3D打印技术参考于8月27日注意到，业内首款先进铝合金Scalmalloy的开发商APWORKS，已成功开发此前材料的新变体——Scalmalloy CX。其被称之为是材料科学领域的一次重大飞跃，尤其适合极端低温环境应用。它可在-251℃保持优秀的机械性能，从而彻底改变航空航天等对于性能与重量要求极为严苛的材料要求。 Scalmalloy铝合金第二代创新变体 Scalmalloy CX是Scalmalloy系列的最新变体，继承了该系列铝镁钪(AlMgSc)合金的元素体系，该系列最初由空客集团打造。最初版本——Scalmalloy RP专为3D打印工艺开发，展现出了惊人的强度，是传统铝合金粉末强度的近乎两倍，从而树立了行业标杆。 APWORKS一直致力于提供兼具优异疲劳抗性与韧性的定制化材料解决方案，Scalmalloy RP在航空航天、汽车制造及机器人技术等领域的广泛应用，为Scalmalloy CX的诞生奠定了基础。Scalmalloy CX不仅继承了初始版本的优点，更在低温环境这一传统材料易失效的领域展现出非凡的性能， 性能卓越，代替钢材，引领低温应用 Scalmalloy CX的设计精髓在于其能在低至-251°C(22K)的极端低温下，仍能保持出色的断裂韧性与延展性，使其成为低温应用的理想之选。其独特的低温稳定性，使其即便在极端应力下，也能确保结构的完整性不受损害，这在液态氢存储与泵送等高风险应用中尤为重要，有效避免了因材料失效可能导致的灾难性后果。3D打印技术参考注意到，在此前，这些应用使用不锈钢部件，钢材虽然可靠，但高密度无疑会增加航天发射的成本。Scalmalloy CX的低密度和“优异”性能“使其成为下一代氢推进技术的理想选择”。 尤为值得一提的是，Scalmalloy CX在低温环境中展现出的高延展性，使其能够轻松应对动态应力，这对于氢推进系统等需承受剧烈热与机械负荷的应用场景而言，无疑是一大福音。此外，其低密度特性完美继承了Scalmalloy RP的优点，为航空航天业带来了显著的重量减轻效益，每一克重量的节省都能转化为性能上的大幅提升，而传统不锈钢部件在低温应用中的笨重则显得相形见绌。 产学研合作，共创辉煌 在Scalmalloy CX的开发历程中，APWORKS与卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)的紧密合作发挥了至关重要的作用。KIT在低温条件下对Scalmalloy CX进行的严格测试与验证，为其实际应用奠定了基础。这种产学研合作模式，充分展示了跨学科合作在推动材料科学进步中的巨大潜力。 Scalmalloy CX与金属3D打印技术的完美融合，为其应用开辟了无限可能。3D打印技术赋予了Scalmalloy CX更宽泛的设计自由度，使工程师能够创造出传统制造方法难以实现的复杂几何形状部件。结合拓扑优化与仿生设计等先进手段，Scalmalloy CX的潜力被进一步挖掘，实现了部件在减轻重量的同时增强功能与耐用性的双重目标。 END 根据3D打印技术参考的市场观察，当前高性能3D打印铝合金已经诞生出众多变体。例如中强铝、高强铝、超高强铝、耐温铝、高导热铝、可阳极氧化铝等，这些不同种类的材料变体能够满足多种多样的应用场景。 然而，APWORKS公司无疑再一次开辟了极低温环境的新应用场景。Scalmalloy CX的推出为多个行业带来了新的应用可能，其独特性能更预示着在太空探索、医疗技术及储能等众多领域的广泛应用前景。 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： 1.3D打印高性能铝合金多企业最新发展概况2024，多样化特性解锁无限应用潜力 2.吕坚院士、毛新平院士等团队3D打印迄今最强铝合金！屈服强度达656MPa！ 3.更易热处理和表面处理！一种新3D打印铝合金成为应用宠儿 4.铝合金3D打印大综述：增材制造过程中的缺陷控制和微观结构

航空航天领域已广泛接纳增材制造技术，这一革新不仅简化了设计流程，赋予了产品卓越的功能性，还显著提升了生产效率，并推动了轻量化部件的制造。行业内，多样化的增材制造技术如选择性激光熔化（SLM）、电子束熔化、粘结剂喷射以及直接能量沉积等被广泛应用，这些技术所采用的钛合金、不锈钢、铝合金、镍基合金及钴铬合金等材料，已通过结构优化成功应用于航空航天工业，包括民航客机和火箭发动机、冷却结构、燃烧室、支架以及无数其他关键部件。 尤为值得一提的是，随着设计导向的增材制造（DfAM）在晶格结构设计上的最新进展，其应用范围在航空航天领域内得到了空前拓展。晶格结构凭借其高强度重量比、高刚度及设计上的无限灵活性，为航空航天工业带来了前所未有的性能优势与应用潜力。例如，研究人员通过SLM技术，成功制造出内部集成晶格结构的316L不锈钢直升机部件，相比传统部件实现了高达50%的重量减轻，这一突破标志着轻量化设计的新里程碑。 国际合作项目同样彰显了增材制造技术的巨大价值，如赛峰与此前的SLM Solutions携手，利用SLM技术生产大型前起落架配件，显著优化了部件性能与可靠性。韩国航空宇宙研究院通过对起落架的晶格化改造，实现了减重增效的双重目标。 此前的洛克达因工程师更是巧妙运用壳体和填充网格技术，设计出一种革命性的反作用控制系统（RCS）四推力器，其重量较市场竞品轻67%，成本降低66%，彰显了增材制造技术在提升产品竞争力方面的非凡能力。nTop工程师则依托TPMS晶格结构设计，开发出体积缩小85%且零件数量大幅减少的空气冷却热交换器，为航空航天热管理提供了创新解决方案。 此外，Cobra Aero针对无人机发动机风冷气缸的增材制造优化，通过共形晶格结构设计，不仅减少了50%的材料浪费，还展示了增材制造技术在部件整合与性能提升上的独特优势。在Mert等人的研究中，晶格优化策略被成功应用于客机支架，通过一系列晶格结构的测试与比较，八角晶格结构展现出高达53.8%的减重效果，立方晶格与八面体晶格结构也分别实现了49.5%和34.4%的重量减轻，充分验证了晶格结构在轻量化设计中的巨大潜力。 