3D打印技术参考注意到，深蓝航天于近三个月对自主研制的可重复使用发动机“雷霆-R1”进行了数次整机（同一台）全系统试车以及数十次不同工况的启动测试和点火测试，试验均取得取得圆满成功，凸显了“雷霆-R1”发动机可重复使用的优越性能和稳定性。 值得注意的是，“雷霆-R1”发动机的推力室、燃气发生器、涡轮泵、大直径导管等发动机关键组件的生产制造均采用3D打印增材制造技术，极大程度降低了发动机零组件数量、有效控制生产过程人为因素的影响，缩短了生产周期。在深蓝航天官网，3D打印技术参考注意到，深蓝航天将“雷霆-R1”描述为一款全3D打印制造的火箭发动机。其中，发动机零组件数量的减少，意味着该公司进行了大量的零件整合，借助3D打印一体化制造的优势，实现了部件的一次性整体制造。整体化制造，不仅减少原有部件的制造环节，还将提高部件的可靠度以及寿命。  深蓝航天“雷霆-R1”相关信息（来自深蓝航天） 据深蓝航天介绍，“雷霆-R1”可重复使用发动机是国内首个开式循环液氧煤油针栓发动机，具备30%~110%的推力调节能力，遵循“动力系统冗余、工业化低成本制造”的原则，采用“9+1”模式即火箭一子级并联9台基本型发动机，二子级安装1台真空型发动机的方式，将火箭的有效载荷送入预定轨道，同时实现一子级垂直回收。在总装布局上，新版本“雷霆-R1”发动机采用“泵后摆”方式，在保证摆动角度和灵活性方面大幅度降低了发动机摇摆力矩、显著缩小了包络尺寸，布局更加紧凑。主要零部件包括推力室、涡轮泵、阀门等均为自主研发。  据3D打印技术参考了解，深蓝航天相关发动机3D打印制造由公司自主完成，该公司与国内知名的金属3D打印制造商均有合作，但其并未透露制造该发动机所使用的设备品牌。对于全尺寸的火箭发动机燃烧室，其尺寸可达米级，此次试车的成功，证明了国内金属3D打印制造水平能够满足航天发动机严苛的运行条件，尤其是面向该领域大尺寸的制造场景，质量水平满足要求。相信不久的未来，我们可以看到深蓝航天可以像国外其他知名航天公司一样使用金属3D打印的发动机实现商业载荷的发射。 深蓝航天火箭发射于回收示意图 通过大胆使用新工艺、采用新技术，深蓝航天立足自身特点，建立了液体火箭发动机的批量快速生产能力，并通过持续测试反哺设计和优化改进，实现了快速迭代。建立高可靠、低成本、可重复使用液氧煤油发动机的设计、制造、测试全流程能力，有力支撑运载火箭的高频次、低成本的规模性商业化，是深蓝航天为之不懈奋斗的目标。 图片：深蓝航天可重复使用发动机“雷霆-R1”整机试车实况 “雷霆-R1”发动机本轮及后续系列化的测试，将为动力系统试车试验积累大量数据，也将为后续“星云-1”火箭一子级高空垂直回收飞行试验、入轨+回收的首飞奠定坚实的基础。后续该试车台位将持续进行发动机的常态化试车考核，确保“星云-1”火箭一子级垂直回收试验的顺利实施。  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.重磅分享（一）：航空航天增材制造批量生产面临的挑战与解决之道 2.重磅分享（二）：航空航天增材制造产线建设面临的挑战与要求 3.15%部件3D打印制造 | 美客运高超声速发动机完成关键测试，接近首飞 4.深蓝航天使用华曙3D打印设备实现火箭发动机大尺寸喷管一体化快速制造

6月26日，3D打印技术参考注意到，全球汽车行业领导者、同时也是增材制造技术应用最广泛的知名汽车品牌之一的大众汽车集团，已经采购了第二套Additive Industries的MetalFAB系统，进一步加强了其对增材制造的布局。大众汽车集团被誉为欧洲最大的汽车制造商，旗下拥有大众、奥迪、保时捷、兰博基尼等十二个知名品牌。 2018年，大众汽车建立了3D打印中心，依托该中心来测试和了解最新的增材制造技术，同时进行模具、工装夹具和最终零件的生产。根据3D打印技术参考对大众集团过往技术应用的总结，发现该公司已经深入布局增材制造技术。深入应用LPBF金属3D打印技术 大众汽车于2018年引进了Additive Industries MetalFab 1系统进行模具和备件的3D打印，该系统在大众汽车增材制造的成功中发挥了重要作用。而今年购买第二套系统，是大众汽车考虑到该系统的自动化水平高、无需手动流程且安全性更高。Additive Industries的系统具有模块化的设计，使大众汽车无需大量投资即可扩大产能。凭借全场激光器和自动构建转换等生产力功能，MetalFAB系统可实现高生产率和无人值守操作。大众汽车还投资于参数开发，并安装有粉末装载工具和粉末回收站，以提高效率并减少浪费。 Additive Industries MetalFab增材制造系统 2022年2月，大众集团子公司、从事发动机制造的MAN Energy Solutions购买了一台SLM Solutions的NXG XII 600，它拥有600x600x600mm的构建体积，配备12台激光器，比单激光系统快20倍，比四激光系统快5倍。它也是世界首台大幅面、配备超多激光数量的PBF金属3D打印机。 大众汽车为途观L 3D打印的喷嘴，每年为该车辆制造超过1000个；该元件此前由两个机加工和焊接部件组成。使用MetalFAB系统批量生产，无需后处理可降低650%的成本 为进一步研究在新技术业态下发动机继续减重的潜力，德国联邦经济事务和能源部发起了一项名为LeiMot(轻型发动机)的研究项目，吸引了多家汽车工业重量级公司的参与，如FEV欧洲有限公司、大众汽车、亚琛工业大学以及弗劳恩霍夫的相关研究机构。大众公司EA288Evo系列的2.0L涡轮增压直喷柴油发动机被设定为优化对象，项目旨在通过金属3D打印以及新型金属材料为发动机关键零部件减重。2020年8月，该项目现已进入了最终的发动机原型机阶段，通过使用纤维复合材料以及3D打印技术制成的部件替代传统的金属零部件，有望将最新一代内燃机重量减少30%。 采用金属3D打印的LeiMot发动机 对于当前最新、生产效率最高的区域金属3D打印技术，大众汽车集团相关负责人表示，“Seurat的3D打印工艺有可能以与海外制造相当的成本生产大批量零件，这将为供应链带来巨大缓解。