型铸件”。 橡树岭国家实验室的研究人员表示：“之前从未有人能够研发并打印出如此高熔点、低密度且无裂纹的合金。”虽然像钨这样的金属能够耐受高温，但它们会大大增加飞机的重量。“这项成果意义重大。我们正在制造一种更轻盈的材料，它在超高温下仍能保持结构完整性。” 这一发展为航空工业高性能部件的生产开辟了新的可能性。增材制造能够高效生产复杂且精确的部件，这既降低了生产成本，又减少了环境影响。使用轻质且耐高温的材料有助于提高燃气涡轮的效率，并减少其碳足迹。 美国橡树岭国家实验室和国家能源技术实验室在合金技术方面的进步，展现了3D打印技术为要求苛刻的工业应用提供定制解决方案的潜力。凭借这种新型合金，研究团队在开发满足现代技术日益增长需求的先进材料方面取得了重要里程碑。 注：本文内容由3D打印技术参考整理编辑，转载请点击转载须知。

难熔金属通常指钨、铼、钽、钼、铌、铱、钒等，这类金属具有熔点高、硬度大、抗蚀性强、导电性好等优异性能，被应用于航空航天、国防工业、核工业、医疗等领域。难熔金属由于熔点高、高温强度大的特点，非常难以通过传统制造方法进行加工。长期以来一直仅限于工件形状相对简单、材料去除量极少、无法按理想的设计需求实现制备。给制备复杂结构的难熔金属构件带来了挑战，严重限制了难熔金属材料的应用发展。 ▲难熔金属材料（来源网络) 难熔金属3D打印工艺及存在的不足 相较于传统工艺制备难熔金属，增材制造技术能够经济且高效地成形复杂形状的高精密部件。据《难熔金属材料增材制造工艺研究进展》总结近5年来增材制造制备难熔金属的研究情况表明，用于难熔金属制备的3D打印工艺主要涉及SLS、SLM、EBSM、LMD、WAAM这几种技术，都可以快速实现难熔金属材料的打印成型。▲难熔金属3D打印工艺及应用材料（来源《COPPER ENGINEERING》)但这类利用电子束、电弧、激光等作为加工热源的3D打印技术，在加工难熔金属时仍存在一定的不足： 高熔点材料需要更高功率的激光器，投入成本相对更高； 而如钨合金的钨和镍、铁、铜等金属元素的熔点相差较大，当激光达到的温度足以熔化金属钨时，粘结相如Ni、Fe元素会蒸发，从而导致Ni和Fe成分变化，成分不可控； 另外激光瞬时高温，会导致晶粒异常长大，影响合金性能； 同时高温温场的不稳定性产生的溅洒现象，也会形成结构上的孔洞、裂纹等缺陷，不适合高性能钨等难熔金属结构件的制造。 ▲不同方向钨单激光熔融轨迹开裂的SEM图像，(a)顶面；(b)侧面（来源《COPPER ENGINEERING》) 难熔金属“另类”3D打印技术 由升华三维提出的“3D打印+粉末冶金”相结合的间接3D打印技术——粉末挤出打印技术（PEP）。为高性能难熔金属结构提供了一种更经济的增材制造方法。采用金属粉体适配粘结剂配置成颗粒喂料，通过3D打印设备制备成型，再经过粉末冶金的脱脂烧结工艺进行后处理，从而获得最终致密和性能优异的结构件。适用于生产复杂、高性能的难熔金属结构件，可提供先进的PEP工艺设备、打印服务及解决方案。▲粉末挤出3D打印（PEP）技术原理图PEP的优势主要体现在： 采用打印与烧结分开的工艺模式，打印设备利用了螺杆挤出系统，不需要昂贵的高能量激光器件，传统产业用户还可以利用原有的脱脂烧结设备，能极大地减少投入成本。 PEP具有低温成型、高温成性的特性，可有效地解决其他3D打印难熔金属过程中极易出现的变形、裂纹、孔洞等问题，从而确保了产品性能一致性。 相比传统粉末冶金工艺，充分发挥了3D打印的优势，实现难熔金属复杂结构的快速制备，可加快产品的开发与商业化时间。 早在2021年，升华三维就发表了《采用粉末挤出3D打印技术制备高性能96W-2.7Ni-1.3Fe合金零件》的科研成果，以解决难熔金属成型难的问题。该研究成果是升华三维、天津大学材料学院、中南大学粉末冶金研究院共同完成，相关成果发表在Materials Science & Engineering A 上。