亚洲3D打印、增材制造展览会（TCT Asia）将于2023年9月12-14日在国家会展中心（上海）4.1馆举办。2023年规模再升级，27,000㎡展览面积，比去年增长31%，汇集超过300家展商，是观众了解数字化制造和增材制造的最佳选择。 亚洲3D打印、增材制造展览会 TCT Asia 2023 专业观众预约参观全面启动！ 免费提前预约，省50元现场门票 行业资讯、同期活动、展商新品第一时间推送 现场有机会获取TCT周边礼品，参与现场活动 扫描二维码，立即预约参观 来自德国汉堡的咨询公司AMPOWER于2023年3月发布了其2023工业增材制造的年度市场报告中表明，根据全球整个工业增材制造市场，包括金属和聚合物3D打印设备、材料和零件制造服务，2022年价值95.3亿欧元，预计到2027年复合年增长率(CAGR) 为17.7%。金属增材制造市场在2022年的价值为30.3亿欧元，预计到2027年复合年增长率为26.1%，而聚合物增材制造市场预计将从2022年的65亿欧元以每年12.9% 的速度增长。总体而言，根据3D打印供应商的预测，整个增材制造市场的年增长率为17.7%，因此预计到2027年将达到215.8亿欧元。 TCT亚洲展作为国内3D打印行业最重要的资源配置平台和对外开放枢纽，为3D打印相关企业找技术、促合作、拓市场、拿订单。为专业观众提供兼具本土和国际化的全方位视野，快速掌握市场技术变化。 2023年，全球贸易交流逐步重归正轨，为促进国内外行业交流与发展，UltiMaker 、NatureWorks、Optomec、3D Systems、Stratasys、DyeMansion等将回归2023年TCT亚洲展。 9月依然将有包括铂力特、EOS、汉邦、Siemens、通快、华曙高科、易加三维、中瑞科技、飞而康、HP、巴斯夫Forward AM、Raise3D复志科技、联泰科技、先临三维、欧瑞康 、Polymaker、Artec、IPG、Materialise玛瑞斯、Oqton堃腾、中国钢研集团、镭明激光、闪铸三维、eSUN、Formlabs、中航迈特、浙江拓博、威拉里、中科煜宸、中机新材料、大族和光、西帝摩、峻宸集团、创想三维、思看科技、诺思贝瑞、摩方精密、远铸智能、盈普三维等 （排名不分先后）在内的300+家展商将继续与您见面。 向上滑动阅览 2023年展商列表 （截止于5月6日） 2023年TCT亚洲展将提供包括从三维扫描、工程软件、增材制造设备、后处理加工等端到端的解决方案。TCT亚洲展面向制造业专业观众群体，是探索3D打印-增材制造、工程软件、检验测量以及其他相关创新设备和工艺所引领的数字化浪潮的平台。 TCT亚洲展 展品范围 展会同期，围绕新产品开展的市场教育和领先用户沟通TCT INTRODUCING是展商展示新产品的舞台，让观众和媒体第一时间获取、分享并迅速传播。 TCT INTRODUCING 新品发布会 汇聚增材制造产业创新企业30+家 展示新产品、新设备、新材料，新技术 分享企业发展经验 及其在各个行业应用领域的成功解决方案 往届TCT INTRODUCING  TCT亚洲峰会一直以“应用驱动变革”作为其理念进行创新，邀请来自海内外各个行业的应用端用户分享经验，并形成航空航天、汽车制造、耐消产品和医疗技术四个主要板块，帮助推进各个行业的应用深化。 医疗健康论坛、航空航天论坛 交通与工业论坛、消费品论坛 通过四大领域技术专家从终端用户角度分享 了解全球市场增材制造技术的应用现状 在不同领域的安全性及标准 洞悉3D技术在各个细分市场最新应用案例 往届亚洲峰会 其中，TCT特邀上海交通大学医学院附属第九人民医院骨科主任医师 王金武教授团队 参与亚洲峰会医疗健康论坛，举办生物打印器械技术前沿与临床转化研讨会。届时将邀请临床医生、器械检测审评、行业调研投资专家等，为现场观众分享生物打印与临床转化的应用研究与知识。 聚焦生物打印器械 三个关键词“需求+技术+投资” 圆桌讨论：生物打印器械的临床转化方法 探讨在关节、皮肤、毛囊等类器官研究与临床进展 AI和3D打印的结合，攻克技术难点 投融资机构在生物3D打印行业的关注点 TECH Stage科技讲台一直都是国内外众多知名高等院校、研究院学科带头专家分享他们在3D打印领域最新研究成果的舞台。