Seurat的工厂部署模式使制造能够更靠近客户，这对汽车行业极具吸引力。”由此可见，大众汽车在时刻关注着3D打印技术的最新发展动态。  布局粘结剂喷射金属3D打印应用 粘结剂喷射技术是当前金属3D打印能够实现低成本、批量制造的最大希望。德国汽车制造商在开发用于最终零件生产的3D打印应用方面进行了迄今为止最大规模的投资。大众汽车集团报告称，3D打印在其零件生产中的采用率最高，奢侈品牌布加迪和兰博基尼的应用案例具有里程碑的意义；基于对更大产量和更低成本的需求，大众汽车已开始使用具有高吞吐量的惠普金属粘结剂喷射成型技术进行零件直接生产。 2021年6月，大众汽车宣称首次在生产中全面使用粘结剂喷射金属3D打印技术，未来几年将加速使用粘结剂喷射3D打印工艺进行汽车生产，并将在公司位于德国沃尔夫斯堡的主要工厂进行相关部署。为实现这一创新进步，大众汽车在过去几年中投资了数百万欧元。 采用HP设备制造的大众汽车档杆 此外，该公司还与西门子建立了软件合作伙伴关系，并扩大了与惠普的合作。惠普提供所需的粘结剂喷射金属3D打印机，西门子提供增材制造专用软件。西门子和大众联合开展的一项关键研究是优化构建室中组件的摆放，可以在每次打印过程中生产的零件数量提高了两倍。他们希望通过积累经验，发现哪些组件可以在未来经济快速的生产，或者增材制造如何支持大众汽车实现生产数字化转型。   采用HP设备制造的T-Roc敞篷车A柱组件 大众汽车沃尔夫斯堡工厂的目标是到2025年每年通过3D打印生产多达10万个组件。使用粘结剂喷射工艺制造的第一批组件——用于T-Roc敞篷车A柱组件，已进行认证。这些部件的重量比由钢板制成的传统部件轻了近50%，仅仅是这种质量上的减少就已经使制造商对这种工艺特别感兴趣。到目前为止，大批量生产的成本效益还不够。然而，新技术和相互间的协作已经体现出生产线在经济上的可行性。 惠普金属3D打印业务全球负责人Ramon Pastor表示，“大众等领先汽车制造商正在利用惠普的3D打印解决方案，将传统制造和规模生产转变为大规模生产，HP Metal Jet技术可以帮助客户解锁创新设计，最终更高效地生产性能更好的零件。”  发展多种3D打印技术应用金属3D打印并不是大众汽车唯一关注的技术，实际上，所有的汽车公司都在对所有的3D打印工艺进行探索。 2017年，大众汽车集团就已经在全球26个工厂拥有90台3D打印机，主要用于汽车备件和工装工具生产。大众集团旗下的意大利豪华汽车制造商兰博基尼长期通过Stratasys FDM和PolyJet技术进行原型设计和模具制造。2019年，兰博基尼与Carbon展开合作，后者的数字光合成技术被用于生产终端组件，如Urus SUV带纹理的加油口盖和风管夹，以及其他用户可定制、个性化的产品，实现了从设计到生产的快速过度，将零件交货时间缩短了12周。 兰博基尼Sian的内饰融合了皮革特征和3D打印组件 工装夹具，是3D打印技术在汽车领域的另一个重要应用。相较于数控机床加工，3D打印夹具和固定装置所需的生产时间减少了75%，浪费的材料更少且不会增加操作复杂性，而且几乎可实现无劳力生产。 大众集团采用3D打印制造的工装 2014年，大众集团葡萄牙工厂采购了7台FDM打印机进行工装夹具直接制造，将传统制造商完全甩开。现场制造的特点规避了很多不确定性，打印机的投资在两个月内快速回笼，并且制造成本大幅降低，也不再需要备件库存。更为关键的是，采用3D打印制造的夹具完全符合使用要求。2016年，葡萄牙工厂3D打印了约1000个工装零件，已成为整个大众集团的最佳实践。目前该工厂93％的工装夹具采取内部按需制造，节省时间并极具成本优势。因原型和工装夹具采用内部3D打印，该工厂在2016年节省了16万欧元的开发成本，2017年这一数据达到32.5万欧元，成本降低比例达91%；与此同时，其开发时间也减少了95%，大大加快了产品上市速度。 END 汽车工业不断发展并需要融入新的技术，而车辆生产过程中的技术涉及高度复杂的生产工艺，既面临着传统技术和新技术竞争性的双重挑战，同时准入标准又比较高。据Wohlers 2020报告，汽车行业已经成为3D打印技术最大的应用市场，超越航空航天、医疗等领域。 当前，大众、福特、宝马等汽车品牌已经在3D打印领域布局多年，投入的资金规模达到数十亿美元，并形成了众多的知名应用案例和规模效应。这些公司也在时刻关注着3D打印技术的最新发展，并试图将最新技术用于研发和生产，降低成本、提高效率，意图借助3D打印在大规模生产中取得竞争优势。 注：本文内容由3D打印技术参考整理编辑，未经单独授权，谢绝转载。 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.工艺总结：直接与间接陶瓷3D打印工艺种类及特点 2.增材制造与设计迈向智能化过程中的关键挑战 3.项目征集 | 第二届3D打印风投大会启幕在即，欢迎投递BP！ 4.粘结剂喷射金属3D打印│知名汽车品牌均在挖掘其应用潜力

陶瓷材料由于具有耐高温、耐腐蚀和良好的化学稳定性，在机械、化工、电子、航空航天、生物医学等工业领域得到广泛应用。传统的陶瓷加工技术，包括注射成型、干压成型、凝胶注射成型等，对模具的依赖性很强，无法满足集成化、复杂化、精密化陶瓷产品快速制造的要求。增材制造技术基于离散堆叠原理，根据预先设计的三维实体模型，将一系列离散材料按预定轨迹逐层堆叠，从而制造出物理零件。与传统的陶瓷加工技术相比，陶瓷增材制造技术打破了传统陶瓷加工过度依赖模具的局限，无需模具即可快速生产出完全个性化的陶瓷产品，结构设计自由度高，并被认为是构成工业4.0的众多颠覆性技术之一。 根据是否需要进行后处理，陶瓷增材制造技术可分为间接陶瓷增材制造和直接陶瓷增材制造。本文内容，3D打印技术参考重点介绍这些技术的成形特点。 一. 陶瓷间接增材制造技术 陶瓷间接增材制造也称为“多步”成型方法。