Doodi等人的开创性研究引入了一种受自然界竹节与鱼鳞重叠模式启发的创新混合晶格结构。他们通过精细调整单元壁厚度，不仅优化了结构的轻量化特性，还在航空航天领域实现了卓越的压缩性能。在此基础上，作者团队进一步开发了一种前沿的逆向优化框架，专为设计高端航空航天夹层板而生。该框架巧妙利用蜂窝单元进行核心拓扑优化，兼顾了结构的柔顺性与热管理需求。 同时，基于支柱的格构芯夹层板设计被提出，专为航空航天应用量身打造。该设计运用线性弹性框架模型，精准预测结构中的位移与应力分布，通过综合考量剪切力与法向力，实现了晶格芯设计的深度优化与性能飞跃。为适应大规模面板需求，设计中特别引入了弯曲夹层板，以灵活连接晶格芯与蒙皮，同时，创新的销钉方法有效释放了相邻节点间的旋转自由度，使得调整晶格芯单元尺寸或数量变得更为简便，从而显著提升了弯曲晶格结构的机械性能。 在航空工业中，夹层结构对于实现减重目标具有不可估量的价值。研究深入探讨了芯材尺寸、形状及方向对面板结构动力学的影响，结果表明，零度六边形芯材在刚度与阻尼性能之间达到了理想的平衡。此外，针对飞机发动机噪音控制的迫切需求，研究人员创新性地提出了采用增材制造吸声器的声学夹层结构，相较于传统穿孔蜂窝芯，该新型结构在相同质量与厚度下，吸声效率提升了90%，弯曲刚度亦增强了10%。 在探索航空航天夹层板设计新路径的过程中，浙江省机器人与智能制造装备技术重点实验室研究人员独辟蹊径，结合了连续长纤维与复合短纤维的铺设策略，分别采用连续与格子排列方式，实现了基体复合材料中纤维增强聚合物机械性能的显著提升、重量的有效减轻及材料利用率的优化。同时，针对航空航天部件耐撞性的研究也取得了突破性进展，通过对比11种不同晶格结构的薄壁蜂窝或金属泡沫结构，最终确定了八角形晶格结构在防撞性能上的优越性。经过拓扑优化，扭转八角形晶格结构更是脱颖而出，以其相对密度仅为20%的优势，实现了最高的比能吸收能力。 在飞机机翼设计领域，晶格结构的应用同样引人注目。多项研究表明，将晶格结构融入机翼的不同组件中，可显著减轻重量高达30%。Spadoni等人的研究则进一步揭示了手性晶格结构在飞机机翼中的潜力，展示了其承受显著变形而不超屈服应变的非凡能力。Magna Parva提出的基于桁架的3D晶格结构，则为返回舱着陆缓冲系统提供了新的解决方案，展现了晶格结构在极端条件下的应用价值。Moon等人的工作则聚焦于可展开无人机机翼的晶格设计，通过三种不同结构的探索，最大化了机翼的灵活性与弹性。 面向未来，可编程材料系统与主动变形技术为航空航天领域带来了前所未有的变革。通过晶格结构设计的精妙运用，这些系统不仅能够实现自适应结构与机制的构建，还能在外部负载下展现出卓越的弹性与形状变形能力。全尺寸风洞测试的成功，验证了这些技术在提升气动效率与滚转控制确定性方面的巨大潜力。此外，主动变形机翼技术凭借其低密度、空间调节刚性及高柔顺性结构等优势，正逐步成为现实，为飞机的气动性能与生产效率带来了双重飞跃。 特别值得注意的是，主动3D打印晶格结构的概念，其能够根据温度与位移控制条件实现形状变化，为航空器设计提供了前所未有的自由度。通过梯度框架设计与非均匀密度方法的运用，新型变形机翼结构不仅实现了显著的减重（约36%），还大幅提升了扭转性能（超过50%）。这些进展不仅拓宽了设计边界，更为超轻可变形部件的发展开辟了新道路。 尽管晶格结构在航空航天领域应用广泛，航空业在追求绿色航空与可持续发展时仍面临燃料成本上升、碳税压力及加剧全球变暖等重大挑战。绿色航空旨在通过削减温室气体排放、优化燃料使用及推动飞机运营与技术的全面环保化，来提升行业的环境可持续性。传统方法虽有贡献，但效率提升有限，未来希望寄托于现代飞机设计，如SAW Revo、Zephyr无人机及空客2050概念飞机等，它们展示了超轻型结构、太阳能利用及仿生设计等尖端技术。 注：本文内容由3D打印技术参考创作，转载请联系授权。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.民用市场的新未来！3D打印导入电子3C行业一周年！各厂商做了哪些努力？ 2.沈阳航空航天大学：3D打印纳米石墨烯复合增强尼龙，性能显著提升 3.3D打印耗材专家：适配高效率、满足功能性的材料发展趋势 4.太空3D打印最新进展：舱外打印即将开展、体积打印已完成、金属打印正在开展

北美金属粉末工业联合会自几十年前便开始举办设计卓越奖竞赛，旨在展示粉末冶金行业的技术能力和创新成果。随着金属粉末3D打印技术的商业化成功，该竞赛吸引了越来越多的增材制造领域参赛者。2024年的竞赛中，不仅有传统的“压制烧结”粉末冶金和金属注射成型参赛作品，还涌现了大量创新的金属增材制造作品。 在2024年的设计卓越奖竞赛中，共有十个特等奖和十七个杰出奖被授予。本期内容，3D打印技术参考重点介绍金属增材制造类别的获奖作品。 汽车行业作品 由Divergent Technologies公司设计用于Czinger 21C超跑的CZV发动机排气尾端，获得了特等奖。该部件采用激光粉末床熔融（PBF-LB）技术制造，内置蜂窝结构经过优化以减轻重量、平衡和优化压力降。通过增材制造技术，该部件的设计、制造和测试在不到一个月内完成，而传统制造方法则需六个月。 由Azoth3D为通用汽车设计，用于全电动凯迪拉克Celestiq车型的安全带支柱调节导向环获得了杰出奖。该部件采用粘结剂喷射（BJT）技术制造，经烧结后达到97%的相对密度，并经过多层镍铬镀层处理以提高耐腐蚀性和耐磨性。作为通用汽车首款安全相关的3D打印金属部件，它推动了金属增材制造在汽车领域的边界。 粘结剂喷射3D打印技术使该部件的组装从四个独立组件减少为一个完整组件，从而节省了时间和成本。粘结剂喷射3D打印技术还使该部件针对目标强度和重量性能进行了优化。 国外军械 由澳大利亚Amaero及其客户Wedgetail Industries设计的枪械消音器获得了特等奖。该消音器采用PBF-LB技术制造，可选用Ti6Al4V或Inconel 718材料。与传统通过多个精密机械加工部件组装而成的消音器不同，金属增材制造能够创建无机械接头的复杂设计，实现传统制造方法无法达到的设计细节。 