活动将以开放论坛的形式呈现，集专业学习、学术交流、投资合作为一体，汇聚本年度颇具话题热度的3D打印科技研究成果，展现突破性与创新性，释放未来信号。 2023科技讲台全新策划 “CEO Workshop”“3D打印原点讲台” 洞悉3D打印行业趋势、预测未来发展 汇聚增材制造行业内具有影响力的企业家 分享增材制造领域前瞻性思考与未来发展方向 往届科技讲台 TCT亚洲展邀请您升级成团长 团体观众可享受： 1、所有团队成员拥有专属通道直接入场参观, 2、每位团员可获赠尊享礼包一份（精美礼品、参观指南、电子会刊等）, 3、团长将额外获赠升级大礼一份, 4、组委会为参观团提供集体合影拍照服务, 5、提前告知参观、采购意向，协助约见相关企业. 组团要求： 1、参观者必须是来自3D打印相关行业或相关应用领域管理人员、技术研发人员或采购人员。 2、同一单位，15人及以上，并保证至少10人同时到场参观的观众。   更多组团详情欢迎联系：潘女士 021…

导读：具有轻量化设计的新型蜂窝晶格结构在汽车和航空航天领域越来越受到关注。近年来，该研究领域已经发现使用3D打印技术设计和制造的蜂窝结构具有高强度重量比等显著优势，同时增加了这些结构的多功能性。3D打印技术参考注意到，印度知名的韦洛尔理工学院于近日使用中国纵维立方的DLP设备进行了一项使用人工神经网络提高新型混合仿生3D打印晶格结构性能预测和实验验证方法的研究，相关文章发表于nature子刊scientific reports。   在具有体积或重量限制的情况下，产品性能、安全性、成本和环境影响会受到显著影响。离散开孔晶格结构正在成为这些问题的一类新兴解决方案，晶格结构相比固体材料具有众多优势，如轻质设计、高渗透性和对区域结构的直接控制，这种控制可以通过优化体积内的材料分布来提高结构的功效。从设计的角度来看，尺寸精度、残余应力、表面质量和微观结构是晶格结构的一些主要优势。这些因素影响整个结构的机械性能和其他关键特性，如表面积、孔隙率、流体动力学和材料使用等。因此，调整这些设计特性对于优化和预测这些结构在特定应用中的表现至关重要。 大多数早期研究都集中在自然结构的力学特性与其结构几何形状之间的联系，它们通常表现出相似的模式。这些结构的例子包括龟壳、骨小梁、海螺壳、鱼鳞、蜘蛛网、植物茎、竹树结构、木材等。低重量、周期性的开放晶格结构因其增强的性能而广泛应用于航空航天、汽车和医疗应用，这促使科学家开发出更加先进的结构以增强其性能，而这些结构的机械行为会受到晶胞形状、大小、相对密度和制造方法的影响。与封闭的基于壳的晶格结构相比，基于开放式支柱的晶格结构可以通过可控的刚度、更出色的SEA和更广泛的平台应力来提高机械质量。为了成功开发轻型桁架结构和蜂窝单元的计算机辅助设计模型，并优化结构以使其具有出色的刚度、强度和重量属性，当前的研究工作较为广泛。根据研究，晶格单元的拓扑结构或形式、材料的性质和晶格结构的相对密度是影响整体结构特征的三个关键因素。 在这项研究中，研究人员设计了一种新型混合型晶格结构，其灵感来自竹树结构中的圆形图案和类鱼物种真皮层上的重叠图案。其总共开发了16种不同类型的晶格结构，相关参数包括晶胞大小、厚度、重叠区域等，晶格结构尺寸限制为40×40×40mm的简单立方体。晶胞的大小和圆形区域的重叠对于单位晶胞计数至关重要，改变每个结构中的参数可能会导致每个特定晶格结构中的单位晶胞计数不同。 从鳄鱼皮观察到的竹树、鱼鳞和鳞片的新型混合仿生晶格细胞结构的演变 3D打印技术参考注意到，晶格结构采用Fusion 360软件进行建模，使用纵维立方开发的Anycubic photon mono 4k机型进行了相关结构的3D打印，该设备打印尺寸为130×80×165mm，凭借出色、可靠的打印能力深受市场欢迎。所设计的晶格单元壁厚为0.4-0.6mm，如果壁厚低于允许范围，则晶格单元打印失败，如壁厚超出了允许范围，在给定体积内将无法实现恒定重叠。4-6mm的参数圆直径范围是从竹签直径的灵感中考虑的，低于所考虑范围的直径不适合打印，超过范围则会减少给定体积内的晶胞数量，导致机械性能下降。 仿生结构的镶嵌视图   基于还原聚合的3D打印机和树脂材料的规格 样品的显微图像显示每个晶胞都获得了均匀的打印，精度测量显示这种打印方法可以可靠的制造外部尺寸与所需尺寸偏差小于0.5%的部件。