第一道工序是通过光固化、激光烧结、粘结剂喷射、材料喷射和挤出制备无模具的陶瓷生坯，主要的工艺类型包括SLA、DLP、TPP、SLS、Binder Jetting、NPJ、FDM/PEP等；第二道工序是对陶瓷生坯进行高温脱脂和烧结，从而实现陶瓷部件的高致密化。该方法按原料形态大体可分为浆料、粉末、粒料以及丝材。 1. 激光烧结 激光烧结与光固化在成型机理上存在巨大差异，SLS技术需要利用低熔点的高分子粉末作为粘结剂将粉末连接在一起，导致脱脂后生坯致密化程度低。因此，在后处理过程中，压力渗透、温等静压和冷等静压通常用于实现SLS陶瓷部件的高致密化。此外，在脱脂和烧结过程中，SLS工艺制备的陶瓷坯体容易因高温热收缩而产生开裂缺陷。   激光烧结3D打印的SiC（薄壁结构的厚度为 1 mm） 2.光固化 光固化技术的优点是能够制备出均匀性高、内应力低、精度高的陶瓷生坯件。但对于光固化工艺，浆料由陶瓷颗粒、光敏树脂和光活性组分组成，光活性组分包括光引发剂、惰性染料和抑制剂，光引发剂吸收特定波长的光子后，会发生浆料中感光材料的聚合。对于该工艺，浆料中粉末的反射率会限制可加工的陶瓷种类。另外，陶瓷浆料是一种悬浮物，可能会造成打印层间的颗粒偏析，严重影响烧结件的致密度和机械性能。在SLS技术中，可以避免制备浆料的繁琐过程，提高了陶瓷坯体的成型效率。然而，SLS技术的低分辨率导致成型零件的精度差和密度低。 3. 粘结剂喷射 粘结剂喷射是一种基于喷墨技术的增材制造技术，也是基于粉末床的3D打印技术。该技术首先在打印平台床上铺设0.05～0.2mm层厚的粉末，然后选择性的在特定区域喷射粘结剂实现模型截面图案的固化。在通过层层叠加得到陶瓷坯体后，需要取出打印模型进行脱脂和烧结最终得到致密化的陶瓷零件。该工艺可以高效且批量打印具有复杂形状的陶瓷产品。国内的知名品牌有广东峰华卓立等，国外则有Exone（Desktop Metal），这些公司经过多年的探索与研究，均成功开发了基于粘结剂喷射技术的陶瓷3D打印装备、粘结剂以及脱脂烧结等后处理技术。然而，该技术但仍存在一些技术和工业应用方面的挑战，如粘结剂的种类（有机或无机）、粘度、喷射量、表面张力、干燥时间等参数会对陶瓷零件的形成质量、强度和后续烧结过程均会造成影响。   粘结剂喷射3D打印的 SiC 组件 4. 材料喷射 材料喷射技术是将包裹有纳米陶瓷粉（金属粉）或支撑粒子的液体装入打印机并喷射在建造平台上，通过高温使液体蒸发留下实体部分，最后通过低温烧结完成成型的技术。该工艺具有极高的技术难度，根据3D打印技术参考的观察，发展多年当前仍只有以色列XJET公司实现了该工艺的商业化。这种直接喷射陶瓷或金属纳米颗粒的方法，能够实现极高的细节和精度表现力，而其关键在于纳米颗粒在油墨中的分散以及喷射工艺。与其他工艺相比，它的高成本缺点也非常显著。 5. 挤出制造挤出工艺实际上也可以分的更为细致，如采用陶瓷线材的挤出、基于混合粒料的挤出以及陶瓷粉料的沉积。 陶瓷线材挤出工艺较为容易理解，它是将由陶瓷和高分子聚合物制造的线材通过FDM/FFF设备挤出制造生坯，3D打印技术参考注意到，国内Raise3D Pro2 3D打印机已经可以实现陶瓷线材的稳定打印。 基于混合粒料，国内升华三维开发了相应的解决方案。根据陶瓷粉体的物性（粒径分布、形貌、比表面积等）和产品的性能要求，选择合适的粘结剂配方体系（水基、塑基、蜡基等）进行适配，通过密炼机充分混合密炼高分子粘结剂与陶瓷粉末，最后通过造粒机制备得到粒径可控的颗粒料材料。然后借助3D打印机系统将颗粒料加热成熔融膏状，再挤压并逐层堆积成形，可得到高精度并具有一定密度和强度的生坯。 基于粉末沉积，国外一家名为Grid Logic的公司开发了一种独特的基于粉末的3D打印，其没有复杂的喷墨或激光系统，也没有铺粉装置，而是使用挤出式3D打印头进行粉末选择性沉积。打印机可配备多种粉末，其中一种充当支撑，打印完成后，将带有所有粉末的整个构建室放入烧结炉中，金属/陶瓷颗粒以传统方式熔合在一起，支撑粉末在烧结过程中继续支撑陶瓷材料，并在一定程度上可以重复使用。 根据该过程的特点可以理解，相比光固化和激光烧结，挤出技术在制造效率上可能存在不足。 二. 陶瓷直接增材制造技术 陶瓷直接增材制造技术通过高能量密度激光束直接熔化陶瓷粉末，可实现陶瓷零件成型与烧结一体化，按送粉形式可分为铺粉式（SLM）和送粉式（LENS/DED）。该方法可用于制造氧化物共晶陶瓷，3D打印技术参考查询到，西北工业大学苏海军教授团队在长期开展超高温氧化物共晶陶瓷定向凝固成形研究的基础上，针对共晶陶瓷领域发展面临的瓶颈并结合金属激光增材制造技术原理，率先提出将激光增材制造技术应用到超高温氧化物共晶陶瓷制备上的设想，并初步证实了该设想的可行性。 评判特定成形技术是否适用于加工某类材料的关键标准是该技术能否按照预设的方案顺利、高质量地完成对目标材料样件的制备。目前，激光增材制造技术难以制备大尺寸、复杂形状的氧化物共晶陶瓷样件，难点主要集中在两方面:  原材料粉末特性及凝固缺陷控制。 佳能使用选择性激光熔化3D打印的氧化铝陶瓷 激光增材制造技术以粉末作为原材料，粉末特性直接影响加工过程的稳定性及沉积试样的成形质量。为保证原材料供给及熔凝过程的均匀稳定，粉末颗粒要具有良好的流动性以及高的致密性。为此, 金属增材制造领域开发了气雾化等技术来制备高质量球形金属粉末，目前已实现了产业化应用。雾化技术的原理是利用高压气流等外力将连续金属熔体破碎成细小的液滴，经快速冷凝后获得球形粉末。球形形貌保证了粉末的流动性，液固相变保证了所得粉末的致密性。  与金属增材制造相比，陶瓷材料激光增材制造研究起步相对较晚，目前尚未有成熟的满足激光增材制造的高质量球形陶瓷粉末制备工艺。此外，陶瓷材料熔点高、熔体粘度大的特点为开发基于液固相变的陶瓷形貌改性工艺带来了极大的挑战。 独立控制各陶瓷组元输送的LDED成形工艺 需要指出的是，激光增材制造是一个局部急热骤冷且逐点快速循环往复扫描的过程，在基板及已沉积层内形成复杂分布的温度场，进而产生大的热应力。