3D打印技术参考注意到，麻省理工学院以及美国陆军研究实验室的工程师在微观超材料领域取得了重要进展，他们发现复杂的蜂窝状支柱和横梁结构能承受超音速撞击，且具体结构对撞击抵抗力的影响显著。这些材料通过3D打印、组装等方式设计成微观结构，赋予了整体卓越的性能。双方以《Decoupling particle-impact dissipation mechanisms in 3D architected materials》为题将研究发表在《美国科学院院报》上(PNAS与Nature、Science齐名）。 具有特定微结构的超材料在抵御超声速撞击方面优于固体材料，为先进的防护解决方案提供了潜力 随着科技的飞速发展，对材料性能的要求也日益提高。特别是在航空航天、汽车工业、国防安全等领域，材料不仅需要具备高强度、高刚度等传统特性，还必须能够在极端环境下保持稳定的性能。3D打印技术的出现，为设计并制造具有复杂微观结构的超材料提供了可能。这些超材料通过精细的结构设计，能够在保持低密度的同时，展现出超越传统材料的卓越性能。 在这项研究中，工程师们提出了一种快速测试超材料结构阵列对超音速撞击弹性的新方法，并在实验中利用高速摄像机捕捉撞击瞬间。实验中，工程师们向悬挂在微型支柱之间的超材料发射高速玻璃微粒子，以模拟超音速撞击场景。通过对比不同超材料结构的反应，他们发现某些特定结构的超材料具有更强的抗冲击能力。这些结构在受到撞击时，能够形成小穿孔而不破碎，而相同条件下的无结构超材料则会产生大裂缝并迅速破碎。这一发现不仅验证了微观结构设计对材料性能的重要影响，还为新型防护材料的设计提供了重要参考。 某些3D打印架构具有更好的抗冲击性 具体地说，研究人员通过双光子光刻技术，利用整体支撑结构制作了悬浮的微结构板，这些板距离基底约300微米，具有可调节的形态，并通过激光诱导粒子冲击测试研究了约30微米二氧化硅微粒对这些悬浮晶格的冲击效应，利用超高速成像技术捕获了冲击前后的速度变化。 研究人员成功打印出高度相当于三根人类头发直径的错综复杂的蜂窝状材料，并将其悬浮在由相同材料制成的支撑柱之间 重复八面体结构的卓越表现 在众多超材料结构中，打印成重复八面体结构的材料表现尤为出色。这种结构不仅具有高度的几何对称性，还能够在受到冲击时通过多方向分散能量，从而显著提高材料的抗冲击性能。实验数据显示，单位质量的重复八面体结构超材料可承受的冲击力是大块材料的两倍以上。这一发现对于设计更坚硬、更轻质的防护材料具有重要意义。 激光诱导粒子撞击八重悬浮格子板，SiO2球形粒子的初速度约为575m/s，粒径约为30μm 激光诱导粒子撞击八面体悬浮板晶格，SiO2球形粒子的初速度约为130m/s，粒径约为30μm 超音速撞击后材料不会发生整体碎裂 3D打印技术发挥关键作用 在该研究中，3D打印技术发挥了至关重要的作用。该技术不仅使得研究人员能够精确制造出具有错综复杂微观结构的材料，如蜂窝状、整体式和十四面体等形态各异的悬浮板结构，而且这些结构的高度精度达到了微米级别，相当于三根人类头发的直径。通过3D打印的精细控制，研究人员能够确保这些结构在保持高度复杂性的同时，还能实现与支撑柱之间的精确悬浮，为后续的冲击实验提供了理想的测试样本。此外，3D打印的灵活性和可定制性也允许研究人员根据实验需求调整材料的形态和特性，从而进一步探索不同结构对冲击力的响应机制。因此，3D打印技术在该研究中不仅是制造复杂微观结构的关键工具，也是推动材料科学和冲击力学领域创新发展的重要驱动力。 采用双光子3D打印制造蜂窝状结构 从微观到宏观的推广 麻省理工学院的工程师们指出，微观层面的观察结果可以推广至宏观撞击预测。他们通过数值模拟和实验验证相结合的方式，建立了超材料结构在超音速撞击下的力学模型，为新材料结构在现实世界中的应用提供了理论依据。这一成果不仅推动了材料科学领域的发展，也为航空航天、汽车工业、国防安全等领域的技术创新提供了有力支持。 展望未来，研究团队计划利用这一快速测试和分析方法，继续探索新的超材料设计，以期开发出适用于防护装备、服装、涂层和镶板的更强更轻架构。他们认为，在台式机上进行大量极端实验将大大加速新型高性能弹性材料的验证过程。 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。 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.DED金属3D打印：颠覆性的先进材料和先进结构开发技术，打印头有多重要？！ 3.西工大黄卫东、林鑫教授团队MRL：基于原位高速重熔策略的增材制造铝合金强-塑性突破 4.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

随着2024年上半年的结束，发表于Science、Nature正刊与3D打印技术相关的研究为5篇，少于去年同期的8篇。本期，3D打印技术参考带大家回顾这些突破性进展。 1. Nature：中科院金属所“抗疲劳”3D打印钛合金 2024年3D打印技术领域第一篇Nature文章于2月27日发表。来自中国科学院金属研究所的研究团队发表了题为“High fatigue resistance in a titanium alloy via near void-free 3D printing”的文章。文章认为，3D打印的基础微观结构具有天然高抗疲劳性，而该性能的降低可能是微孔的存在造成的。常规消除微孔的努力往往造成组织粗化，而组织再细化的过程又会带来气孔复现，甚至引发晶界α相富集等新的不利因素，使微观结构的进退努力两难。  