对所有3D打印试件进行准静态压缩试验，计算各结构的能量吸收能力，并将机器学习技术（如人工神经网络 (ANN) 与 Levenberg–Marquardt 算法 (ANN-LM) ）应用于本研究，以预测晶格结构的能量吸收，相关参数包括重叠面积、壁厚和单元格尺寸。 ( a ) 新型混合仿生晶格结构的设计和建模( b ) 切片( c ) 使用3D打印机制作样本( d ) 准静态压缩测试( e) 3D打印样本在压缩载荷下的失效( f ) 样本的显微图像显示材料的均匀性 3D打印的不同规格的晶格结构 样本的制造和测试与预测值进行比较 人工神经网络是机器学习中快速发展的深度学习领域的一个特征，它可以从数据中学习的方式类似于我们神经系统中的神经元如何从过去的数据中学习并预测或分类的形式提供答复。人工神经网络用于包括图像识别、语音识别、机器翻译和医学诊断的多种活动。研究了3D打印晶格结构的特性以及它们在能量吸收应用中的预期用途，所选网络设计的性能证明了晶格结构的能量吸收能力的预测和实际测试结果非常相似。 总的来说，使用人工神经网络工具获得的结果得到了验证，可以成为晶格能量预测的有利工具，这可能是轻量化晶格设计的一种新方法。 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; 硕博千人交流Q群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.降低3D打印机使用门槛，纵维立方推出APP助力一键高质量打印，包含海量自有模型资源 2.8K最优光源+超高精细节！纵维立方最新光固化3D打印机上市 3.超高精与大尺寸并存！纵维立方光固化新品即将强势登场 4.年营收数亿 | 纵维立方7周年发布多款3D打印新品及新技术

3D打印技术参考注意到，在5月8日-12日举办的第二十一届中国国际铸造博览会，峰华卓立推出了一款机械臂式粘结剂喷射砂型3D打印机，这款被称为PCM-800R的新装备具有中小打印幅面、同时可无限拓展，适应于未来数字化工厂灵活配置的特点，在博览会期间引起了广泛关注。 铸造展现场展出的PCM-800R机械臂砂型3D打印机 粘结剂喷射砂型3D打印技术目前已被广泛用于铸造领域，被认为是降低传统铸造生产劳动强度和人力成本以及实现绿色制造的重要技术。峰华卓立作为中国粘结剂喷射技术的龙头企业，本次推出的机械臂式粘结剂喷射砂型3D打印机同时集成了众多新技术，能够较好的解决当前该领域所面临的一些生产难题。 1.新一代的高效新落粉铺粉砂型打印机，比上一代提高40%以上的效率；   2.实现视觉AI自动纠错功能，及时修补打印错误，并持续打印，避免材料浪费；   3.独立负压控制系统，让打印更稳定精确，解决行业长期痛点；   4.耗材及易损件全生命周期管理系统，服务保养及时提醒，提高设备的长效运行；   5.机械臂打印系统占地体积更小，打印灵活配置，精度不低于±0.3mm，适配多种材料和粘结剂。 铸造展现场展出的PCM-800R机械臂砂型3D打印机 PCM-800R相比传统双缸打印机仅配置成形箱体，可在砂量不足时自动快速上料，减少开始阶段对材料的使用需求；将数字化灵活的工业机器人与粘结剂喷射打印系统相结合，简化了装备的整体配置，多轴整合化繁为简，XYZ三轴方向皆由机械臂操作，每次打印铺砂自动抬升0.2-0.5mm；8喷头阵列，1pass打印，实现快速成形；简化的机构还为维修、扩展以及喷墨机构后期升级带来便利。 虽然当前推出的版本打印尺寸为800 x 500 x 300mm，通过机械臂与打印箱体的配合可完成任意的长度扩展打印。 除此之外，面对粘结剂喷射砂型3D打印机对铸造行业的强劲需求，该公司还推出了砂型3D打印智能柔性产线解决方案，包含新砂库、旧砂库、供料辅机、打印主机、一级清砂位、二级清砂房、浸涂位、烘炉、智能立体仓储等，全程采用RGV小车、机械梁搬运，自动化粉末清理，加快工厂的智能化运行。 面对铸造行业当前对砂型3D打印生产效率的追求，该公司最大的PCM2500装备已经将打印时间控制在17S左右，并计划生产6000 x 4000 x 2000mm的定制化设备，为铸造行业提供大型和快速可靠的生产，在减少人工的同时采用更少的喷头解决方案实现较低的运营成本，帮助客户加快投资回报。 