高的热应力是激光增材制造技术的一个显著特征，如何调控热应力是提升激光增材制造陶瓷材料成形质量和降低缺陷的关键。对于脆性陶瓷材料而言，试样中存在的应力极易诱发裂纹甚至造成试样开裂，导致成形失败。此外，原材料粉末中包含的空气极易在快速熔凝过程中诱发气孔缺陷。气孔不仅会影响逐层制备过程中熔池的稳定性，而且易导致成形试样的性能恶化。因此，控制裂纹、气孔等凝固缺陷是影响激光增材制造氧化物共晶陶瓷成形及成性的关键所在，是本领域当前研究的重点和难点。 END 陶瓷材料增材制造已成为先进陶瓷制造领域最具发展潜力的重要方向。本文，3D打印技术参考主要介绍了当前的陶瓷增材制造工艺类型及其制造特点。与其他材料增材制造应用相比，陶瓷发展相对缓慢。但研究公司IDTechEx发布的一份关于陶瓷增材制造市场的新报告，其市场规模将显著增长，这得益于越来越多的参与者寄希望于这项技术。 注：本文内容由3D打印技术参考整理，未经单独授权，谢绝转载。 欢迎转发 主编微信：2396747576; 硕博千人交流Q群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.干货分享：陶瓷3D打印之粘结剂喷射技术的成形材料、优势与挑战 2.报名 | Formnext深圳增材制造展，超300企业+1.5万名观众+80场论坛 3.江南大学重磅研究：3D打印无支撑、多尺度、大跨度复杂结构陶瓷 4.金属+陶瓷 | 一种基于烧结，可实现多材料3D打印一体成形的方法

物业工作周报 材料是3D打印至关重要的一环，决定着3D打印技术是否可以突破现有瓶颈，应用于更为广阔的工业制造领域。当前，生产企业正面临从功能原型向终端批量化生产的转型，作为高分子增材制造技术的创新引领者，华曙高科在SLS技术领域不断探索，持续创新，对独创的Flight技术及材料进行了全面升级。 6月20日下午，工业级3D打印领航企业华曙高科在线上顺利举办3D打印创新与产业化直播（高分子），正式发布创新高性能“类尼龙11”材料FS4200PA-F，以及对PA6、PEEK等材料工艺的一系列创新优化成果。   “类尼龙11”材料：高性能FS4200PA-F面市 在3D打印行业，尼龙11材料被视为一种特种材料，其具备高冲击强度和均衡的机械性能，有着广泛的应用场景。为满足市场需求，华曙高科推出了新款尼龙材料FS4200PA-F。相较于目前市场上尼龙11材料，FS4200PA-F性能更优异，且可采用粉末2:8配比工艺，使用成本仅为尼龙11材料成本的几分之一，更具性价比。 Flight技术烧结中的FS4200PA-F材料。 性能优异 FS4200PA-F材料属于面向产业化应用的高性能尼龙材料，适用于极高韧性要求的先进应用。该材料XYZ三个方向性能非常接近，缺口抗冲击性能好，断裂伸长率高，且具有均衡的机械性能。 FS4200PA-F与PA12、PA11材料性能对比。 左图为普通PA12材料，右图为FS4200PA-F材料，均采用5.5焦耳能量的摆锤做悬臂梁实验，测试其抗冲击强度。 四种不同厚度的FS4200PA-F材料测试条，经过超9000次弯折实验后，无变形无断裂。 清粉效率提高30% 相较市场上的尼龙11材料，FS4200PA-F粉包松散易清理，清粉效率提高30%，为客户降本增效。 工件粉包松散易清理。 更具性价比 华曙高科对烧结工艺进行了优化升级，相较于市场上尼龙11材料5:5的配粉比例，FS4200PA-F新粉添加比例大大降低，即新粉:余粉比例为2:8，使用成本仅为尼龙11材料成本的几分之一，更具性价比。 与此同时，FS4200PA-F粉末利用率高、性能稳定，经过多次循环测试，打印工件性能一致。 PSD粒径分布及MFR熔融流动速率数值稳定，样条经多次测试性能稳定。 FS4200PA-F采用华曙独创Flight技术，可以实现一天打印两个满包，实现高效生产。可用于手板、汽车、电子电器、医疗等行业，适合制造功能终端件、按需备件和个性化组件。   PA6材料FS6140GF-F：实现Flight高效生产 2018年华曙高科推出的光纤激光器烧结高分子材料的Flight技术，并研发了黑色Flight尼龙材料。传统的高分子材料是无法吸收光纤激光器波段的能量（约1064nm），而Flight技术及新材料的成功研发和应用，使选择性激光烧结技术可以实现更快、更精细、更高质量的烧结，也大大加速了其产业化应用。 采用Flight技术打印的汽车进气歧管。 华曙高科自主研发的PA6材料FS6140GF-F（玻璃纤维复合尼龙6粉末），已成功实现Flight技术高效生产，比CO₂激光器设备的生产效率提高150%，同时对材料工艺进行优化升级，可在200℃烧结成型，工件打印稳定无翘曲，性能优异，强度超过80MPa，能满足手板、电子电器、汽车等行业需求。   PEEK打印工艺：实现粉末可循环烧结 PEEK是PAEK系列（聚芳醚酮）的一种，具有优异的耐化学性、耐油性和高温热稳定性，熔点高达350℃。3D打印PEEK特别受医疗领域的关注，具备的生物相容性和可消毒性可用于定制植入物的制造，同时航空航天和汽车领域也是3D打印PEEK很常见的市场，适合更高的耐磨性和耐温性零部件制造。 目前，华曙高科已实现PEEK材料的稳定高效烧结，其打印的工件热稳定性、批次稳定性、颜色一致性和高纯度均达到使用标准，能实现工业化小批量生产。同时，经过创新优化，可实现材料2:8配比，粉末可循环烧结，为用户节省80%材料成本。 正在烧结中的PEEK材料工件。 采用PEEK材料打印的医疗植入物 由于Flight技术的优异性，国内外众多化工材料生产商和科研院所，都在基于Flight技术开发相应的高分子材料，以满足市场多样化的需求，未来，华曙高科还将持续创新，为工业用户利用3D打印技术进行产品研发与创新提供更丰富的选择。 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打印助力新能源可持续发展 2.极速响应！国产3D打印数据处理软件功能大升级，满足更多工艺需求 3.90万欧元3D打印热交换器订单！ 4.3D打印中的PEEK：一种耐用且要求苛刻的材料