中科院团队在进行热处理研究的过程中，发现了一个关键的后处理工艺窗口，高温下3D打印钛合金的相变和晶粒生长具有异步性。只要有足够的过热度，就会立即发生α到β相的转变，而虽然已经到达了β相的生长温度，但晶界需要一段孕育期来重新排列。利用这一宝贵的热处理窗口，研究人员确定了热等静压与高温短时间处理相结合的热处理方法，既实现了组织细化，又防止了α相富集以及微孔的重新出现，最终制备出几乎无微孔的近打印态3D打印钛合金。 2. Nature：每天打印100万个高精度定制微米级颗粒 2024年3D打印技术领域第2篇Nature文章于3月13日发表。斯坦福大学的研究人员以该校2015年开发的连续液体界面生产技术为基础，开发出了一种更高效生产微尺度颗粒的3D打印技术，每天可制造多达100万个具有高精度且可定制的微米级颗粒。 这种可扩展的粒子生产技术已经展示了从陶瓷到水凝胶歧管等广泛领域的制造潜力，随后在微工具、电子和药物输送方面具有潜在应用。该研究以“Roll-to-roll, high-resolution 3D printing of shape-specific particles”为题发表。 3. Nature：3D打印光敏树脂首次实现可循环使用 2024年3D打印技术领域第3篇Nature文章以“A renewably sourced, circular photopolymer resin for additive manufacturing”为题于5月15日发表，来自英国伯明翰大学和美国高分子创新研究所的团队开展了3D打印光固化树脂的可回收性研究。现有的光聚合物树脂在光引发剂的作用下遇到光刺激可快速发生交联反应，然而此过程往往不可逆，因此限制了打印部件的可回收性。 此次，研究人员第一次创造出一种树脂，只需添加少量光引发剂即可保持其固化性能，它不仅能够以高分辨率打印，还可以分解成其组成部分，回收和重新打印。这种树脂的原料来自硫辛酸，它是一种天然物质，通过调整其组成和网络架构，可以获得具有不同热和机械性能的打印材料，这些性能可与多种商业丙烯酸树脂相媲美。3D打印后的树脂进行了熔化和重新解聚，最终发现解聚后的树脂组成与初始配方相当，且该树脂可以重复打印。 4. Nature：3D打印微尺度模具，制造无线植入式传感器 华中科技大学臧剑锋教授、姜晓兵教授以及新加坡南洋理工大学陈晓东教授团队携手合作，研发出一种创新型可注射超声凝胶传感器。其由双网络交联的水凝胶基质和内部周期性排列的空气孔道组成，体积仅为2×2×2mm³。这种可注射传感器是研究团队采用摩方精密面投影微立体光刻(PμSL)3D打印技术(nanoArch® S140，精度：10 μm)加工模具后，经水凝胶翻模制备而成。经过计算机模拟结构优化，该特殊结构对入射超声波有很强的反射能力。 该传感器有望克服传统有线传感器存在的感染风险和术后并发症等问题，同时避免现有无线电子传感器体积过大、无法体内降解等临床应用挑战。相关研究成果以"Injectable ultrasonic sensor for wireless monitoring of intracranial signals"为题在线发表于《Nature》杂志。（本部分来自摩方精密，引用已获授权。） 5. Science：3D打印高光致发光结构 高光致发光量子产率的蓝光和绿光发光器是目前固态照明和彩色显示领域的研究前沿。2024年1月4日，中美两国三院院士、美国加州大学伯克利分校无机化学家杨培东教授团队发表了2024年首篇Science文章““Supramolecular assembly of blue and green halide perovskites with near-unity photoluminescence”。 杨培东教授团队通过铪和锆卤化物八面体团簇的超分子组装，展示了近乎统一的光致发光效率的蓝色和绿色发射材料。高发光的卤化物钙钛矿粉末具有优异的溶液加工性，可以用于薄膜显示器和自发光3D打印。通过搅拌和超声处理，光致发光粉末均匀分散到树脂中。利用多材料数字光打印方法，将蓝色和绿色发射器组装成复杂的宏观和微观结构。在405nm结构紫外光照射下，树脂迅速转化为固体3D结构。3D打印光致发光结构的潜在应用非常广泛，从复杂的室内环境照明解决方案到无缝集成到可穿戴设备中，正在不断发展。 6. Science：3D打印高强高延展钛合金 2024年3D打印技术领域第二篇Science文章于2月8日发表。来自澳大利亚昆士兰大学、重庆大学、丹麦技术大学的联合团队，发表题为“Ultrauniform, strong, and ductile 3D-printed titanium alloy through bifunctional alloy design的文章，”通过向Ti5553金属粉末中添加Mo ，实现了3D打印过程的原位合金化。…