https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0921509321006869?via%3Dihub其研究结果表明： PEP技术是通过“3D打印”和“高温烧结”相结合的新技术，可以制备高比重钨合金。 通过两步烧结法，可获得最佳烧结性能。96W-2.7Ni-1.3Fe的密度可达99.2%±0.2%，且拉伸强度为801MPa,延伸率为22.1%。 热处理后，性能进一步提高拉伸强度为838MPa，延伸率达到了26.1%。 成分精确可控，无论是在烧结过程还是热处理过程，都不会产生脆性相。 ▲不同烧结条件下的硬度和相对密度 PEP技术制备难熔金属主要工艺说明 打印材料制备 PEP技术在制备难熔金属方面的应用和研究已经取得一定成就，现已支持多种难熔金属材料的3D打印，不同材料可通过调节工艺参数而得到高致密的结构件。升华三维拥有为PEP工艺制备打印材料的专业密炼造粒设备，主要采用蜡基粘结剂体系为难熔金属3D打印材料开发提供支持。 以UPGM-93WNiFe打印材料为例，采用了粒径为2-3μm的钨粉，喂料粒径在2-4mm之间，粉体装置量为47vol.%，钨合金打印材料具有高密度、高质量、低成本等优势，可用于高比重钨合金复杂结构件的开发制造。 ▲升华三维UPGM-93WNiFe打印材料 3D打印成型 升华三维提供两款独立双喷嘴3D打印机为稳定制备大尺寸钨合金等难熔金属复杂结构件提供支撑。该设备采用颗粒熔融挤出成型方式，可打印出具备一定密度和强度的生坯。独立双喷嘴3D打印设备优势： 独立双喷嘴设计，可同时或轮流打印不同材料； 颗粒挤出打印方式，可制备中空结构产品，无需清粉； 可基于MIM工艺的材料进行二次开发适配，且材料可重复使用； 采用自动进料功能，可实现无人看守长时间打印； 自动刷嘴功能，保证打印外观及质量； 无需气氛，办公环境即可使用； 具有热风腔体恒温系统和真空吸附平台，可有效防止翘边现象。 ▲升华三维打印钨合金样品（生坯） 烧结获得性能 打印完成的生坯需要经过脱脂和烧结才能获得性能。基于PEP技术路线，升华三维已摸索出适合钨合金等难熔金属的烧结工艺，并可根据客户粉体物性调整烧结参数。因烧结温度低于其他类型的激光3D打印工艺中所需的完全熔化温度，并且热量可以更均匀地施加，从而确保了产品性能的一致性。▲升华三维打印钨合金样品（烧结）以下为UPGM-93WNiFe材料的烧结性能说明，通过PEP打印-脱脂-烧结制备的钨合金相对密度可达99.6%。烧结后的钨合金构件，能达到或超过传统工艺制备性能指标。▲UPGM-93WNiFe钨合金烧结件性能参数升华三维着眼于难熔金属及其合金材料的开发和应用制造。在传统粉末冶金基础上，升华三维表示其已攻克难熔金属产品的快速开发及复杂结构制造等难题。现已掌握了难熔金属间接3D打印的打印装备、成形材料、工艺及软件等关键技术，成功开发了多个品种的难熔金属及其合金的打印材料，并顺利向多个高端制造行业的多家科研院所，提供难熔金属增材制造解决方案及打印服务。 欢迎转发 主编微信：2396747576（请注明身份）; 硕博千人交流Q群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.间接3D打印工艺——适配更宽泛的金属/陶瓷材料体系！ 2.标志性事件：MIM生产商收购间接金属3D打印技术开发商！ 3.NASA 3D打印超级着陆器发动机｜自研最新铜、铝、镍先进合金的大集合 4.详述GRCop先进3D打印铜合金的导电、导热性能与应用差异