医疗器械 由3DEO及其客户Zimmer Biomet设计的骨髓采集器部件获得了特等奖。该部件采用基于烧结的粘结剂喷射增材制造技术，结合了粘结剂喷射（BJT）和CNC机械加工的优点，减少了后处理操作的复杂性和成本，同时提高了生产效率和部件精度。 由Azoth3D及其客户Sur-Set Connect LLC设计的电医疗连接器组件获得了杰出奖。这些组件包括固定螺钉、螺钉块和弹簧外壳，用于与导管配合，并向外科医生提供机械反馈。由于部件尺寸小且复杂，最初使用BJT技术时遇到清粉问题，后改用Xjet的材料喷射（MJT）技术成功解决。 工业应用 由Kennametal Inc.设计，用于电动汽车电机定子孔的加工的定子镗孔刀具获得了特等奖，它可以在一次加工中同时加工两种直径。该工具采用PBF-LB技术制造，设计允许组件的大部分实现自支撑，从而减少了后处理操作的需要。3D打印工艺能够生产更轻的工具，方便手动和自动工具处理，以及实现更快、更高效的机床主轴加速。 由APG-MIM设计的150mm气动夹头卡盘夹爪获得了杰出奖，该部件用于精密车削过程中的工件夹持。这些夹头采用Tritone Technologies的Moldjet技术制造了复杂的含有内部晶格结构的部件。该技术集模具打印、金属注射与脱脂烧结为一体，避免了粉末的参与，是一种小众类型的3D打印技术。 END 总的来说，在2024年的MPIF设计卓越奖竞赛中，金属增材制造技术凭借其独特的创新能力和广泛的应用前景，成为焦点。获奖作品覆盖了从汽车行业的高性能部件、军事枪械的复杂消音器，到医疗器械的精密零件和工业应用中的高效工具，充分展示了金属增材制造在多个关键领域的卓越表现。 这些作品不仅体现了技术上的突破，还展示了增材制造在设计灵活性、材料选择和成本效益方面的显著优势。随着技术的不断发展和市场的日益扩大，金属增材制造有望在未来继续推动制造业的转型升级，为更多领域带来革命性的变化。 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： 1.3D打印高性能铝合金最新发展概况2024，多样化特性解锁无限应用潜力 2.国际汽联公布赛车可使用的3D打印材料和允许制造的组件范围 3.论坛：粘结剂喷射3D打印全球大厂联袂同台，深度剖析新技术对传统制造的挑战与机遇 4.西门子与EOS合作：革命性3D打印机械手臂末端夹具的绿色创新

高效，可持续的 3D 打印电池夹具 在制造业的创新浪潮中，EOS公司以其工业3D打印技术，引领着全球企业迈向一个更加高效、环保的未来。自1989年成立以来，EOS一直致力于通过端到端的解决方案和行业合作伙伴关系，为客户提供从战略咨询到生产实施的全方位服务。 在这一创新旅程中，西门子与EOS的合作尤为引人注目。两家公司携手推出了一款革命性的3D打印机械手臂末端夹具，这一突破性的应用案例，不仅在节省时间和成本上取得了显著成效，更在减少碳足迹上迈出了重要一步。通过拓扑优化技术，这款机械手能够轻松搬运电池单元，实现了超过90%的碳足迹减少，这在工业自动化领域是一个巨大的飞跃。 案例描述 Case Study 这款末端夹具的设计采用了最新的增材制造技术，结合了数字化双胞胎的概念，从设计、仿真到优化，每一个环节都经过了精心的计算和模拟。与传统的大型、复杂且能耗高的末端效应器相比，这款3D打印的末端夹具不仅体积更小、重量更轻，而且操作更为灵活，适用于各种精密的装配任务。 在整个产品生命周期中，这款末端夹具的优势显而易见：成本和二氧化碳排放量降低了90%，小型机器人的使用进一步降低了能耗，能源和维护成本节约了50%。此外，新型末端夹具的生产周期大大缩短，零件数量的减少简化了装配过程，重量减轻超过90%，这不仅提高了生产效率，也使得产品的维护更加便捷。 相关数据 每个构建板上的部件：在 EOS P 500 上制作4 套（=20 个部件） 材料：减碳型 PA2200 每个部件的体积： 夹具抓手：171,13 cm3 末端执行器：1.063.58 立方厘米 连接器：13.54 立方厘米 生产时间：15.33 小时/4 套 后加工步骤：平滑处理 能源消耗：每年 3.614 千瓦时 1.  产品设计与模拟 利用最先进的人工智能自动化拓扑优化技术，可快速生成新的创新设计，实现优化的质量和性能目标。利用聚合建模技术，可以轻松修改这些模型。 以前的机械手由金属制造，重量较大，而且需要组装 30 多个部件，既复杂又耗时。新的夹具是 3D 打印的，只有 5 个塑料部件。 2.  计算 AM 部件的产品碳足迹 该机械手由 PA 2200 减碳粉末制成。这为将二氧化碳排放量从 300 千克减少到 28 千克做出了一定贡献。 解决产品碳足迹问题正在成为企业可持续发展的一个重要方面，对于希望在环保意识日益增强的市场中保持竞争力的公司来说，这应该是一个优先事项。 3.  使用 NX AM 和 EOS 打印驱动程序高效、无缝地准备构建作业 将 NX 作为完整的 "设计-制造 "解决方案，将 NX AM 作为完全支持 EOS 系统的集成构建准备工具。 - 可直接使用本地…

导读：中国制造的3D打印机在法国空间研究中心（CNES）的项目中发挥了关键作用。这不仅显示了中国增材制造技术在国际舞台上的竞争力，还体现了中国设备在推动全球航天技术发展中的影响力，为中国增材制造技术在国际航空领域的应用树立了典范。 法国空间研究中心（CNES）自1961年成立以来，一直致力于空间研究、设计、运营空间任务，并在欧洲及全球范围内推动空间技术的发展。近年来，该机构在卫星组装的各个阶段中，广泛采用3D打印技术。 该机构的核心部门之一—— “实现与集成”（RI）部门，专注于卫星组装与测试，开发多种工具如集成框架、手推车、提升装置等，确保测试和组装顺畅。为高效生产这些工具，CNES广泛采用熔融沉积成型（FFF）3D打印技术，并选择前沿聚合物材料。自2014年起，随着需求增长，CNES增材制造实验室快速发展，持续引入先进设备与技术，满足日益增多的部件生产需求。 