3D打印技术不仅可以制造出传统加工制造技术无法实现的高性能、高复杂度的先进结构，同时，该技术也为开发创新性的新合金，尤其是超级合金，提供了新方法。截止到目前，借助3D打印技术开发先进金属材料已经获得广泛认可，不乏发表在Science、Nature顶级期刊的研究。 一. 传统技术开发超级合金面临的困难有哪些 超级合金需要具有高强度、高耐热性、高耐腐蚀性等多种性能，这就要求在合金成分设计时必须精确控制各种元素的含量和比例，以满足特定的性能需求。超级合金的制造过程往往涉及高温、高压等极端条件，对制造设备和技术要求极高。同时，为了确保合金的性能稳定，还需要严格控制制造过程中的温度、时间、压力等参数。 每种高温合金的平均化学成分及其密度 尤其是在当前普遍借助机器学习开发超级合金的背景下，新技术可能设计出具有复杂元素配比和微观结构的超级合金，而传统制造技术可能难以实现这些设计，尤其是在保证合金成分精度和微观结构控制方面；高性能超级合金的制造通常需要精确控制冶炼、铸造、锻造、热处理等工艺参数，而传统制造技术的控制精度可能难以满足这些要求。再就是材料开发过程中的试错成本、材料成本、开发效率等，导致传统制造技术面临窘境。 二. 3D打印技术成为开发超级合金的颠覆性技术 曾任牛津大学材料系高级研究员的Chinnapat Panwisawas教授表示，金属3D打印已成为开发超级合金的颠覆性技术，尤其是采用定向能量沉积技术。 定向能量沉积技术（DED），可以将多种材料（包括粉末和线材）送入熔池，从而可以更灵活地试验不同的材料和组合，实现动态材料更换；它特别适合于创建功能梯度材料 (FGM)，其中成分可以在整个部件中变化；研究人员可以在沉积过程中混合不同的材料，从而创建定制合金和分级材料结构。除此之外，DED技术的工艺参数（如进料速率、能量输入和沉积路径）可以轻松实时调整，这种适应性有利于微调新材料的性能。 借助该技术，已经有多项重磅研究发表在Science、Nature正刊。2023年，墨尔本理工大学马前教授团队借助能量沉积技术开发了一款更高强韧性钛合金，相关研究发表在了Nature杂志。研究人员通过使用激光DED技术，以商业纯钛粉末、水雾化铁粉和TiO2粉末为原材料，结合合金设计、计算模拟和实验表征绘制了增材制造工艺与以前未报道的新型合金的微观结构和性能之间的关系。在该过程中，DED技术引入了合金设计所需要的各种成分，并通过工艺参数控制获得了定制微观结构，最终开发出一种新型合金。 NASA克利夫兰格伦研究中心的材料研究科学家表示，利用计算科学和3D打印，可以大大加快材料开发的速度，过去需要数年的反复试验，现在仅需要几周或几个月就能完成。 三. 影响DED技术开发新材料的关键器件——沉积头 定向能量沉积技术的打印头在新材料开发中具有极其重要的意义。这种技术通过激光、等离子或电子束等热源在沉积区域产生熔池，并将材料以粉末或丝状直接送入高温熔区进行熔化，逐层沉积形成所需的结构。打印头作为这一过程中的关键组件，能够精确控制材料的熔融和沉积过程，从而实现对新材料微观结构和性能的精确调控。 在新材料开发过程中，定向能量沉积技术的打印头不仅能够快速、高效地构建复杂结构，还能够通过改变打印参数和材料配比，探索新材料的性能边界和潜在应用。这种技术为新材料开发提供了强大的技术支持，有助于加速新材料的研发进程，推动新材料领域的创新和发展。 四. 国产新装置，为开发金属新材料带来突破 2024年，以英尼格玛与南理工共同开发的多光束集成丝光同轴激光定向能量沉积技术为基础，结合英尼格玛自成立以来13年深耕电弧增材制造所积累的经验，开辟出的全球首创DED新技术开发方向——多激光电弧同轴复合硬件系统。 英尼格玛开发的多激光电弧同轴复合硬件系统 多激光/电弧、多模式同轴复合3D打印，通过高度集成化的系统、复杂的控制及协同模式，可实现材料制备的高灵活性、高效率和高精度，为金属新材料的快速研发和应用提供了强大的技术支撑。 3D打印技术参考注意到，这款高效的新材料开发系统，通过全部可独立调控的6激光模组复合电弧热源、6路粉末和丝材同送以及双路保护气，实现包括多波长激光复合、激光电弧复合、丝粉复合以及保护气复合的四重复合技术，不仅满足提升增材材料兼容性、增材效率、构件精度、性能及复杂程度等DED技术工程化应用需求， 也为DED技术在前沿金属新材料研究开发方面带来了突破性创新。 实现材料组分的自由精确配比 采用送丝和6路完全独立的送粉粉路复合，允许同时进行多种材料的混合和制备，极大地提高了材料制备的自由度。并通过独立控制的送丝和送粉技术，精确地控制材料输入，实现材料组分的精确配比，为开发具有特定性能的合金材料提供了更多可能性。 丝粉复合 实现高通量材料制备 该技术能够实现高通量的材料制备，即在短时间内制备大量不同组分或者成分梯度变化的材料样品。高通量制备能力显著提高了新材料研发的效率，加速了材料性能测试和优化进程。 激光电弧复合 实现原位合金化 通过直接在打印过程中形成合金，实现原位合金化，省去了传统制造过程中的后续热处理等步骤，不仅提高了材料制备的效率，而且能够实现传统方法难以制备的合金材料。 多波长激光复合 制备变组分梯度材料 变组分梯度材料是应现代航空航天工业的高功能要求而发展起来的一种新型功能材料，目前在航空航天、建筑工程、交通工程、生物医学工程、柔性混合电子、国防军工、核工程、软体机器人等诸多领域被广泛应用，是当前材料研究的前沿课题，前景广阔。该技术通过精确控制材料输入，可制备具有不同组分梯度的材料，实现宏观性能在同一方向上的连续梯度变化，满足不同特定应用对材料性能梯度的需求，为复杂构件的设计和制造提供了更多可能性。 保护气复合 制备纳米颗粒增强材料 该技术通过精准控制的送粉技术，可实现纳米颗粒在材料中的均匀分散，增强材料的微观结构和宏观性能，使材料具有更高的弹性模量、疲劳强度以及抗磨损能力等，是极具应用前景的工程材料，适用于高端科学与工程领域等高性能要求的应用场景。 更短的工艺流程 由于多激光/电弧、多模式同轴复合3D打印技术的高度集成性，工艺流程得以简化。简化的工艺流程不仅提高了生产效率，还降低了制造成本，使得新材料的商业化更加可行。 END 预计未来将有更多的新型合金和复合材料通过这一技术被制造出来。这些材料将具有前所未有的性能，如更高的强度、更好的耐磨性和耐腐蚀性，以及更优异的热稳定性等。随着技术的不断进步，多激光/电弧、多模式同轴复合3D打印技术将更加智能化和自动化，将使得材料制备和制造业生产更加灵活，能够更快速地响应市场变化和客户需求。