3D打印技术参考注意到，江苏乾度智造高科技有限公司（以下简称“乾度高科”）于近日成功交付国内某重量级客户1.2米陶瓷增材制造装备。这一里程碑式的交付，不仅是现今已报道的世界最大尺寸陶瓷光固化增材制造装备，也标志着乾度高科在高精度增材制造领域的又一次突破，为我国高端行业制造的发展提供了新质生产力。 乾度高科在大尺寸陶瓷基复合材料复杂构件的一体化成型方面，成功攻克了行业内长期以来的技术难题。在独创的同步推扫技术加持下，具备可打印米级构件的能力，使得陶瓷光固化成型效率和尺寸达到了国际领先水平。同时，基于此平台，可支持第二相材料的复合，为陶瓷基复合材料产品应用提供了新的途径。通过此次交付，乾度高科不仅为高端行业提供了先进的制造解决方案，也为我国自主研发的高端装备制造树立了新的案例。 据3D打印技术参考了解，乾度高科“1.2米”光固化陶瓷3D打印装备，打印体积可达1200mm×900mm×500mm， 横向曝光分辨率50μm，纵向重复定位精度 ±5μm（Z向）。材料体系覆盖氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、氮化物陶瓷等。 陶瓷材料具有高硬度、高脆性、高熔点等特性，使其在加工过程中极易产生裂纹和破损。尤其是大尺寸陶瓷基复合材料复杂构件的一体化成型一直是行业内的难题。传统技术如模压、注塑等难以精确控制材料的流动性和固化过程，导致大尺寸陶瓷部件的制造难度极大。3D打印技术虽然能够实现复杂结构的制造，但在处理大尺寸陶瓷时，也面临着材料粉末的均匀性、粘结剂的配比、烧结过程中的热应力控制等难题。 乾度高科大尺寸陶瓷3D打印设备的交付，意味着用户方肯定了该公司的设备打印能力、脱脂烧结工艺、产品内部质量及尺寸稳定性控制等关键技术。通过高精度增材制造技术，乾度高科为航空、航天、半导体等行业的产品制造提供了更为快捷的制造方式，大幅优化了研发效率及制造成本。这一技术应用的突破，将为未来更多复杂构件的制造提供借鉴，推动整个行业的技术进步。 此次交付不仅是乾度高科的一次成功案例，更是我国陶瓷增材制造领域的重要一步。随着陶瓷增材制造技术的不断成熟，未来将有更多的高端装备和复杂构件实现国产化，推动先进陶瓷产业向智能化、绿色化方向发展。  欢迎转发 主编微信：2396747576（请注明身份）; 硕博千人交流Q群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.到2033年，陶瓷3D打印市场规模将达到近9亿美元 2.米级陶瓷3D打印！国内重磅技术突破，为航空航天等行业注入新质生产力 3.大尺寸、高精度、高质量：突破碳化硅陶瓷3D打印的制造极限 4.霍尼韦尔在喷气发动机研发中使用陶瓷3D打印技术

3D打印技术参考注意到，NASA于日前开发了一款集成了其多种先进3D打印合金组成的着陆器发动机，包含GRCop-42铜合金制造的燃烧室，GRX-810超级合金制造的喷射器，以及Al6061-RAM2铝合金制造的喷嘴。 该发动机采用紧凑增强型火花撞击点火器进行点火。使用激光粉末床熔融（L-PBF）技术3D打印了GRX-810（Ni-Co-Cr）五重撞击喷射器。GRX-810是NASA开发的一种多主元素合金，采用氧化物弥散强化（ODS）技术。基于NASA先前测试项目的传统设计，采用了GRCop-42 L-PBF技术3D打印燃烧室。热试火测试的重点是LP-DED技术3D打印的Al6061-RAM2喷嘴。 喷嘴组件采用基础LP-DED Al6061-RAM2喷嘴衬套设计，该衬套具有整体通道、两个传统制造的Al6061-T6歧管，以及八个爆炸性结合的In625至Al6061-T6端口。该推力级为31kN的硬件已通过液氧/液氢和液甲烷进行了热试火测试。推力室组件在22次热试火测试中累计运行了577秒，其中单次最长运行时间为60秒。 喷嘴设计概况 该项目不仅展示了激光粉末定向能量沉积（LP-DED）技术在铝合金制造中的卓越性能，还通过引入多种先进合金如GRCop铜合金、GRX-810高温合金及A6061-RAM2铝合金，实现了材料科学与先进制造技术的高度融合。