在这一发展过程中，远铸智能的3D打印机成为了CNES的重要选择。FUNMAT PRO 610HT是首台被整合到CNES空间研究中的远铸智能3D打印机，其卓越的性能和稳定性得到了CNES的高度认可。随后，为了进一步增强生产能力，CNES又引进了FUNMAT PRO 410，以补充现有实验室内的打印机阵容。 解决材料认证难题，加速原型试制迭代 回顾过去，CNES在传统制造方法上遭遇了不少挑战，尤其是在洁净室与卫星测试中的材料认证难题，以及工具设计制造周期过长导致的效率瓶颈。自引入增材制造技术以来，CNES成功实现了快速原型制作与设计迭代，将原本冗长的制造过程缩短至一天之内，极大地简化了测试和卫星组装的流程。 FUNMAT PRO 610HT的出色性能让CNES能够灵活运用包括PC、PEEK及PEI在内的多种关键材料，这些材料对于制造卫星测试所需的复杂工具至关重要。更令人称道的是，即便面对如欧空局专有的PEEK-ESD等特殊材料，也仅需微调少数参数即可利用远铸智能提供的PEEK配置文件进行高效打印。 CNES的应用开发范围广泛，从洁净室中的非结构用途简易工具，到涉及热循环、冲击、振动、电离辐射等复杂测试周期中的大型结构工具，均用于确保卫星在发射前的全面合格性测试。这些应用不仅展现了3D打印技术在航天领域的无限潜力，也彰显了CNES与远铸智能合作所取得的丰硕成果。 一项引人瞩目的3D打印技术应用案例是MMX火星漫游车项目。该项目是法国空间研究中心（CNES）、日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）及德国宇航中心（DLR）三方合作的结晶。在项目的推进过程中，远铸智能3D打印技术被用于漫游车部件的创建、组装及测试，这一创新举措不仅极大提升了设计与制造的效率，更为解决复杂空间探测任务中的技术难题开辟了新路径，展现了3D打印技术在推动航天科技进步方面的巨大潜力。 MMX Rover项目 为极端环境工作部件提供可靠制造方案 此外，CNES还积极拓展3D打印技术的应用边界，将其成功引入平流层无人机部件的开发领域。平流层无人机，这一能在极高海拔平流层翱翔的先进飞行器，因其独特的飞行高度而拥有广泛的潜在应用场景，包括但不限于通信中继、环境监测等关键领域。借助3D打印技术的强大力量，CNES成功克服了平流层极端环境对部件的严苛要求，实现了复杂部件的精准制造。 尤为值得一提的是，平流层无人机结构中的关键部件，在FUNMAT PRO 610HT 3D打印机的助力下，采用PEI 9085这一高性能材料，实现了单次打印成型。这款打印机的超大成型体积（610 × 508 × 508毫米）与高温热系统提供的恒定300°C腔室温度相结合，为部件的精准打印提供了完美的打印条件，确保了打印部件的精准度和质量，满足了平流层无人机在真空室和复杂测试环境中对部件性能的极致要求。 在原型测试的关键阶段，CNES的机械工程师对最新设计进行了全面而细致的评估，结果证实了其卓越的性能表现。与此同时，选用的PEI 9085材料也成功通过了严苛的测试，特别是在真空环境下的无漏气特性得到了验证，这对于确保优异的光学性能至关重要。PEI 9085不仅在控制漏气方面表现出色，其出色的强度重量比和卓越的耐热性能，更是使其在航空航天领域，尤其是制造需承受太空极端条件的部件时，成为了无可替代的理想材料。 高度评价设备的易用性和打印质量 远铸智能3D打印机的引入，不仅提高了CNES在卫星等航天器组装过程中的效率和灵活性，还促进了该机构在空间技术领域的创新与发展。 CNES的机械集成经理Theodore Froissart对远铸智能3D打印机给予了高度评价，特别是其卓越的易用性和打印质量，他说道，“远铸智能3D打印机的出色易用性和高打印质量极大地提高了我们的工作效率，完美地解决了我们面临的挑战。现在，我们只需要点击打印就可以轻松地使用远铸智能全系列材料。”而CADvision作为远铸智能的合作伙伴，其快速响应和高质量的本地支持更是确保了CNES的工程师能够快速掌握3D打印技术，进一步推动了工作效率的提升。 END 在未来，随着技术的不断进步与应用的持续深化，3D打印在航天器设计与航天工业中的核心地位将愈发凸显。法国空间研究中心正积极筹划并推进一系列战略举措，旨在显著增强其增材制造能力，并不断探索与优化3D打印技术在航天工业中的创新应用。 作为CNES在3D打印技术领域的重要合作伙伴，远铸智能以其卓越的设备性能、稳定的运行表现以及持续的技术创新，为CNES提供了强有力的技术支持与解决方案。双方不仅共同见证了FUNMAT PRO系列3D打印机在航天项目中的成功应用，更在终端部件制造、材料研发、工艺优化及定制化服务等方面展开了深入合作，不断突破技术瓶颈，拓宽应用边界。 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.重量级用户观众名单！Formnext深圳3D打印展重磅发布！影响力创新高！ 2.白皮书 | 直面工业级高温FDM 3D打印的技术难点与解决之道 3.轻量化、高性能：3D打印技术助力车辆电池系统、碳纤维应用大突破 4.通知｜近300家展商！覆盖3D打印全产业链，Formnext增材制造展8月举办