7月4日，第二十二中国国际铸造博览会、第十七届中国国际压铸工业展、国际有色及特种铸造展在上海·国家会展中心盛大启幕，吸引了来自全球26个国家和地区的1500余家展商以及数万名专业观众共襄盛会，为传统铸造业向“新”提“质”、实现跨越式发展积蓄动能。 在7月3日举办的中国铸造协会年会“铸造前沿技术”论坛中，北京三帝科技股份有限公司董事长宗贵升博士作了《高效率低成本的金属增材制造技术及应用进展》的主题报告，分享了金属增材制造在提升制造效率和降低制造成本方面的重大进展以及3D铸造的产业化及典型应用案例。宗贵升博士表示，金属增材制造技术发展近四十年来，一直围绕制造的核心要素提升效率及降低成本进行。从单激光点扫描到多点激光扫描，再到面激光打印，从单机粘结剂线扫描打印砂模服务到“多机+铸造+机加工”快速交付，增材制造的制造效率有数以百倍的提升，成本也大幅度下降，达到生产工厂能接纳的水平，应用日益普及，已成为推动铸造行业高质量发展的新质生产力。 并购铸造厂，打通“3D打印+铸造”工艺 三帝科技基于3D打印装备、材料及工艺的自主核心技术，积极推动3D打印产业化规模应用，以3D打印赋能铸造（3D铸造）：通过并购铸造厂，打通“3D打印+铸造”工艺，不仅核心设备自主可控，还可根据用户的铸件要求定制开发相应的粘结剂，同时可提供经过下游铸造厂验证成功的工艺包及现场操作培训，通过全产业链整体解决方案，真正帮助铸造厂应用3D打印技术制造出满意的产品，助力其转型升级，实现绿色、智能、高端铸造。 公司独有的“SLS覆膜砂成型工艺+3DP树脂砂成型工艺”组合砂型模具制造，可实现复杂结构零部件（大尺寸、薄壁、细小管路等）的高精高强度一体化铸造成型，该工艺已入选工信部增材制造典型应用场景。 3DP砂铸工艺，免开模具，可实现大尺寸、薄壁、细小管路、复杂结构零部件的高精高强度一体化铸造成型。生产周期短，小批量生产优势明显，设计灵活，可及时修改，降低生产成本。改善生产环境，降低劳动强度，节省人工成本，更绿色、智能。 SLS蜡型精铸工艺，免开模具，可实现复杂结构、薄壁、大尺寸产品的高精高强度一体化精密铸造成型。生产周期短，小批量生产优势明显。PMX晶态蜡型精铸工艺，显著缩短加工周期，降低生产成本，无需开模和添加支撑，成型过程无翘曲变形，减少后处理步骤，且成型精度高。公司自主研发的材料消失性强，灰分低，可减少铸造缺陷，提升成品率，目前已在铸造行业成功应用。 多领域取得高价值应用 三帝科技3D铸造技术正逐渐在各个领域展现其独特的应用价值。在航空航天领域，3D铸造技术用于制造发动机零部件、航天器结构件、动力装置等重要部件，可有效解决超大尺寸、多维曲面、复杂结构工件的成型难题，在小批量大尺寸模具制造以及特种行业的模具迭代升级研发上有着传统制造工艺无法比拟的优势。在能源动力领域，3D铸造技术被应用于大尺寸耐压复杂型腔结构件、大尺寸薄壁轻量化零部件等的制造。 某客户巨型、大平面、薄壁结构部件，采用传统焊接和铸造工艺难以满足要求，采用三帝科技3D铸造工艺，45天交付2件成品，成品尺寸为1800mm×2000mm，壁厚5.5mm。 某客户重达1.25吨的巨型铝合金铸件，下端直径900mm，上端直径1200mm，高1850mm，传统制造方法存在成本高、周期长的问题，且无法实现所需的复杂结构。采用三帝科技3D铸造工艺仅15天就完成了交付，为客户节省了大量时间和成本。 超大尺寸3DP砂型打印，进一步突破极限 目前，三帝科技的3D铸造整体解决方案已在铸造生产中得到了成熟的商业化应用，率先引入3D铸造的铸造厂，已建立了绿色、柔性、高端的快速铸造能力，实现生产效率、产能、营收的翻倍增长，成功转型为绿色快速铸造示范工厂。 本次铸博会中，三帝科技自主研发的4米超大尺寸3DP砂型打印机3DPTEK-J4000荣获“全国铸造装备创新奖”，“百万补贴 预订立减”新品促销活动也正在火爆进行中，展会期间，预订3DPTEK-J4000及以上尺寸机型，立减10万，限量10名，欲订从速！本次促销活动规则最终解释权归北京三帝科技股份有限公司所有。 该设备突破传统加工尺寸限制，最大可成型4米的砂型。并创造性的采用了无砂箱柔性区域成型技术，破除了设备成型尺寸越大，设备价格越昂贵的现象，4米的设备仅为2米设备的价格，以更低的单位成本和更短的交付时间，经济高效地实现超大尺寸的砂型制造，并可根据用户需求按需定制扩展打印平台，满足10米+级的生产需求（6米/8米/10米设备已在同步接受预定）。同时，公司提供开源材料工艺，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。 本届展会将持续至7月7日，上海·国家会展中心，三帝科技展位：4.1H馆，4F05，欢迎各位莅临交流！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.金属3D打印设备厂商「易加三维」完成数亿元融资 2.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 3.千万双鞋的3D打印革命：华曙高科鞋模增材方案实现超1千万双成品鞋量产 4.2024 Formnext｜直击金属3D打印设备商超强阵容