粘结剂喷射砂型3D打印被广泛认为是用于功能精密零件批量生产的最快增材制造解决方案，铸造行业使用该技术可快速制造出复杂的金属零件，并用于航空航天、汽车和能源行业。机械臂式粘结剂喷射砂型3D打印机的推出，扩充了峰华卓立的产品线，增强了砂型打印装备在百万级别内的市场竞争力；智能化生产线的推出，则为铸造工厂进一步的转型升级带来了新的契机。 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; 硕博千人交流Q群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.华曙高科-重磅发布批量金属3D打印系统FS511M和FS350M 2.金属3D打印专家铂力特与西门子签署战略合作协议 3.3D打印后处理过程复杂，自动化趋势明显，市场规模将达18亿美元 4.Rapid+TCT 2023亮点回顾：超20家中国企业与国际展商同台演绎，硕果累累

5月18日，3D打印技术参考注意到，浙江大学联合大连工业大学，通过将大黄鱼肌肉纤维和脂肪细胞与3D打印凝胶组装在一起，成功合成国内首例厘米级细胞培养大黄鱼组织仿真鱼排。新华社评价这一突破——意义重大！ 3D打印制造仿真鱼排（来自浙江大学官微） 近年来，基于对效率、可持续性、环境负担和动物福利的关注，细胞培养肉类技术已成为部分替代传统畜牧业肉类生产的替代方案。组织样细胞培养肉，其组成和结构类似于真实的肌肉组织，主要包含脂肪细胞和对齐的肌肉细胞。随着数字建模技术的兴起，多名研究人员成功使用生物3D打印技术构建了牛、猪等家畜的肉组织。体外3D细胞培养条件包括培养基（如胎牛血清）和支架材料，目前已经受益于以再生医学和类器官生成为目标的人类细胞或其他哺乳动物细胞培养的研究。然而，食物构建的主要目的、成本和规模以及其他关键方面（如目标物种、营养素和感官特性）与生物医学组织完全不同。对于细胞培养肉，建立自己的方法仍然面临许多挑战。挑战之一是构建具有高效和可食用细胞外基质或可降解材料的支架，使细胞在突出、粘附、易位、增殖、分化和融合方面具有高度适应性。 海鲜是许多人最喜欢的食物，因为它味道鲜美，富含各种蛋白质、脂肪酸和微量营养素。近几十年来，人口增长加上环境压力和气候变化导致海洋食物资源过度开发，对生态系统产生了巨大影响。因此，科学评估和政策管理以及创新技术（例如：细胞培养鱼肉）等许多方面对于海产品生产的可持续发展都迫在眉睫。然而，与家畜不同，很少有研究使用海洋鱼类来探索体外肌生成。海鱼的肌肉类型多种多样，其生理和代谢状态各不相同。目前，找出什么样的物种、细胞、培养条件和支架材料可以用于生产海洋类组织细胞培养肉是主要的挑战。   在3D打印的仿生结构中“长”出鱼肉（来自浙江大学官微） 研究团队负责人之一、浙江大学生物系统工程与食品科学学院副院长刘东红教授介绍说，科研人员以大黄鱼为研究对象，分离出具有高传代能力的肌肉干细胞、脂肪干细胞，并通过调控两种信号通路诱导肌肉干细胞分化。研究团队基于可食用凝胶，改造仿生构建鱼肌支架，产生类似自然鱼肉的结构和纹路，令肌肉细胞沿着3D打印的仿生结构有规则生长，三维培养肌纤维束，成功用组织状细胞培养出鱼肉。 研究团队介绍，这块仿真鱼排17天长成，色白、质弹。根据研究文章的介绍，3D打印的大黄鱼鱼肉肌管和脂肪细胞的数量、肌原纤维和脂肪的比例、硬度、粘性、弹性、弹性、含水量等与本地鱼肌肉组织相似，但咀嚼度低，水分分布与原生鱼肌肉组织不同。 3D打印制造仿真鱼排（来自浙江大学官微） 总的来说，研究团队成功开发了一条生产组织状养殖鱼片的流水线。这将是针对不同鱼类甚至其他经济动物物种的高级方式。这表明基于真实组织结构的仿生支架在生产类组织培养肉方面具有巨大潜力。对于大规模生物打印，由于材料特性的限制，很难提升基于挤出的3D打印机的喷射流量和尺寸。多喷嘴同时挤压将是下一步大规模组织培养肉生产的较好选择。但细胞培养鱼肉真正走向餐桌，还要进行大量的安全性评估。 相关研究以“Tissue-like cultured fish fillets through a synthetic food pipeline”为题发表在《npj—食品科学》期刊。在中国轻工业联合会组织的鉴定会上，生物合成细胞培养鱼肉的关键技术被评审组认定达到国际同领域先进水平。  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.Nature最新：使用3D打印以微尺度空间分辨率开发新材料 2.华曙高科-重磅发布批量金属3D打印系统FS511M和FS350M 3.视频：轻质+超高强+高延展 | 3D打印综合性能优异晶格结构 4.使用3D打印制造工装夹具，克服传统挑战的十个优势