3D打印技术参考注意到，通用电气 (GE) 航空航天公司已于7月向飞机制造商交付了用于波音777X的首台GE9X发动机生产版本。GE9X是当前世界上推力最强大的喷气发动机之一，最大推力能够达到60.8吨。该发动机采用了多达304个3D打印零部件，是GE在航空发动机领域应用3D打印技术的重要里程碑。 GE首次将多种材料和打印工艺投入到单一航空发动机的生产中，是新一代商用发动机家族中的巅峰之作，实现了轻量化设计、复杂结构制造和性能提升的综合效益。同时，GE还因此建立了第一个增材制造技术工业化航空航天供应链。 GE航空集团总裁兼首席执行官JohnSlattery介绍：“要想创造出改变游戏规则的产品，例如GE9X发动机，就需要世界上最出色的喷气推进技术方面的人才。“目前，没有其他航空发动机能够实现像GE9X发动机这样在尺寸，功率和燃油效率方面如此完美的结合。这款发动机将为我们的航空公司客户提供无与伦比的价值和可靠性。”本期，3D打印技术参考回顾GE9X发动机中3D打印产品的材料、工艺和性能提升情况。 GE9X发动机的3D打印零件包括228枚叶片、28个燃油喷嘴、16个粒子分离器、1个热交换器和1个T25传感器外壳以及8个导流器、1个燃烧室混合器。 TiAl合金叶片 LPT叶片采用TiAl合金，相比传统使用的镍基合金轻50％左右，具有更加优异的强度重量比。由该材料制成的叶片，会使整个低压涡轮机的重量减少20％，同时将使GE9X提高10％的推力。考虑到燃料占航空公司运营成本的比例达到25％，TiAl合金的性能便体现出极大的优势。但TiAl的激光3D打印制造非常困难，GE航空采用的是电子束粉末床3D打印工艺。 CoCr合金燃油喷嘴 3D打印的CoCr合金燃油喷嘴高度集成，但打印的结构只有喷嘴头，里面有14条精密的流体通道。新喷嘴头将原来的20个部件变成了一个精密整体，并与其它组件通过钎焊连接，喷气燃料通过喷嘴内部的复杂流道实现自身冷却。最终，新喷嘴重量比上一代减轻了25%，耐用度提高了5倍，成本效益上升了30%。GE9X发动机包含28个燃油喷嘴，打印材料为CoCr合金，工艺为激光粉末床熔融。 CoCr合金导流器 导流器的作用是减少冷却空气的残留，提高发动机的寿命。每台GE9X发动机包含8个3D打印的导流器，材料使用CoCr合金，采用激光粉末床熔融工艺。3D打印技术将13个零件合并为一个，提高了2倍的寿命。 CoCr合金燃烧室混合器 燃烧室混合器的作用是将空气和燃油充分混合，并将混合物送入燃烧室燃烧产生动力。GE9X发动机包含1个3D打印的燃烧室混合器，使用CoCr合金和粉末床激光熔融工艺，该技术将零件重量减轻了6%，寿命提高了3倍。 铝合金热交换器GE9X发动机上有1个3D打印的热交换器，使用粉末床激光熔融工艺和铝合金材料。3D打印技术将原先热交换器的163个零件优化成1个整体构件，重量可减轻40%，生产成本可减少25%，并且可提高热交换器的使用寿命。 CoCr合金T25传感器 T25传感器外壳是第一个获得FAA认证的增材制造飞机发动机部件，在用于GE9X之前，已经为400台GE90发动机安装。该零件采用CoCr合金和粉末床熔融工艺，基于3D打印技术优化设计，将原先10个零件合为1个复杂构件直接整体制造。该零件位于高压压缩机的入口处，用于保护传感器电子元件免受冷却气流的冲击。 粒子分离器粒子分离器的作用是排出发动机中的灰尘、沙子等杂质，能够提高发动机耐久性。该部件以前从未在GE商用喷气发动机中使用，制造难度很大。工程师通过3D打印将多个部件组合成了一个单元。关于其材料和打印工艺未能查询到资料。 其他重要应用案例 合并300个零件，实现简约化制造 在GE的Catalyst涡轮螺旋桨发动机中，中框结构是一个关键的部件，它连接着发动机的多个关键组件，对发动机的整体性能和可靠性至关重要。传统上，这个中框结构由多达300个单独的零件组成，这些零件需要通过焊接、螺栓连接等方式组装在一起，不仅增加了制造的复杂性和成本，还可能导致装配误差和性能不稳定。为了解决这个问题，GE采用了3D打印技术，将原本由300个零件组成的中框结构合并为一个整体零件。这一创新设计不仅简化了制造过程，降低了制造成本，还提高了中框结构的精度和可靠性。 合并150个零件，3D打印1米直径高温合金发动机部件 涡轮中心框架（TCF）外壳，它是现代涡扇发动机的部件，用于固定高压涡轮流入低压涡轮的热气的管道。该部件通常由数百个分开的零件通过螺栓连接、焊接或以其他方式结合在一起。传统上，它们通过铸造和/或锻造制造，需要额外的机加工步骤。GE通过3D打印技术将原本需要150多个零件组成的部件合并为一个整体，直径达到了1米，使重量减轻了约30%，交货时间缩短超过70%，同时还还提升了部件的性能和可靠性 6.5亿美元扩大发动机生产规模，增强3D打印生产能力 通用电气将于今年4月完成分拆，原GE Aviation（GE航空）已更名为GE Aerospace（GE航空航天）。3D打印技术参考注意到，GE航空航天公司于3月宣布，今年计划向其全球制造工厂和供应链投资超过6.5亿美元用于提高其生产能力，满足商业和国防客户不断增长的需求。 其中，美国14个州的22个本土生产工厂将获得近4.5亿美元；部分国际基地将获得1亿美元；另外1亿美元将投资于其美国供应商，以帮助确保该公司的国内供应链。 作为美国本土投资的一部分，1.07亿美元专门用于该公司位于辛辛那提的工厂，以扩大商用和军用飞机发动机的生产规模。特别是，这些资金将用于购买新的3D打印机、工具和其他设备，并升级发动机测试设施。GE航空航天公司位于阿拉巴马州奥本工厂的3D打印能力也将得到扩展，该工厂将获得5400万美元的资金。 在此之前，GE航空航天公司去年也进行了类似投资，投资3.35亿美元以改善其在美国各地工厂的装配、产能提高和基础设施安全。GE航空航天公司是3D打印技术的长期采用者。根据欧洲专利局（EPO）的数据，GE在2001年至2020年间提交的3D打印相关专利数量是所有公司中最多的。 GE采用3D打印技术开发和制造航空发动机部件，具有深远的战略意义。这项技术显著缩短了生产周期，降低了制造成本，同时能够制造出传统工艺难以实现的复杂部件，从而提升了部件的性能和整机的可靠性。此外，3D打印还为实现快速应急维修和备件制造提供了可能，增强了航空发动机的维护效率和灵活性。作为行业领导者，GE的这一举措不仅推动了自身的技术创新，也引领了整个航空发动机制造行业的转型升级，为未来的发展注入了新的活力。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.霍尼韦尔在喷气发动机研发中使用陶瓷3D打印技术 2.重量级用户观众名单！Formnext深圳3D打印展重磅发布！影响力创新高！ 3.自动化去支撑和打磨，金属3D打印大规模生产下的后处理解决方案！ 4.法国海军成功测试激光能量沉积3D打印支持航母！国内解决方案有哪些