作为典型劳动密集型产业，传统鞋模制造业正面临繁琐复杂的工序、断层的劳动力、严格的环保要求、更满足市场需求的产品创新迭代等多项挑战，而新工艺新技术的出现，必定带动着整个产业的升级与发展。3D打印作为鞋业制造升级的代表性智能制造工艺，将为新产品研发和市场注入无限活力。工业级3D打印领航企业华曙高科，自2019年以来与鞋模行业合作伙伴深入市场调研、高度重视和理解国际品牌方对供应链的需求，面向鞋模行业持续创新，推出了涵盖设备、材料、工艺及软件等方面鞋模行业专属的解决方案，成功应用于爆米花鞋模、EVA鞋模及RB鞋模等多类产品，3D打印鞋模已实现超1000万双成品鞋量产，产业化客户遍及国内华南区域和海外东南亚地区，有效改善了传统鞋模制造流程中环境污染、人力成本高、流程长、良品率低等痛点，助力鞋模客户和品牌方打造环境友好企业，加速数字化革新，实现可持续成长。 应用 多样化、创新性典型案例 传统鞋模制作需要经过CNC代木模、木模修饰、硅胶翻模、翻石膏模、石膏烧结、铸造金属模、咬花等环节，整体工艺流程繁琐冗杂，且无法完成对部分特殊鞋模精细咬花的制作。 通过金属3D打印，鞋模整体生产周期缩短，且数字咬花技术可以做到鞋模精密纹理的高度还原，最大程度简化生产流程、提高生产效率及产品更新迭代速度，助力鞋模企业实现高效生产，降低制造成本，增强产品功能及性能。 自2019年以来，华曙高科金属3D打印技术主要应用于爆米花鞋模、EVA鞋模及RB鞋模等多类产品，创新开发十余种工艺，将传统鞋模制造经验与先进3D打印技术优势相结合，助力鞋业用户在竞争激烈的市场中保持优势，实现可持续增长和发展—— 华曙高科鞋模行业产业化合作伙伴：广东站胜数字化模具科技有限公司，是通过3D打印技术成功实现鞋模数字化智造升级的产业化先锋企业，配备30+台华曙高科金属增材制造设备FS350M、FS200M，已实现金属3D打印鞋模规模化量产。典型案例一：爆米花鞋模爆米花鞋模是目前3D打印工艺应用于传统鞋模行业的典型创新案例。华曙金属3D打印大幅提升了鞋底模具精细度，爆米花鞋模的单模气孔达到1.6万个，孔洞直径突破0.1mm，既实现了优良的透气性又避免结构孔堵塞问题，保证成品鞋的轻量化与高弹性。典型案例二：EVA鞋模将金属3D打印技术应用于EVA鞋模，是鞋模产业链又一创新突破。传统EVA发泡鞋模生产过程通常需要热压成形与冷却定型，生产效率往往取决于冷却的时间。3D打印EVA水路鞋模集成随形水路，实现水路与模具表面的紧密贴合，使生产效率提升近100%，达到提质增效目标。典型案例三：RB鞋模将3D打印技术应用于传统RB鞋模，可实现复杂精细、成百上千个花纹一体成形，细节精度达±0.02mm，各种图案可在同一模具上实现，相比传统加工交货时间缩短20%，模具耐久性提高20%，外观设计更加自由。 设备 行业解决方案为鞋模智造赋能 华曙高科本着开放创新的核心理念，倾听市场及客户声音，深刻理解鞋模应用场景需求，推出与鞋模行业匹配度极高的多款金属增材制造设备，为产业化用户提供“降本、提质、增效”的批量化生产解决方案。以FS350M系列为例，其不仅适用于航空航天、汽车、医疗、模具等行业产业化应用，在鞋模行业也极具效率、产能优势。该设备成形缸经过特别设计，尺寸为433×358×400mm（含成形基板厚度），一次可打印一双鞋模，覆盖市面上99%鞋模尺码；标配4激光，扫描速度最高10m/s，采用稳定成熟双向铺粉技术；充气效率高，时间仅需11分钟，加工时耗气量仅为3-5 L/min，远低于行业均值；多层风场设计，保证风场均匀性，打印品质优异。 材料 开发专用材料参数包 2021年，面向鞋模行业特殊材料需求，华曙高科与合作伙伴携手突破材料关键元素烧损与成分、形貌控制等关键核心技术，为客户研发定制业内首款可3D打印ST1材料。ST1是一种低碳合金钢，可腐蚀花纹、电镀、焊接等，在鞋模行业常用于咬花、修补。目前，华曙高科已开发不锈钢、铝合金等系列鞋模常用材料参数包，并解决了合金材料硬度过高、咬花深度不够等难题，确保了鞋模耐用性和稳定性。 工艺 效率&精度兼具，形成护城河 悬空设计 / 无支撑工艺 在悬空（倒插）的地方设计支撑结构确保打印效果，是3D打印常用做法，虽有助于防止复杂零件在打印过程中出现变形、坍塌等问题，但支撑结构可能会破坏设计细节，也增加了生产成本和后处理难度。目前，在鞋模结构悬空（倒插）与水平面的夹角大于45°时，可实现鞋模结构自支撑；若采用华曙高科采用“无支撑/少支撑设计”工艺，则可实现部分鞋模结构25°夹角无支撑。 大小层厚组合 同一个工作包内可应用不同层厚的打印工艺，不同层厚的工作面，铺粉层厚可变，通过组合优化可提升30%-40%生产效率。 智能搭接 根据每层任务量调整搭接位置，使两个激光器单层工作时间接近，减少激光之间的等待时间，达到多激光最大使用率。 抽壳功能 可将鞋模工件划分为外观区和实体区，分别应用精细参数和高速参数，保证表面质量的同时提升效率。 软件 鞋模选区布点功能 华曙高科于2024年5月发布专为鞋模用户开发的鞋模选区布点技术。用户可根据鞋模不同曲面的特征，自动计算合理的布孔点位，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，打孔效率提高25%。 近几年，华曙高科与国内外众多鞋业合作伙伴强强联合，共同见证了3D打印技术对制鞋业数字化革新。未来，华曙高科将继续深耕鞋业市场，不断加强技术革新，助力产业化用户实现降本增效、创新升级。华曙高科鞋模行业解决方案及多样化鞋模应用，将亮相8月28-30日深圳Formnext+PM South China B01展位，敬请莅临现场交流！