增材制造技术是具有广泛应用前景的变革型技术，是先进制造的重要发展方向和智能制造的主要组成部分。随着近十年的高速发展，该技术已逐步从产品样机快速成型技术转变为满足工业标准的生产手段。然而，当前增材制造及其设计中决策过程仍然面临少信息、不确定、多变量等挑战。 南方科技大学系统设计与智能制造学院助理教授熊异研究团队针对工业5.0背景下，增材制造与设计迈向智能化过程中的关键挑战进行了系统研究并取得系列进展，相关成果发表在Additive Manufacturing，Journal of Manufacturing Systems，Advanced Engineering Informatics等国际期刊。 针对相关概念的缺失，研究团队首先系统性地提出了以数据总线、物理信息和智能服务等多层级架构为参考模型，以人机融合智能为决策支撑，构造智能增材制造与设计系统研究的框架，以实现高效、稳定的制造过程，并推动产品与服务创新。重点阐述了智能增材制造与设计中的四类关键问题，即数字化设计方法与工具、先进测控技术、服务增材制造的人工智能算法和多学科协同优化算法。同时，还概述了增材制造及其设计研究在集成设计和制造、信息物理增材制造、增材制造高级人工智能、数字材料和产品以及增材制造工艺链设计等方向的未来前景。该研究成果以“Intelligent additive manufacturing and design: state of the art and future perspectives”为题发表在Additive Manufacturing上。  图 1 智能增材制造与设计研究框架 针对智能增材制造与设计中多样、复杂的人机协作关系，研究团队借助人-信息-物理系统（HCPS）框架探究了人机共融增材制造的概念并深入讨论了其典型场景与相关挑战。根据人和机器在协作过程中的角色，协作模式被分为主-被动式和双主动式。前者包含智能增材制造、人体增强，分别适用于大规模生产和样机制造；而后者包括人机共创，主要应用于大规模定制化和个性化产品开发。该研究成果以“Human-machine collaborative additive manufacturing”为题发表在Journal of Manufacturing Systems上。 图 2 人机共融增材制造的典型应用场景 针对智能增材制造与设计中产品大规模定制化需求，研究团队建立了数据驱动的创成式设计方法以提高设计效率和用户满意度，为大批量、定制化的产品设计提供了创新性解决方案。该方法可以将产品端、用户端、服务端沉淀的多类数据作为产品创成式设计中细节设计阶段的基础，并利用各类数据驱动方法挖掘数据价值，以弥补基于设计者驱动的创成式设计在细节设计阶段的局限，实现设计自动化程度和产品性能两方面的提升以满足用户的个性化需求。该研究成果以“Data-driven generative design for mass customization: A case study”为题发表在Advanced Engineering Informatics上。 图 3 采用数据驱动创成式设计的自行车座椅开发流程 以上研究工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、广东省自然科学基金、深圳市科技创新委员会的大力资助。 论文链接： 1. https://doi.org/10.1016/j.addma.2022.103139 2. https://doi.org/10.1016/j.jmsy.2022.12.004 3. https://doi.org/10.1016/j.aei.2022.101786 注：本文内容来自南科大新闻网。 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.极速响应！国产3D打印数据处理软件功能大升级，满足更多工艺需求 2.一站式读懂如何为3D打印应用选择合适的聚合物材料 3.90万欧元3D打印热交换器订单！ 4.超高温SLS｜聚合物粉床3D打印技术的重要发展，以史玉升教授团队技术为例

换热器最为一种热量传递设备，广泛用于航空航天、汽车、电力等诸多领域。传统换热器在优化方面已经做了大量工作，但在设计过程中受到几何造型、材料和制造工艺的限制，通常整个组件是由管道或金属板构成，必须考虑焊接、钎焊或螺栓连接等连接技术。   增材制造（AM）作为一种先进的制造技术，基于计算机辅助设计（CAD）的三维模型，遵循逐层制造过程，能够制造非常复杂设计的换热器。增材制造突破了换热器的外形设计，由于不需要考虑传统换热器的进出口与换热组件的连接工艺，异型进出口和应用全新设计理念的换热组件随之出现。 燃气轮机-逆流热交换器   历经三十多年的发展，增材制技术造突破了传统工艺和造型的限制，让换热器设计重心回归自身功能本身，一些增材产品常用的设计技术同样适用于高性能换热器的设计。   仿生技术 仿生技术被认为适用于增材制造换热器的路径设计。自然界中存在许多换热和传质现象，比如呼吸系统和血管系统，它们历经亿万年的进化，同时具备了高传热效率和低压降损失。这些系统管路都存在分形结构，流道结构相互重复，是一种分配流量非常有效的方法。分形仿生技术常用来解决换热器进口流量分布均匀性和降低流阻，有着较好的效果。   分形散热器，m代表重复次数 空间曲线填充 内壁面增加曲线状波纹是一种有效提升换热器换热效率的设计方法。曲线波纹构造出全新的内部流动区域，使得换热面积增大的同时在一定程度扰动了内部工质的流动状态。FASS曲线使用一个简单的逻辑定义，对图形重复具有良好的，常用于内壁的曲线的波纹创建。FASS是一类通过网格的每个点而不相交的曲线，代表空间填充、自避免、简单、自相似，具有分形行为，且每条线段都与整个曲线相似。 FASS 曲线四次迭代空间结构拓扑优化 拓扑优化是用数学的方法对给定区域内的材料进行分布优，在约束条件下寻找材料最佳的分布方案。散热器已经用拓扑优化寻找具有高传热效率和低压降流路的几何形状。