当增材制造技术从定制化、小批量的原型制作转向规模生产时，其面临的挑战也随之增加。在原型制作阶段，只需达到“足够好”的标准即可，但用于生产批量化的最终用途零件时，则必须满足高效、准确、可重复性、可靠性和成本效益等诸多要求，这对增材制造的技术工艺能力提出了不小的挑战。3D打印技术参考注意到，浙江拓博推出的机器人自动去支撑打磨系统，一经上市并受到众多从业者的关注，目前该系列产品工艺已应用于航空航天、医疗器械和汽车制造等领域。 金属增材制造的后处理现状与需求 金属增材制造凭借其数字化生产方式，从模型设计到零件成形几乎全是自动化和数字化的流程。然而，这并不是增材制造产品的最终交付状态，产品交付前还有一段漫长的后处理过程。 金属零件的后处理是一个复杂的过程，包括粉末去除、支撑去除、表面处理、热处理和质量检查等。这些任务通常由一线技术工人完成，依赖工人的体力劳动，且手工过程易受人为错误影响，带来了诸多挑战与不稳定因素。例如在航空航天、医疗和3C产品的大规模应用中，手工后处理不够精确且不可重复，导致生产效率低下，表面质量和尺寸精度不一致，甚至产生部件缺陷和返工，影响质量一致性和最终产品的功能和可靠性，并增加了产品交付的成本和时间。 自动化解决方案的优势与必要性 对于增材制造行业的新进入者，通常需要花费数年的时间进行技术及工艺学习。特别是在去除支撑和表面打磨等后处理过程时，需要高度熟练的技术工人，这些技能通常也需要数年才能完全掌握，且不同工人的手法也不可替代。此外，增材制造技术正处于快速发展阶段，具备显著的可扩展性，能够也必将应用于更大批量的零件生产。而当前的后处理手工流程面临着高成本、昂贵的材料、繁重的人工工作、低效率的生产，以及设备之间协作不畅、整体质量保障缺乏一致性等问题。这些制约因素共同阻碍了增材制造向汽车、3C等大规模产业化全自动生产线转型的步伐。 在整个金属3D打印制造成本中，人工成本占比甚至高达30%，因此，克服手工过程是实现智能化生产的一大挑战。在此背景下，后处理自动化显得尤为关键，需要更多解决方案为增材制造领域带来创新。浙江拓博推出的机器人自动去支撑打磨系统可与增材制造系统、清粉系统、粉末循环系统等组成工艺闭环的增材制造数字化流程，是实现增材制造智能工厂的重要终端数字化设备。 拓博自动化产品功能及优势 浙江拓博推出的机器人自动去支撑打磨系统，集成了专业的工业机器人和丰富的作业工具，结合强大的编程与仿真软件，为金属3D打印零件提供了全套自动化去支撑和打磨解决方案。 1、自动化支撑去除：针对不同材料和特征结构的工件，机器人可切换使用切割机、角磨机、铲锤风凿刀等工具，并运用特定的作用力控制算法和扫描系统，充分适应不同材质、尺寸及形状的工件，从而使用不同工具与工艺流程进行匹配，实现最大效率的支撑去除工作。 2、自动化打磨/抛光：设备配备砂轮、磨光机、浮动打磨和偏心打磨等工具，适用于各种金属材料的修整、打磨和抛光。通过精度检测与3D视觉，对不同压力的监测与反馈从而调节打磨工具的具体进程，并针对不同位置、不同结构的打磨难题，进行特殊工艺调整，实时保证过程的稳定性并实现表面质量的一致性。 3、自动校准、切换与执行：设备具备三坐标测头、3D轮廓扫描仪及配套处理系统，可实现过程中机器人偏差的自动纠正，确保任务执行的精度和可靠性，以及生产产品的一致性和准确性。设备支持自动切换工序，通过集成多功能工具和自动化流程，机器人可根据去支撑打磨作业内容自动快速切换所需工具，提高生产效率和灵活性。 此外，浙江拓博针对机器人自动去支撑打磨系统的实际需求，在产品设计中加入了诸多有利于操作人员学习、使用及特殊工艺的考量，使机器人更加智能，其主要优势如下： 1、基于人工智能驱动的平台软件：机器人平台软件采用人工智能驱动，与现场级设备无缝对接，具备速简编程、模拟仿真、实时监控和数据统计等功能。它可以将任何3D模型转换为数字金属加工配方，提供可重复性、可靠性和可追溯性。友好的定制化中文图形界面使用户能快速掌握系统并编写作业程序，同时提供更多高级功能和定制化服务，带来高效的操作体验。 软件平台的特色功能 2、远程离线操作支持：设备支持离线编程和仿真，通过自研软件系统编写程序后，可将离线运行程序包下发至现场级设备，现场设备能独立自主运行，不依赖软件平台。对于具有特殊要求的生产环境，可以充分确保加工数据的使用安全。 3、机器人多样化战略：系统提供多种品牌（ABB、KUKA、发那科、安川等）、型号和规格的机器人，覆盖各种材质、尺寸、形状工件的去支撑打磨作业，满足各类定制化需求，不同系统的开发定制可实现客户现场原有数字化系统的无缝对接。 4、丰富的工具库与可扩展性：系统提供智能工具仓库，拥有丰富的工具选择，如切割机、角磨机、往复式锉刀、铲锤风凿刀、砂轮、磨光机、浮动打磨工具和2D/3D视觉工具等。根据作业特点灵活选择适合的工具，满足各类去支撑打磨作业的需求。同时可根据客户具体要求，扩展更多工具类型，例如实现如简易切削、钻孔、攻丝和基板分离等功能。 5、一站式解决方案：整个系统采用交钥匙交付模式，客户团队无需专业编程人员，具体操作时通过拖拽方式快速完成机器人去支撑打磨程序开发，提高工作效率和生产效益。为用户提供简单、便捷、高效的系统解决方案，助力用户实现降本增效。 拓博自动化产品应用效果 浙江拓博推出的机器人自动去支撑打磨系统，一经上市并受到众多从业者的关注，目前该系列产品工艺已应用于航空航天、医疗器械和汽车制造等领域。 不同行业的客户对该系列设备系统给予了高度评价，认为其在生产效率和产品质量上带来了显著提升。其系统操作快速、干净、准确且可重复，使生产过程更加省心省力。自动化去支撑不仅意味着消除了增材制造链中最劳动密集型的流程之一，还通过可靠的周转时间提高了每个零件的生产率。同时，自动校准系统使工程师和技术人员能够利用现有的知识和直觉快速设置并开始生产运行，减少学习成本。 后处理自动化系统的展望 浙江拓博致力于技术的不断创新和设备工艺能力的不断优化，通过开发各种类别功能强大、性能优越的自动化设备，始终保持在增材制造后处理领域的领先优势。未来，自动化技术将实现进一步的功能扩展和灵活应用，以便提升不同行业、不同客户在资源管理、节能环保、优化材料使用方面的各种需求。这将重新定义制造业未来，满足行业对更智能、更快速、更可靠制造解决方案的不断增长需求，从而促使每一个从业者为更绿色、更可持续的制造业发展做出贡献。 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.为大型、重型3D打印零件自动清粉，国产解决方案比人工省时90% 2.NASA采用DED技术3D打印全尺寸RS-25发动机，RAMPT项目取得新进展 3.2024 Formnext｜3D打印效率与性能双突破，满足细分行业的苛刻要求 4.超越传统：3D打印为氮化硅陶瓷制造带来的革新与优势