3D打印技术在核领域的应用具有显著的优势和潜力，可以为核能工业的发展提供有力支持。3D打印技术参考于近日注意到，核能领域出现又一新的应用——碎片过滤底部喷嘴（燃料管座）。这引发笔者查询到一些资料，比较出国内外核能技术领域3D打印技术部分应用情况。国外方面较为知名的是西屋电气，国内则是中国核动力研究设计院，两家机构在核能3D打印技术应用领域，均在突破和起到引领的作用。 核能组件的批量3D打印与新应用开发 西屋电气公司凭借其前瞻性的技术视野，已成为业内知名的运用增材制造技术生产核能组件的领军企业。2024年3月，3D打印技术参考报道了该公司为反应堆燃料制造了第1000个3D打印流量板。这一特殊部件代表了核能行业的一项重大成就，因为它是第一个进入批量生产核安全3D打印部件。 该公司于近日公开了一款采用创新设计的底部喷嘴（燃料管座），新设计显著提升了燃料组件中的碎片清除效率和燃料耐久性，为核电站的安全运行和长期稳定性提供了有力保障。据悉，这些经过精心制造的喷嘴已成功集成至四个燃料组件中，预计将于2024年第一季度正式交付核电站。 西屋电气开发的3D打印核能燃料管座 在压水反应堆（PWR）中，燃料棒包层上积累的污垢颗粒磨损（业内称之为污垢磨损）是导致燃料组件泄漏的主要原因之一。而西屋电气公司采用增材制造技术，通过提高设计自由度，显著优化了碎片过滤效果，有效减少了进入反应堆的碎片颗粒直径。在严格的测试中，这些增材制造的组件展现出了卓越的抗污性能，相较于传统组件，其抗污性提高了30%。 3D打印的VVER-1000间隔栅 2024年，ORNL 3D打印出“世界首创”的新型复杂无缺陷钨部件 这一重要里程碑进一步巩固了西屋公司在核工业中利用增材制造技术开发先进解决方案的领导地位。早在2015年，西屋公司便对增材制造的核部件进行了开创性的材料辐照研究。到2020年，公司更是在商用反应堆中成功安装了首个与安全相关的增材制造部件——套管封堵装置。而在2024年，西屋公司为VVER-440燃料生产了第1000个增材制造部件，这一里程碑再次彰显了该公司在增材制造领域的深厚实力。西屋核燃料总裁Tarik Choho表示：“我们的增材制造技术不仅实现了突破性的性能提升，更为我们的客户带来了立竿见影的积极影响。这项针对压水反应堆的重大技术创新有效降低了燃料棒因碎片堆积而泄漏的风险，从而增强了客户运营的安全性和效率。” 国内核能领域3D打印技术应用情况 根据中国政府网消息，2016年，中国核动力研究设计院与南方增材科技有限公司采用自主研发的重型金属3D打印技术，就已成功打印出我国首个小堆（ACP100）压力容器试件。这标志着3D打印核电压力容器最艰难的材料基础研发和工艺研发的突破，也是我国重大型设备制造技术的一次突破。 此外，根据国家能源局2018年的消息，中国广核集团下属中广核核电运营有限公司牵头对3D打印技术在核电领域的应用进行了科研攻关，开展了“3D打印技术在核电站备件及零部件制造、维修过程中的关键技术研究”科研项目。并在大亚湾核电站实现了3D打印技术的工程示范应用，采用金属3D打印技术研发制造出的核用压缩空气生产系统制冷机端盖，标志着3D打印技术在核电领域取得了突破性进展。 根据中国核动力研究设计院发布的消息，2021年该院在TCT亚洲展现场展示了与汉邦激光等联合研发的3D打印模块化高效换热器、龙焱350核能定制3D打印机以及睿眸智能监测系统；2023年，该院牵头成立了核能领域两个重要增材制造研究推进机构——核能增材制造四川省级重点实验室以及中国增材制造产业联盟核能工作组；同年，工业和信息化部公布了2023年度增材制造典型应用场景名单，该院申报的“核能装备全过程监控成形制造”成功入选。 3D打印的模块化高效换热器（来自核动力院） 根据公开资料显示，该院是国内核能领域最早一批开展并持续推进增材技术研究的单位，2021年被工信部确定为“增材制造一条龙”在核能领域的龙头单位。核动力院表示下一步将着力推进增材产品在核能领域的广泛应用，为核动力事业高质量贡献力量。 核能3D打印技术应用要考虑哪些问题 增材制造在核工程领域的成功应用，充分展示了该技术在提高核电站安全性和效率、降低运营成本方面的巨大潜力。随着技术的不断成熟和应用的深入拓展，我们有理由相信，未来增材制造将在整个核电行业得到更广泛的认可和应用，为推动清洁能源发展注入新的动力。 ORNL使用3D打印制造反应堆堆芯 而3D打印的组件在核安全领域的应用必须全面考虑材料的选择与性能，确保耐高温、抗辐射和耐腐蚀；设计与制造的精准度，以保障组件的准确性和可靠性；安全性和可靠性评估，涵盖设备、数据和材料安全；生产成本与效率，实现成本效益的最优化；以及环境与健康影响，确保符合环保要求且不危害公众健康。只有在这些因素都得到充分满足和评估后，3D打印技术才能安全、有效地应用于核安全领域。 END 总的来说，3D打印技术凭借其独特的成型原理，使得制造复杂形状和内部结构的核能部件成为可能。从核反应堆的燃料组件到热交换器、喷嘴等高精度部件，3D打印技术都展现出了其高效、精确、灵活的特点。这种技术能够优化材料使用，减少浪费，降低生产成本，并提升部件的性能和可靠性。 国际范围内核能领域对3D打印技术的应用形式也呈现多样化，并在制造、维修、燃料生产、废料处理等方面展现出巨大的潜力和价值。随着技术的不断进步和市场的不断扩大，3D打印技术将在核能领域发挥更加重要的作用，为全球清洁能源的发展做出更大的贡献。 部分消息源：1.https://www.gov.cn/xinwen/2016-12/08/content_5145271.htm2.http://www.nea.gov.cn/2018-02/12/c_136969844.htm注：本文内容由3D打印技术参考整理编辑，转载须相关方授权。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.GE增材制造公司正式推出EBM点熔化、粉末支撑和无底板3D打印技术 2.2024 Formnext｜直击金属3D打印设备商超强阵容 3.三帝科技推出铸造砂型3D打印机「百万补贴，预订立减」活动 4.第四届航空航天增材制造大会（AAMC2024）征文通知