但是拓扑优的最终方案通常外形结构非常复杂，传统的加工手段要么难以实现，要么实现成本过高，现实中更多的是依靠设计人员对拓扑结果二次设计，牺牲掉一些性能解决加工问题。增材制造的优势之一就是在不增加成本的情况下生产复杂的几何外形，因此它非常适合与拓扑优化结合使用，拓扑优化设计性能最优的散热流道，增材制造完成最终方案的生产。 流道拓扑优化 TPMS胞元结构设计 三周期极小区域（TPMS）是一种平均曲率为零的隐式周期曲面，可以用数学函数精确地表示出来，表面非常光滑，没有尖锐的边缘或连接。相同的TPMS的胞元填充在换热区域，三维空间被TPMS分成两个分离的连续区域，每一个区域都可以被视为一种换热流体，形成纵横交错又相互隔绝的两个流体域。  TPMS胞元类型D型胞元和G型胞元区域   G型胞元填充换热空间  孔隙率，比体积能够通过调整功能参数直接控制，不同的的孔隙率意味着可以调整TPMS孔隙率适用冷热工质不同的流量，平衡两侧的压降。光滑的表面、较大比体积、结构的完整性和良好的混合潜力使得TPMS成为高性能换热器较为理想的内部热流道，如下图所示。   航空冷油器增材制造 本文内容来自安世亚太，作者刘强是动力工程及工程热物理专业工学硕士，安世亚太DfAM赋能业务部流体仿真工程师，擅长三维流体仿真和流道拓扑优化，从事DfAM换热器流体仿真工作。 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.极速响应！国产3D打印数据处理软件功能大升级，满足更多工艺需求 2.90万欧元3D打印热交换器订单！ 3.一站式读懂如何为3D打印应用选择合适的聚合物材料 4.报名 | Formnext深圳增材制造展，超300企业+1.5万名观众+80场论坛

近日，3D打印技术参考注意到，Oerlikon AM（欧瑞康增材制造）与ArianeGroup（法国阿丽亚娜航天公司），签署了一份价值高达90万欧元的订单，为后者的新型Ariane 6火箭生产3D打印热交换器组件。阿丽亚娜6型运载火箭是一种低成本运载火箭，地球同步轨道有效载荷运载能力为3~6.5t。由于采用小尺寸和全新技术，发射成本将比“阿丽亚娜5型火箭”降低了30%。与ArianeGroup的成功合作以及增材制造部件的使用是欧瑞康巩固其航天公司增材制造部件供应商地位的又一重要里程碑。 Ariane 6火箭 阿丽亚娜6号具有优化的灵活性和效率，以更为可靠且经济高效的方式将各种有效载荷发射到太空。Oerlikon AM的3D打印铝合金部件将作为机载设备的热管理装置（热交换器），保障火箭发射器达到预期性能要求。 01. 充分利用3D打印技术的制造优势 欧瑞康增材制造与阿丽亚娜6技术团队密切合作，确保热管理解决方案符合最严格的技术规范。在开发过程中，该团队利用了金属3D打印相对于传统制造的主要优势，例如增加设计几何自由度、最佳的重量优化和快速的交货时间。热交换器的全新紧凑设计非常适合安装空间有限的应用，这一点也充分利用了增材制造的优势。 02. 专为批量生产而设计 首次发射后，阿丽亚娜6号每年将经历几次发射，进入包括近地、地球静止转移和太阳同步等在内的多种轨道。因此，热交换器组件明确设计用于批量生产。欧瑞康增材制造公司将根据对火箭的预测需求，支持阿丽亚娜集团满足其未来几年的生产要求。阿丽亚娜6号预计将成为欧洲进入太空的领先解决方案，预计市场需求巨大。 03. 通往一级供应商之路的里程碑 欧瑞康增材制造公司董事总经理 Hendrik Alfter 表示，“为阿丽亚娜6号交付部件是一个重要的里程碑，因为我们巩固和扩大了公司作为航天工业系列部件可靠和创新合作伙伴的地位。推动二三类空间器件产业化是我们成功的前提。这些产品已经成为我们产品组合的一部分，使我们在短期内为行业提供飞行关键1级部件的道路上迈出了重要的一步。” 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.SLM-3D打印一体化多金属材料散热器，揭示未来应用潜力 2.「理光」欲将粘结剂喷射金属3D打印用于铝合金散热器制造 3.由GE赞助，排名第一的散热器有怎样的结构设计和材料布局 4.高导热、高强度——用于热交换器3D打印的「双两百」铝合金问世

2023年6月15日至17日，汇聚了全球增材制造（3D打印）领域顶尖成果及人才的第六届中国（西安）国际3D打印大会暨秦创原3D打印高端论坛（简称：第六届IAME）成功举办，15位院士出席活动，就增材制造领域的创新成果、合作交流、未来趋势等内容与参会者进行互动交流，会议还邀请了增材制造产业链、应用领域上下游重点企业代表出席。 ​西安空天机电智能制造有限公司（简称：西空智造）在这次盛会上正式发布将激光粉末床熔融智能监控系统、净打印和飞秒减材有机结合的“三合一”设备——超快激光复合净打印设备，显著提升激光粉末床熔融增材制造质量和效率，引起业内重点关注。 西空智造超快激光复合净打印设备，具备多光束大尺寸一体化成形、无支撑或少支撑成形、复杂流道结构/镂空结构一体化增减材等优势，并通过智能监控3D打印过程及时发现翘曲尖角、过烧和夹渣等缺陷，然后利用飞秒激光在线去除缺陷及对表面抛光/清洗、微结构/曲面制造，去除复杂结构内流道残留物等，从而提高制造质量和性能，并简化后处理工序，受到广泛好评，已有客户定制。 西空智造作为国内领先的智能增材复合制造“i-3D”技术整体解决方案提供商，通过金属及多材料3D打印“三化”（智能化、复合化、一体化）关键核心技术创新，服务于国家航空航天、国防、新能源等装备制造和维保重大需求，解决高端装备制造和维保“卡脖子”或短板技术难题，为提升我国航空动力尤其是我国航空发动机的自主创新能力和装备敏捷保障能力贡献力量。该设备的推出，体现了西空智造的自主创新能力和产品商业价值。 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.NASA投入新资金启动25项太空探索3D打印项目 2.380万欧元！空客大手笔签订3D打印零件制造合同 3.面向增材制造控形与控性的多尺度力学设计 4.GE Additive或在探索下一代金属3D打印技术