这一综合性应用不仅体现了合金材料创新对火箭发动机性能提升的关键作用，还深刻揭示了多材料协同策略在解决复杂航天工程问题中的巨大潜力。 抵抗热撕裂，3D打印大型铝合金喷嘴 此前，LP-DED技术在处理薄壁铝合金方面的技术成熟度较低。Al6061-RAM2是一种专为增材制造过程设计的铝合金，通过反应性增材制造（RAM）技术将6061基础粉末与陶瓷颗粒（如碳化硼B4C和富钛Ti颗粒）混合制成。这种合金不仅保留了6061合金的高强度和良好导热性，还通过陶瓷颗粒的添加增强了其抗热撕裂能力和细化晶粒结构。具体来说，RAM工艺中的陶瓷颗粒作为异质形核点，促进了等轴细晶粒的形成，从而提高了合金的强度和韧性。 喷嘴制造步骤 A6061-RAM2铝合金作为本项目的核心材料，显著提升了其抗热裂性、强度和热导率，为火箭发动机喷嘴的高热通量环境提供了理想的解决方案。热试验测试结果显示，喷嘴在多次点火试验中表现稳定，累计运行时间达577秒，最长单次运行时间为60秒。 喷嘴阳极氧化处理步骤铝合金喷嘴热火测试 这一结果表明，LP-DED技术在打印的Al6061-RAM2材料不仅具有优异的力学性能，还能够在极端工况下保持稳定，满足液体火箭发动机喷嘴的严格要求，展现了其在航空航天领域实现轻量化、高性能部件制造的巨大前景。 多材料协同，提升整体性能和可靠性 与此同时，GRCop铜合金和GRX-810高温合金的引入，进一步丰富了项目的材料体系。GRCop铜合金以其卓越的导热性能和良好的加工性，在火箭发动机的液冷系统中发挥了关键作用，有效保障了喷嘴等关键部件在高温环境下的稳定运行。而GRX-810高温合金则凭借其出色的高温强度和抗氧化性，成为潜在的高温部件候选材料，为未来更严苛的航天任务提供了有力支持。 由GRX-810高温合金和GRCop-42铜合金制造的发动机 GRX-810高温合金喷射器后处理及测试 GRCop-42铜合金燃烧室 从多材料协同的角度来看，本次项目的成功实施证明了通过合理选择和优化材料组合，可以有效提升火箭发动机的整体性能和可靠性。A6061-RAM2铝合金、GRCop铜合金以及GRX-810高温合金的集体使用，不仅发挥了各自材料的独特优势，还通过合理的结构设计和制造工艺，实现了性能互补和协同效应。这种多材料协同策略不仅提高了项目的技术复杂度和挑战性，也为未来航天工程领域的材料创新和应用提供了宝贵的经验和启示。 END 近年来，随着航空航天技术的飞速发展，对高性能、轻量化材料的需求日益迫切。铝合金因其良好的导热性、耐腐蚀性以及较高的强度/重量比，在航空航天领域得到广泛应用。然而，传统铝合金在增材制造过程中易出现热撕裂（固化裂纹）等问题，限制了其在增材制造工艺中的应用。NASA开发的Al6061-RAM2铝合金，旨在解决这些问题，并拓展其在大型复杂结构件制造中的潜力。 此外，该项目通过引入多种先进合金并成功应用，不仅推动了高性能材料在航空航天领域的应用和发展，还展示了多材料协同策略在解决复杂航天工程问题中的巨大潜力和价值。这一项目的成功实施不仅为未来的航天任务提供了更加可靠和高效的解决方案，也为材料科学和先进制造技术的发展注入了新的活力和动力。 注：本文内容由3D打印技术参考整理编辑，转载请点击转载须知。欢迎转发 主编微信：2396747576（请注明身份）;硕博千人交流Q群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.GE包含304个3D打印部件的首台量产GE9X发动机完成交付 2.从小巨人到单项冠军，汉邦激光增材制造再攀高峰 3.30本3D打印应用电子书！覆盖无支撑、一体化打印、半导体、航空航天、汽车等 4.3D打印行业正面临的死胡同：须正视问题、回归本质、寻求突破