据IDC中国最新发布的《中国可穿戴设备市场季度跟踪报告》显示，2024年第一季度中国可穿戴设备市场出货量为3367万台，同比增长36.2%。其中，智能手表市场方面，2024年第一季度出货量910万台，同比增长54.1%。当前可穿戴市场的发展主要围绕为消费者创造更多选择而进行，包括价格的差异化、形态的多样化、表带表壳等配饰的个性化等。 消费电子产品正日益凸显出对个性化定制需求的强烈追求，金属3D打印技术能够迅速响应设计需求，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。此外，针对钛合金导热系数小、加工难度大的挑战，金属3D打印技术提供了有效的解决方案，为消费电子产品的轻量化设计提供了既高强度又轻便的理想选择。 金属3D打印技术符合消费电子产品的发展趋势 01契合消费电子产品轻薄化产品趋势，实现多零件精密结合、轻量化的结构设计 02为基于功能的产品设计提供更高自由度 03使用的材料性能更优异 04实现微复杂结构高精度成型 金属3D打印技术符合生产工艺发展趋势 01突破了难加工材料批量成形瓶颈 02可实现多零件的合并成型，有效减少工序 03可实现流程微复杂结构成型 04有效降低制造成本，实现成本优化 汉邦激光在消费电子行业的应用左右滑动查看更多 在消费电子领域，汉邦激光具备高效打印技术能力，成功在手表表盘、转轴结构、铰链盖及精密零部件的制造中实现了小批量量产的精细工艺。在工艺成果上，汉邦激光成功突破了制造极限，实现了表壳厚度仅为0.5mm的超薄设计。 为更好地满足消费电子行业对高精度部件批量化生产的迫切需求，汉邦激光提供出色的降本增效解决方案，推出智造生产设备HBD P400。该设备具备超大成型尺寸和强大的激光配置，确保了高效、安全、自动化的生产能力，在工艺精度和生产效率上实现了显著的提升。其连续稳定的工作性能，能够高效满足规模生产的需求，助力消费电子行业的快速发展。 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.切换赛道，EOS引领SLM工艺再创新 | 金属增材行业正悄然发生改变，机遇和挑战并存！ 2.EOS展示助力客户实现产品创新与市场差异化的解决方案 3.纯铜3D打印2024最新技术进展：基于激光/电子束熔融和能量沉积 4.研究人员为激光粉末床熔融3D打印中的收缩孔隙提供了新解释

在当今快速发展的制造业中，效率和创新是企业保持竞争力的关键。作为一家领先的3D打印解决方案提供商，Raise3D通过与SolidCAM合作，将Raise3D的3D打印技术与Hyper FFF®技术集成，显著缩短了夹具的交货时间，为其软件开发带来了革命性的变革。 01技术融合中的挑战与机遇SolidCAM是一家国际领先的计算机辅助制造（CAM）公司，专注于开发控制CNC加工过程的尖端软件。为了提升效率，SolidCAM不断寻求优化其生产工作流程的方法。 鉴于3D打印的变革潜力，SolidCAM将这些技术集成到运营中，以增强原型设计、测试和数据收集流程。 SolidCAM采用3D打印技术，加快了原型设计和测试阶段，从而加快了软件开发的迭代速度。Raise3D解决了传统制造方法带来的挑战，为CAM行业提供了显著的竞争优势。 02Hyper FFF®Raise3D高速打印解决方案SolidCAM在软件开发和测试过程中需要快速生产夹具。通过集成Raise3D打印机和HyperFFF® 技术，SolidCAM将这些关键部件的生产时间缩短了50%以上。 使用Raise3D打印机，SolidCAM可以在几个小时内获得结果，而使用传统系统可能需要数周时间。Hyper FFF® 技术正是Raise3D高速打印的关键，使制造时间大幅缩短，并简化了内部流程。 03多功能与高效率创新应用的驱动力 除了加快夹具的生产速度外，SolidCAM还发现 Raise3D 打印机在应对各种制造挑战方面提供了多功能性和高效率。 SolidCAM的软件工程师发现，Raise3D打印机在测试和原型设计中提供了新的可能性，而不受其他系统的限制。 运行测试和收集数据的速度和灵活性极大地促进了其开发过程的整体创新和效率。这种灵活性使他们的团队能够在原型切割后自动检查零件，大大缩短了流程时间和成本，显著提升了开发过程的创新和效率。 04Raise3D打印机满足生产需求的高效解决方案 SolidCAM 在选择3D打印解决方案时，横向评估了多种选项，最终选择Raise3D，因为其提供了多功能、易用性和成本效益的最佳组合。 Raise3D 打印机的用户友好界面和高效校准过程，使其能够满足 SolidCAM 的苛刻要求，实现了与现有工作流程的无缝集成。 053D打印革新增加SolidCAM的竞争优势 Raise3D作为SolidCAM的关键合作伙伴，通过缩短交货时间、增强了多功能性和用户友好的功能，帮助SolidCAM在CAM行业中取得了显著的竞争优势。 随着SolidCAM的持续创新和发展，与Raise3D的合作将继续作为其提供创新解决方案的基石，推动整个行业向前发展。 点击订阅《PROTOTYPE原型》电子刊物 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.华曙高科大尺寸、少支撑等创新成果亮相北美Rapid+TCT 2024 2.参加Formnext增材制造展会，深圳龙华企业将获50%展费补贴！ 3.间接3D打印工艺——适配更宽泛的金属/陶瓷材料体系！ 4.2024年NASA拨款重点关注顶级3D打印技术，含SiC/大型桁架/在轨打印实时监测