聚醚醚酮，通常称为PEEK，是一种半结晶热塑性塑料，因其机械性能高而在制造业中备受推崇。几年来，它一直是增材制造领域的一种具有成形挑战性的材料。如今，这种材料已经能够以丝材的形式用于FFF挤出成形，也可以粉末的形式用于SLS激光烧结成形。PEEK主要用于航空航天、医疗或汽车行业，具有耐热和耐磨性，优秀的重量/强度比使其可以替代某些金属。然而，它是一种要求苛刻的3D打印材料，难以打印并且需要一些特殊条件。 PEEK的生产及特性  PEEK是PAEK系列（聚芳醚酮）的一种，以其高热机械性能而闻名。根据上氟新材的介绍，PEEK的分子结构显示了其独特的芳香环和极性官能团组合，以及酯键和双键侧链的存在，这些结构特征赋予了PEEK优异的机械性能、耐热性、化学稳定性和生物相容性。如果将该行业中不同聚合物以金字塔的形式分类，PEEK处于高性能聚合物类别的顶端。 3D打印聚合物性能金字塔 PEEK于20世纪70年代末首次投放市场，由于性能卓越，很快引起了航空或电子等行业的兴趣。它是一种半结晶聚合物，大约30%的材料质量在打印过程中结晶。在它的融合过程中，分子在热的作用下部分排列在它们之间，形成一定的秩序直到完全凝固，这使其在温度升高时保持机械特性。 PEEK的3D打印  PEEK的熔点极高，玻璃化温度143℃，熔点达到343℃，使其加工极其困难。无论是采用FFF/FDM挤出还是SLS烧结，打印温度设置通常接近400℃，且对温度场稳定性和均匀性要求非常严格。PEEK的3D打印必须掌握其结晶过程，由于部分结晶，材料的密度会发生改变，因此有必要保持高温水平并避免温度出现波动。 以挤出工艺为例，喷嘴的温度应持续保持在约400°C，腔室温度加热至约100°C，底板加热至约200°C，降低PEEK打印时的翘曲、使打印件充分均匀结晶。就化学反应而言，材料在打印过程中会改变密度，然后在冷却时收缩。以国内一迈智能具有超大构建尺寸的SPAC HT 920为例，其打印尺寸达到920*620*920mm，打印温度高达500℃，腔体温度220℃，热床温度300℃，优异且稳定的温度条件为打印大幅面的高性能制件创造了基础。此外，国内远铸智能、陕西聚高等公司也开发出了适用于PEEK挤出打印的装备。 一迈智能PEEK FDM 3D打印过程 华曙高科PEEK SLS 3D打印过程  对于激光烧结工艺，为防止成形过程中的零件翘曲变形，要求SLS成形过程中预热温度设置在330-337℃的(激光烧结窗口)范围内；老化的PEEK粉末熔点更高，烧结窗口更窄，预热温度设置更是接近400℃，需要专门开发具有超高温预热环境的打印机。据3D打印技术参考了解，华曙高科的PEEK材料打印工艺已进一步升级，可以实现更稳定的打印，且通过优化材料配比大大降低了PEEK的应用成本。华科史玉升教授团队、德国EOS公司也专门开发了适用于PEEK打印的超高温SLS设备。   PEEK的应用领域  尽管PEEK是一种要求很高的材料，但也必须说它为制造商提供了极佳的机械和化学特性：它非常耐热、耐磨、具有高耐化学性、可消毒和介电性能。PEEK还具有高强度重量比，可替代某些金属。此外，PEEK具有阻燃性，这将使其成为一种备受关注的3D打印材料，适用于航空航天等具有火灾/烟雾限制的行业。如果我们将其与其他高性能热塑性塑料进行比较，PEEK的机械强度超过ULTEM。 3D打印的PEEK特别受医疗领域的关注，其具有生物相容性和可消毒性，可用于定制植入物的制造。PEEK具有类似于人体骨骼的特性，3D打印的PEEK植入物可以促进植入物周围组织的重建，加速骨融合，当前3D打印制作的PEEK医疗植入提已经用于临床。 3D打印PEEK医疗植入物 3D打印PEEK卫星框架 航空航天和汽车领域也是PEEK 3D打印很常见的市场。增材制造使按需制造更高效、更轻便的定制零件成为可能，高性能材料的加入更加拓宽了相关应用。PEEK将提供更高的耐磨性和耐温性，同时优化重量，这是此类领域的关键部件。用PEEK制成的零件已经被送入太空，证明这种材料可以满足最苛刻的行业。 最后对于价格，PEEK是一种非常昂贵的材料。据3D打印技术参考对一迈智能和另一相关公司的咨询，3D打印的PEEK线材价格为3500元/kg左右，粉末价格为1500元/kg左右。 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.超越PEEK，3D打印的碳纤维增强尼龙有怎样的性能和应用潜力 2.孟加拉国专科医院购买中国3D打印机开展PEEK颅骨植入手术 3.华科史玉升教授团队开发出能3D打印PEEK的激光烧结SLS设备并成功实现临床应用 4.3D打印PEEK植入物迎来重要发展：国家药监局发布注册审查指导原则

商业纯钛（CP-Ti）由于强度不足导致在实际工程中的应用被广泛限制。一般强度增强通常是以牺牲延展性为代价，因为这两种重要的机械性能通常是相互排斥的。最近浙江大学的科家们通过增材制造（AM）将316L不锈钢形式的多元素Fe-Cr-Ni-Mo系合金添加到CP-Ti中，实现强度和延展性的同步增强。CP-Ti和316L合金熔体在激光熔化沉积过程中局部均质化产生了ɑ板条组织、不连续ɑ晶界, 和β相的微观组织，Ti-1.35Fe-0.36Cr-0.24Ni-0.05Mo合金具有更高的极限抗拉强度（635MPa）和更大的延展性（12%）。从元素粉末到增材制造，这种方法可以为设计高性能金属材料提供指导。相关研究成果以：“Additive manufacturing of titanium alloys with enhanced strength and uniform ductility via multi-element alloying”为题，发表于中科院材料科学一区TOP期刊《Journal of Materials Research and Technology》。   