8月28日，为期三天的2024深圳国际增材制造、粉末冶金与先进陶瓷展览会（Formnext + PM South China）在深圳开幕，工业级3D打印领航企业华曙高科发布多项创新技术和工艺，助力消费品、模具、汽车、医疗、航空航天等行业产业化客户提质增效。 此次发布和展示的多项突破性创新技术包括：华曙MES系统、鞋模软件自动化解决方案、精细批产解决方案、搭接自动校准技术、FSC少支撑打印技术等，为各行业用户提供全面、创新的“降本、提质、增效”产业化增材制造解决方案。 华曙高科MES系统实现产业化用户部署 华曙高科MES（Farsoon Manufacturing Execution System）系统，是华曙高科结合全球产业化客户端生产经验，开发出的一套专用于现代增材制造产线化制造的生产过程管理系统。 MES系统涵盖生产管理、物料管理、质量管理、生产维保管理、数据看板、数据分析等六大模块，通过高度定制、实时监控、智能优化以及强大的数据分析等功能，完成对生产过程的优化和调整，可实现1人同时管理12台设备，人工成本降低70%，目前在某产业化客户处已实现装机。 鞋模软件实现选区布点、一键布孔 针对传统鞋模制造流程的周期长、成本高、精度低等痛点，华曙高科推出鞋模行业增材制造解决方案，并发布自研鞋模选区布点及一键布孔的软件功能，通过自动化和精确化的手段，实现金属3D打印鞋模高效率、高精度生产。   选区布点：可根据鞋模不同曲面的特征，自动计算合理的布孔点位，用户也可以自定义规则来对不同类型的曲面，形成个性化或均匀性的布孔分布效果，在满足透气需求的同时生成美观图案。 一键布孔：在爆米花鞋模的设计中，“一键布孔”功能可支持用户进行鞋模内仁、中框、底模自动布孔，根据表面形状一键生成“随形流道”，可提高60%生产效率。 打印精度突破0.05mm且支持批量生产随着消费者对消费电子产品个性化要求的提高，其产品设计日益多样化，金属3D打印技术能够快速响应设计需求，制造出内部复杂结构和精细表面的零部件，帮助产品设计者轻松实现工艺理念，有效优化制造成本。 面对消费电子等行业对打印精度、表面粗糙度及薄壁成形的苛刻要求，华曙高科自主研发面向批量生产的精细打印技术，打印精度达0.05mm，可实现0.1mm薄壁打印，并极大优化了表面粗糙度，能满足消费电子行业对高精度部件批量化生产的迫切需求。 搭接自动校准用时仅需5分钟（4激光） 为确保生产质量与效益兼具，华曙高科采用多激光搭接自动校准技术，自主研发快速搭接算法，有效解决了多个激光之间的激光一致性、扫描振镜搭接校准、搭接稳定性、多激光扫描任务分配等问题；采用先进扫描策略，通过针对性的优化参数，实现激光、振镜的耦合控制，在保障内部冶金质量的同时，提升效率。以4激光设备为例，搭接自动校准全过程仅需5分钟。 少支撑打印 突破10°角度少支撑 华曙结合十多年来对扫描控制技术及工艺的理解，自主研发具有华曙技术特色的先进扫描控制技术（扫描控制卡），突破了长期以来的进口限制，目前已在华曙多款型号设备上装机应用。 基于自研振镜控制卡技术和先进的控制算法，华曙高科FSC（Farsoon Control）少支撑技术取得进一步突破——最小可成功实现10°角度少支撑打印，倒圆锥结构可实现15°少支撑打印，显著提升了金属3D打印低角度成形能力。经测试，工件下表面无翘曲，粉末表面平整，且不会影响打印效率。 Formnext 2024即将圆满收官，工业级3D打印领航企业华曙高科将继续秉承“创新推动增材制造产业化”理念，充分发挥金属和高分子3D打印技术优势，为各细分行业用户实现降本、提质、增效的批量化生产，创造价值！ 欢迎转发 主编微信：2396747576（请注明身份）; 硕博千人交流Q群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.增材制造——三大市场法则，深刻揭示市场内在脉动 2.凯奔三维：已助力超600家工业制造企业通过3D打印技术实现降本增效！ 3.华曙高科发布财报：2024年上半年总营收2.27亿元，同比下降5.75% 4.美空军9.75亿美元大合同：搅拌摩擦增材制造技术引关注