近日，3D打印技术参考注意到，全球3D打印行业领导者3D Systems公司汇总了其多年来的行业及技术应用案例与经验，整理出多达30本电子书，均为中文。 涉及无支撑金属3D打印工艺、零件整合及一体化制造、结构优化等工艺技术，覆盖半导体、航空航天、汽车、生物医疗、注塑、模具、涡轮机械、消费品、首饰珠宝等多行业应用，工艺种类涵盖SLM金属打印、SLA光固化打印、Figure 4面曝光技术、SLS激光烧结、MJP蜡质打印等，同时包含系列材料及认证等领域。 扫描下方二维码，即可下载30本电子书 电子书1：利用No Support金属3D打印技术节省时间并降低成本 电子书2：如何通过增材制造大量整合零件 电子书3：利用增材制造在结构上优化弯曲 电子书4：利用增材制造对晶片台进行热管理 电子书5：利用增材制造优化流体歧管应用 电子书6：面向涡轮机械的增材制造 电子书7：汽车灵活组件保持系统的增材制造 电子书8：通过增材制造加速电动汽车开发 电子书9：通过增材制造提高汽车行业生产力并推动创新 电子书10：面向汽车与赛车领域的增材制造采购指南 电子书11：直接金属3D打印赛车应用流体管理 电子书12：先进制造优化流体动力学应用 电子书13：利用金属增材制造生产耐用模具 电子书14：选择性激光烧结在汽车行业的应用 电子书15：推动无源射频组件科学进步 电子书16：3D打印工装夹具和固定装置的高效生产 电子书17：通过生产级尼龙拓展制造能力 电子书18：面向消费行业的3D打印 电子书19：实现3D打印树脂的长期性能与稳定性 电子书20：用于可穿戴技术的生物相容性3D打印塑料 电子书21：3D Systems熔模铸造解决方案-Link 电子书22：注塑成型的数字化替代方案 电子书23：使用100%蜡质3D打印珠宝原型 电子书24：Figure材料选择指南 电子书25：增材制造助力运输与公共商业实现可持续发展 电子书26：3D打印塑性材料指南 电子书27：Figure 4技术的高密度纵向堆叠打印-Link 电子书28：高性能风洞测试应用 电子书29：选择最合适的尼龙3D打印材料 电子书30：金属增材制造在严格认证的行业中成为被验证的工艺 扫描下方二维码，即可下载30本电子书 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： 1.2024第3篇Science：心脏创可贴，3D打印材料科学又一重大突破！ 2.3D打印汽车零部件产品工艺适用目录（意见征询稿） 3.3D打印行业正面临的死胡同：须正视问题、回归本质、寻求突破 4.重量级用户观众名单！Formnext深圳3D打印展重磅发布！影响力创新高！

3D打印技术参考注意到，2024年3D打印技术领域第3篇Science文章于8月1日发表。 来自宾夕法尼亚大学、科罗拉多大学、美国博尔德国家标准与技术研究所的联合团队发表了题为“Additive manufacturing of highly entangled polymer networks（高度缠结聚合物网络的增材制造）”文章。使用新技术3D打印的聚合物材料，与传统的DLP技术相比，材料的拉伸性能提高了四到七倍。研究人员成功打印出了高分辨率、多材料结构，这些结构具有空间程序化特点，能够粘附到组织或器官上用于人类健康的康复、感知、监测和管理。 3D打印技术引入“纠缠” 在自然界中，纠缠无处不在，从染色体DNA到动态缠绕的蠕虫，纠缠现象跨越了不同的尺度。在聚合物科学中，纠缠作为非永久性的交联点，能够在应力作用下相互滑动，同时提高材料的模量和韧性，而不引起脆化或滞后现象。因此，如何利用纠缠作为材料内部的增强结构，成为材料科学领域的一个新兴热点。 随着新兴光刻增材制造技术的发展（DLP、CLIP和计算轴向光刻），研究者们开始探索如何在这些3D打印技术中引入纠缠以增强打印材料的性能。然而，含有预纠缠的聚合物熔体由于其极高的粘度，难以在这些方法中实现均匀处理。因此，开发低粘度单体或低聚物树脂，在聚合物链形成过程中引入纠缠，成为了一个重要的研究方向。 传统的光聚合技术，如DLP，虽然能够实现快速的光交联，但高浓度的光引发剂会导致反应速率过快，从而产生大量的悬挂链，这些悬挂链上的纠缠无法被共价交联捕获，因此在承受张力时容易失效。因此，在光聚合技术中实现高速反应与有效纠缠的平衡，成为了制约材料性能的关键因素。 CLEAR 3D打印技术 3D打印技术参考注意到，为了克服上述挑战，本研究提出了一种新的CLEAR（光与暗聚合相结合）打印技术，旨在通过光聚合与暗聚合（即氧化还原聚合）的结合，实现高度纠缠的聚合物网络的3D打印。CLEAR技术利用光聚合快速制造出物体的形状，而随后的氧化还原聚合则允许未反应的单体缓慢而稳定地转化，从而生成高浓度的长聚合物链，增加物理纠缠的密度。 CLEAR 3D打印技术原理 1. 树脂配方的设计 在CLEAR打印技术中，树脂配方是关键。除了传统的单体、交联剂和光引发剂外，还引入了氧化还原引发剂。通过精确控制树脂的成分，可以实现链生长与链纠缠的同步进行。本研究以丙烯酰胺为模型单体，以低浓度的双丙烯酰胺为交联剂，成功制备了适用于CLEAR打印的树脂配方。 2. 打印过程与后处理 在打印过程中，CLEAR技术结合了光聚合与暗聚合的优点。首先，通过光聚合快速设置物体的形状，随后在室温下进行氧化还原聚合，无需额外的光照或加热步骤。这一连续固化过程不仅提高了聚合物的转化率，还增加了聚合物链的纠缠密度。 