www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2238785423009341 钛合金，特别是商业纯钛（CP-Ti），由于其优异的耐腐蚀性，可加工性和生物相容性，在海洋，航空航天和生物医学行业中变得越来越有吸引力。然而其强度不足和均匀延展性差，是结构应用的重要安全因素，长期以来限制了该材料的广泛应用。合金化是改善纯金属机械性能的常用方法。结合新兴的增材制造技术，从金属粉末混合物开始的原位合金化对新型钛合金的设计和验证产生了浓厚的兴趣。目前已经有研究人员使用元素粉末Fe和Ti制备了具有高强度和良好延展性的Ti-Fe合金。也有研究者通过增材制造开发了具有精细等轴初级β晶粒和超细共析层状结构的Ti-Cu合金，有助于提高机械性能。简而言之原位合金化钛基合金与铜或铁等单一元素已被用于开发具有良好机械性能的新型合金。然而过度掺入将不可避免地导致脆性二次颗粒（即Ti2Fe，Ti2Cu, Ti2Co ）的形成，进一步降低延展性。针对单元素添加的有限固溶度问题，浙江大学的研究人员重点介绍了多元素合金化，以充分利用溶解度极限内的不同合金元素，同时抑制脆性相的形成。主要制备了两种成分的钛合金，即CP-Ti合金化2wt%316L（S2），CP-Ti合金化5wt%316L（S3），同时制备了CP-Ti（S1）作为对比样品。研究通过激光熔化CP-Ti和316L粉末的混合物，成功制备Ti-Fe-Cr-Ni-Mo新型钛合金。这项工作为通过增材制造原位多元素合金化制备具有改善机械性能的新材料开辟了一条途径。 研究结果表明多元素Fe-Cr-Ni–Mo作为β相稳元素明显降低了固态相变温度。具有密排立方（hcp）晶格的ɑ相是沉积态样品的主相。并且具有少量的体心立方（bcc）β相。通过EBSD对相含量进行统计表明S2样品由97.2%的ɑ相和2.72%的β组成，样品S3由91.4%的ɑ相和8.51%的β相组成。通过对微观组织的分析表明CP-Ti以尺寸为10–100μm的等轴ɑ晶粒为主，而Ti–Fe–Cr–Ni–Mo合金则以篮状组织板条、晶界层（αGB）和β相为特征。EDS结果表明Fe-Cr-Ni-Mo元素在β相中产生富集。   图 1.Ti-Fe-Cr-Ni-Mo合金制造工艺示意图。   表1 样品合金元素成分表。 图2 打印样品的相组成和微观结构表征：（a）DSC曲线；（b） XRD相组成；（c-e）背散射电子 （BSE） 图像，S1（c）的等轴ɑ晶粒，S2（d）的初级β晶粒内的针状ɑ板条；S3（e）的细针状ɑ板条组织；（f–g）扫描透射电子显微照片（STEM）。 图3 S2样品的EBSD和TEM分析：（a）显示ɑ板条晶粒取向的EBSD图像；（b）ɑ和β相的极点图；（c）ɑ和β板条的TEM明场图像，插入显示其所选区域电子衍射图；（d）STEM图像；（e）EDS图结果显示β相中铁、铬、镍、钼元素的富集情况。 基于微观结构特征和差异，拉伸性能和维氏硬度列于图4（a-b）和表2中。样品S1在∼350MPa的应力下开始屈服，极限拉伸强度达到∼430MPa，均匀伸长率为9%。CP-Ti在最终失效之前表现出较大的缩颈应变，然而，缩颈应变显著依赖于拉伸样品的标距长度，而与均匀伸长率无关。与S1样品相比，S2表现出约495MPa和635MPa的屈服强度和抗拉强度，延展性约12%。S3样品的抗拉强度最高（屈服强度720MPa， 抗拉极限920MPa），但延展性最低，为3.37%。三个样品的显微硬度值变化也呈渐进式增加。抗拉强度和显微硬度的提高可归因于以下三个方面：（1）晶粒细化强化。具有较大生长限制因子Q的FeCrNiMo元素可以促进Ti合金的成分过冷，从而导致精制等轴β晶粒和细α晶粒；（2） 固溶强化。FeCrNiMo元素作为β相稳定元素主要固溶于β相，引起明显的晶格畸变，进一步阻碍位错的移动；（3） α/β相界强化。精细的α/β微观结构有助于更大的相边界，可以与位错发生相互作用。这些高度分散的相边界将有助于增强位错存储能力和抗位错运动能力，这解释了S2中更高强度和更大延展性的协同作用。三个样品的延展性与其断裂形态一致（图4c-h）。S1和S2的断裂面呈凹陷，与断裂前的大拉伸塑性变形一致。S2中较小的凹坑（图4d）通过精细的α/β微观结构证明了增量变形阻力。在S3中观察到浅凹坑混合的解理断面。 表2 这项研究中开发的Ti材料机械性能，包括Ti-Fe-Cr-Ni-Mo样品。 图 4 三个样品的力学性能：（a）工程应力-应变曲线；（b）应变硬化速率曲线和真实应力-应变曲线；（c）S1的断裂面显示大韧窝；（d）S2的断裂面显示小韧窝；（e）S3的断裂面显示小凹陷和光滑解理面的混合物；（f-h）分别为S1、S2和S3的拉伸断裂样品的截面图。 为突出多元素合金化的贡献，研究者团队另外制备了Ti-2%Fe，并进行拉伸试验。与S2（Ti-1.35Fe-0.36Cr-0.24Ni-0.05Mo）相比，Ti–2Fe样品的强度略有提高，但延展性明显下降，表明多元合金化优于单元素合金化。 总之这项工作采用新型多元素合金化方法对CP-Ti的组织和力学性能进行了研究。通过激光熔融沉积制备了两种添加不同合金元素的Ti-Fe-Cr-Ni–Mo样品，主要结论如下：   1. Fe-Cr-Ni–Mo的加入可以细化α板条的尺寸并稳定β相，从而有助于细化α/β微观结构。同时，多元素添加成功地抑制了不良金属间化合物的形成。   2. 合金元素较多，显微硬度值和拉伸性能均得到改善。实现了更好的强度组合（约635 MPa）和均匀延展性（∼12%）。 3. 多元素合金化对于CP-Ti性能的提升明显优于单元素合金化。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.报名 | Formnext深圳增材制造展，超300企业+1.5万名观众+80场论坛 2.NASA投入新资金启动25项太空探索3D打印项目 3.日本高校：借助SLA光固化4D打印高强度凝胶 4.日产北美-以汽车雷达安装支架为例的金属零件增材制造