3D打印技术参考注意到，Additive Manufacturing Research近期发布了关于陶瓷3D打印行业的深度研究报告，该报告聚焦于该领域的迅猛增长趋势。据其“陶瓷3D打印市场与预测：2024-2032”研究显示，陶瓷3D打印市场预计到2024年将达到1.73亿美元，并预测至2033年，这一市场规模有望接近9亿美元，展现出强劲的增长潜力。   此份详尽的市场预测以Excel数据文件形式呈现，覆盖了长达10年的历史数据及未来8年的预测，全面剖析了陶瓷增材制造行业的各个方面。文件细分了包括光聚合、材料挤出、材料喷射及粘结剂喷射在内的多种工艺细分市场，并深入分析了供应商（OEM）、地域分布、材料类型及应用领域的详细情况。报告基于超过50000条数据线和250万个数据点的专业模型构建，确保了分析的广泛性和准确性。 除了丰富的数据支持，报告还融入了深入的书面分析及大量数据可视化内容，直观展示了陶瓷增材制造市场的巨大潜力与机遇。作为AM Research 3D打印市场数据产品系列的新增内容，该报告每年更新，与已有的核心聚合物、金属及多个垂直领域报告共同构成了全面的市场洞察体系。 陶瓷3D打印的迅速扩张得益于其在工业领域的广泛应用，特别是从传统的研发和电子产品细分市场向航空航天、医疗、工具制造等更广泛工业领域的转变。这一趋势预示着陶瓷增材制造技术正从实验性应用向大规模工业化生产迈进，为市场增长注入了强大动力。 3D打印陶瓷用于防弹产品制造 3D打印陶瓷用于航天卫星产品制造 霍尼韦尔涡轮叶片的陶瓷3D打印模具 陶瓷3D打印用于牙科 报告特别强调了陶瓷增材制造市场中的几项关键技术： 光聚合技术预计在2024年前占据66%的市场份额，尤其在航空航天和医疗领域表现强劲； 材料挤出和粘合剂喷射技术则分别占据21%和13%的市场份额，其中粘结剂喷射在工具制造领域尤为突出； 材料喷射技术虽处起步阶段，但在工具制造中已占据一定份额，并预期在牙科领域实现显著增长。 AM Research的报告还指出了陶瓷增材制造市场中的多个战略机遇，这些机遇由技术进步、工业采用率的提升及应用领域的拓宽共同驱动。对于陶瓷增材制造领域的公司而言，医疗和牙科、航空航天、工具及能源等行业均提供了巨大的发展空间，特别是在需要高精度、定制化及复杂耐用组件的领域。 乾度高科大尺寸光固化增材制造装备正在打印碳化硅部件 升华三维3D打印的碳化硅、氮化硅、氧化锆陶瓷 报告中提及的关键公司和组织包括Lithoz、Tethon3D、3DCERAM、Stratasys、ADMATEC、Voxeljet、ExOne、CONCR3DE、Xjet和WASP等，它们在推动陶瓷3D打印技术的发展与应用中发挥着重要作用。 很明显，这份报告并未涵盖中国在此方面的发展，但在该领域中国并不缺席，且也已取得较大成就，例如三帝科技、峰华卓立、升华三维、乾度高科、十维科技、君璟科技、奇遇科技等。注：本文内容由3D打印技术参考整理编辑，转载请点击转载须知。 欢迎转发 主编微信：2396747576（请注明身份）; 硕博千人交流Q群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.从砂型、陶瓷到金属！峰华卓立粘结剂喷射增材制造技术Formnext看点 2.从工程塑料到金属、陶瓷增材制造：志瞳科技Formnext看点 3.超越传统：3D打印为氮化硅陶瓷制造带来的革新与优势 4.增材制造——三大市场法则，深刻揭示市场内在脉动