“快速成型制造等工艺帮助我们加快开发周期，让我们的汽车更快地进入系列成熟期。3D打印缩短零部件的生产时间，同时满足严格的质量要求。”    —— Daniel Schäfer 宝马集团负责生产集成和试验工厂 高级副总裁 总经理 在工业4.0的驱动下，3D打印技术正深刻地重塑制造业的景观。作为工业领域的核心板块，汽车制造业正积极融合3D打印技术，不仅在快速原型制造、高效零部件生产及个性化定制方面展现出巨大潜力，还不断拓展了新的应用疆界。 汽车配件3D打印解决方案全面赋能3D打印汽车零部件制造 铼赛智能旗舰产品Shape 4K和P400，结合高性能树脂，为汽车配件业打造了一体化创新方案，全面支持从原型验证到成品制造，极大提升了汽车制造业在设计灵活性和生产效率。目前，北京奔驰、上海李尔、哈曼国际、埃姆哈特等多家企业已引入RAYSHAPE汽车配件3D打印解决方案。以下是部分真实应用案例，突出不同材料在汽车配件打印中的卓越表现： 外观验证：高透树脂Clear 10以其高透明度与平滑表面，使之成为汽车灯光与装饰件验证的理想之选；E-ABS树脂以其出色的精度，有效提升了汽车束线器和卡扣的装配精度。 结构件测试: 高强度树脂Pro 10，由于其优异的结构强度和耐用性，促进了汽车结构件的设计迭代，同时确保了结构件的强度与稳定性，降低了后期设计变更的风险。 功能件创新: ESD-T树脂具有强大的抗静电性能，能够有效防御静电对电子元器件造成的损害；Rigid 20树脂则以高刚性和抗冲击能力，加速了汽车灯罩外壳等部件功能的优化进程与可靠性确认。 Shape 4K & P400汽车行业3D打印应用新宠 汽车原始设备制造商（OEM）希望获得最接近批量生产部件的原型，但大部分塑料打印部件难以达到所需的强度和刚度。成本、交付速度和精度成为关键，因此亟需一种快速、经济高效生产原型工具的解决方案。Shape 4K与P400并配合自研高性能树脂，正好解决了这一难题，确保高强度、高精度及设计快速迭代的能力。 Shape 4K像素尺寸78μm，确保了每一个汽车零部件细节的完美呈现，达到了卓越的打印精度。同时，P400凭借其智能自适应加热功能，根据作业环境调节温度，确保打印过程的持续稳定与高效产出，成为中小批量原型制造的理想选择。二者联手，为汽车制造的研发流程安装了“加速器”，大幅减少了从概念构想到产品上市的时间。 Shape 4K与P400以其低于市场水平的购入费和低维护成本，为汽车业提供了高性价比解决方案，既减缓了初期投资压力，又长期助益经济效益，强化了企业的市场竞争能力。相较于传统大型SLA设备，它们的体积更加精巧，设备操作简便，缩短了培训时间，加速设计至原型的转化，极大提高了产品开发的速度与市场适应性。 在汽车产业智能化与个性化的转型浪潮中，铼赛智能凭借前沿技术成为产业升级的强大驱动力。通过高性能的工业级3D打印设备与自主研发的系列工业树脂材料相结合，该公司与汽车制造商合作，共同推进了高效、灵活及可持续的零部件制造新阶段。现今，3D打印技术现正重塑汽车制造领域，其改变行业格局的无限潜力日益显现。  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 Formnext｜3D打印助力汽车制造最新解决方案 2.应用行业渗透：宝马将使用电弧增材制造生产汽车部件 3.一辆车安装115个3D打印零件，汽车3D打印直接应用稳步破冰 4.宝马耗资6.5亿欧元的电动汽车改装为3D打印带来机遇

当前，临床上监测颅内压等关键生理指标的技术，通常需要通过外科手术将有线传感器植入患者颅内。这种方法存在一定风险，如术后感染和并发症等。尽管现有的无线电子传感器能够在一定程度上降低这些风险，但由于它们的体积较大（例如，传统电子元件的截面积往往超过1平方厘米），因此不适合通过微创注射方式植入。此外，由于无线电子传感器不能在体内自然降解，患者还需要进行二次手术来移除它们。因此，在临床实践中，这些无线传感器也面临着许多挑战。 华中科技大学臧剑锋教授、姜晓兵教授以及新加坡南洋理工大学陈晓东教授团队携手合作，于6月5日以"Injectable ultrasonic sensor for wireless monitoring of intracranial signals"为题在《Nature》杂志发表关于可注射超声传感器用于颅内生理信号监测的相关研究。 研究团队开发出一种创新型可注射超声凝胶传感器。其由双网络交联的水凝胶基质和内部周期性排列的空气孔道组成，体积仅为2×2×2mm³。这种可注射传感器是研究团队采用摩方精密面投影微立体光刻(PμSL)3D打印技术(nanoArch®S140，精度：10 μm)加工模具后，经水凝胶翻模制备而成。经过计算机模拟结构优化，该特殊结构对入射超声波有很强的反射能力。 这种微型且可自然降解的传感器通过微创注射即可使用，大幅提升了患者的就诊便捷性，并为智能医疗健康领域的发展注入了新的活力。 注：本文内容来自摩方精密，已获授权。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.航空航天领域3D打印技术2024最新市场及应用现状 2.金属3D打印仿真优化，减少支撑、防止打印失败，试试这款国产软件 3.航空3D打印应用新里程碑：空客A350升力系统部件获批量生产批准 4.为航天器3D打印多孔铜合金部件，建立孔隙与机械及电性能之间的关系