将高度纠缠的水凝胶加工成复杂拓扑的三维物体 3. 性能更加优异 为了验证CLEAR技术的有效性，本研究对DLP和CLEAR打印的水凝胶进行了全面的性能测试。通过拉伸测试、断裂韧性测试、压缩测试和剪切测试等，发现CLEAR打印的水凝胶在弹性模量、断裂韧性等机械性能上均显著优于DLP打印的水凝胶。此外，CLEAR打印的水凝胶还表现出更高的聚合物含量和更慢的荧光探针扩散速率，进一步证明了其内部纠缠密度的增加。 CLEAR技术3D打印的高度纠缠水凝胶和改进的机械性能 具体地说，CLEAR打印的水凝胶在弹性模量和断裂韧性上分别比DLP打印的水凝胶高出近两倍和四倍，且这些性能与通过浇铸成型的水凝胶相当。CLEAR打印的水凝胶在不同拉伸速率下均表现出近乎完美的弹性，说明其内部纠缠网络的有效性和稳定性。在压缩、剪切以及聚合物含量等方面，CLEAR打印的水凝胶也表现出优于DLP打印水凝胶的性能。 新技术3D打印的水凝胶具有极好的拉伸性能 CLEAR技术与传统DLP技术3D打印的拉伸性能对比 CLEAR技术3D打印的水凝胶展现出极好的弹性 需要指出的是，CLEAR技术不仅适用于水凝胶的打印，还可以扩展到其他类型的聚合物材料，如弹性体等，显著提高其机械性能。 3D打印心脏创可贴 传统的3D打印水凝胶在拉伸时容易断裂、在压力下容易破裂，或者太硬而无法在组织周围成型。CLEAR技术在生物医学领域具有重要应用潜力。通过其独特的氧化还原反应机制，可实现无需额外试剂或底物功能化的高效组装，为复杂3D结构的制造提供了新思路。 CLEAR技术打印的高度缠结水凝胶实现空间可编程的组织粘附 在传统打印技术面临挑战的背景下，如将不同打印组件集成到单一结构中的难题，CLEAR技术展现出了其独特的优势。通过CLEAR技术，当两种或多种水凝胶接触时，在界面处形成复杂的聚合物网络，从而实现强力的机械锁合。这种锁合方式使得集成的强度高达650J/m2，接近水凝胶本身的断裂韧性。值得注意的是，集成强度在接触前会随时间下降，最佳时间窗口依赖于氧化还原引发剂的浓度和打印所需时间。这一发现为制造高强度、复杂结构的水凝胶设备提供了新的可能。 为猪心脏安装3D打印的水凝胶贴片 具有程序化结构的3D打印水凝胶在与组织贴合后在不同方向的剥落能力不同 CLEAR技术不仅限于提升机械强度，还因其具备多种生物医学相关特性（如组织缝合能力、脱水和再水化能力、细胞相容性等）而受到青睐。CLEAR技术能够打印出各种化学组成的水凝胶，通过调整交联剂浓度和单体类型，显著改善水凝胶的机械性能、温度响应性、超分子相互作用、降解性和抗污性。这些改进使得CLEAR打印的水凝胶在生物医学应用中表现出色，例如，在药物递送、组织工程等方面具有巨大潜力。 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： 1.2024上半年3D打印技术Science、Nature正刊研究 2.3D打印批量生产：四个月成功售出18000个产品 3.重量级用户观众名单！Formnext深圳3D打印展重磅发布！影响力创新高！ 4.2024 Formnext｜增材制造行业正在由第一阶段向第二阶段迈进

NASA马歇尔太空飞行中心一直在增材制造领域开拓进取，致力于创造出更坚固、更轻便的火箭部件。该中心于2020年启动了“快速分析与制造推进技术”（RAMPT）项目，专注于开发新型合金及大型部件的增材制造技术，如定向能量沉积（DED）。 RAMPT项目已取得了多项重大里程碑成就，包括使用3D打印的推力室硬件完成了12次热试火测试，并展示了使用复合材料可实现高达40%的重量节省。项目团队已进行了超过500次试射，应用了新型合金及大规模增材制造技术。尤为引人注目的是，项目团队开发出了全尺寸的RS-25发动机模型，有望将成本降低高达70%。 NASA持续更新RAMPT项目的进展，以推动DED技术的发展。通过3D打印的液氧/液氢推力室硬件，在高达每平方英寸1400磅的室压下，马歇尔工程师们成功完成了总时长为330秒的12次热试火测试。此外，项目还推出了复合材料，相比传统的双金属燃烧室，其重量减轻了40%。NASA及其行业合作伙伴正致力于使这项前沿技术能够应用于未来众多NASA及商业太空任务中。 该中心工程师表示：“在NASA悠久的飞行器与硬件设计、测试及集成历史中，我们的核心优势在于应用极其耐用且能适应极端环境的材料，以及创新的制造工艺进行组件设计。我们致力于全面理解每种材料的微观结构和性能，以及它们在组件中的最终用途，然后才将其提供给行业用于飞行应用。” DED增材制造技术，使得制造复杂且大型的部件成为可能，其中一些部件现已达到10英尺高、8英尺宽。这项技术使工程师们能够以前所未有的精度打印出复杂的设计，作为单件完成，从而显著缩短了制造时间并提高了可靠性。 NASA的公私合作伙伴关系旨在将这些技术进步推广到商业航天领域。例如，NASA经过近40年研发的GRCop42合金，助力Relativity Space公司在2023年成功发射了世界上首枚完全3D打印的火箭。 针对这些高性能合金的首要目标是，在火箭发动机试射环境中验证它们的性能，然后将它们交给商业提供商，以便他们制造硬件、发射运载火箭，并促进繁荣的太空基础设施建设，从而带来真正的科学、社会和经济回报。 RAMPT项目不仅在开发新技术方面取得了显著进展，还改进了仿真工具，以在微观结构层面对材料进行评估。这种方法极大地缩短了设计-失败-修正的周期，实现了快速原型制作和测试。 RAMPT团队因其对深空探索的杰出贡献，荣获了NASA 2024年度发明奖。该项目得到了NASA多个中心、学术合作伙伴及行业承包商的支持，资金来源于NASA空间技术任务局旗下的“变革性发展计划”。 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.央视网：3D打印助力太仓全产业链发展，打造航空航天特色名片 2.华曙高科：成熟稳定批产，效益与成本兼具的3D打印解决方案 3.增材制造典型应用场景案例——超大体量不可移动文物复刻与巡展 4.零支撑3D打印！EOS自由浮动微型叶轮展示工艺革新