3D打印技术参考注意到，韩国InssTek公司采用定向能量沉积 (DED) 工艺3D打印了一款双金属火箭喷嘴，其外壳为具有高强度的Inconel 625，内部为具有高导热性的铝青铜。  该喷嘴的尺寸为：直径280mm，高257mm，DED工艺制造了高精度的薄壁通道形成再生冷却结构，冷却通道的尺寸为1.7×1.0mm，可以防止喷嘴在高温下熔化。韩国航空航天研究院 ( KARI ) 在燃烧测试中验证了这种喷嘴设计的有效性。 金属增材制造正在成为制造多材料零件的候选技术，与传统的制造方法相比，前者具有以下优势：能够生产具有复杂结构的多种材料零件、具有高设计自由度的近净形零件、更少的材料浪费、更少的零件制造时间和成本。在各种多材料金属增材制造技术中，直接能量沉积能够以比其他以更高效率制造大型工程部件。在生产过程中，金属粉末通过高能激光束中的送粉喷嘴注入，通过熔融沉积制造出整个部件。此外，通过控制过程中来自多个送粉器的不同粉末的进料速率，DED可以调整3D产品的空间化学成分，从而实现具有局部不同化学成分和性能的各种类型的零件。 在多材料的DED制造过程中，由于重熔和凝固，两种材料在界面处发生混合或稀释，两种材料之间的界面处存在成分梯度区。由不同材料的混合物（稀释）引起的复杂元素组成通常会在两种材料的界面处产生不可预测的微观结构，特别是不同材料之间界面附近的梯度区可能造成强度过低或者更高，这对于多材料增材制造来说也是研究的重点。  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; 硕博千人交流Q群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.SLM-可进行多金属3D打印的材料体系，制造潜力、难点与要点 2.SLM-3D打印一体化多金属材料散热器，揭示未来应用潜力 3.SLM-在传统加工零件上高精度3D打印，为整体制造降本增效 4.八校联合-重磅综述：场辅助金属增材制造技术应用潜力巨大

科技蔓延到玩具界，真人也能做成手办。更多的人想尝试用真人手办定格美好回忆，留住点滴感动。于是，大量需求延伸到人物手办的定制。而传统手办制作方式耗时耗力，高度依赖手艺人经验。基于此，先临三维联合赛纳科技推出了“3D扫描-3D打印”全链路数字化手办定制方案，极大提升了手办制作效率！ 3D数字化定制流程01人像扫描使用先临三维的高精度手持3D扫描仪EinScan H采集人体数据，稍待两分钟即可获取1：1还原的高精度真人3D模型。这一步至关重要，只有高清的三维模型才能保证最终的成品质量。   023D设计在三维设计软件内，可根据实际需求对采集到的高精度人体模型进行相应的优化处理及设计。 033D打印真人手办将调整后的人像模型输入赛纳的全彩3D人像打印设备J402 Plus进行打印。全彩色、高透明的WJP打印技术，配合着体素级专用贴图打印，可为客户提供高精度的全彩树脂真人手办打印服务。     3D数字化方案优势01数据采集环节EinScan H采用红外VCSEL和白光LED两种光源，其中红外VCSEL光源可真正让扫描对象体验无光“视”界的安全舒适。EinScan H拥有超大的幅面和景深，可以快速完成人体的数据采集，进一步提升扫描对象体验感。搭配前沿的人像扫描专属算法（非刚体算法+头发增强算法），着重解决了人像扫描晃动错层、头发数据获取难题，极大地提高了人像数据采集的效率和质量。   02手办打印环节赛纳三维自主研发的WJP（White Jet Process）白墨填充3D打印技术，具有全彩色、高精度、高效率等特点，可实现高精度的全彩树脂真人手办的快速小量化加工制造。制作的成品表面光滑、 细腻、精致，无需繁杂的后处理过程，即可复刻一个超还原的mini版的真人手办。 总的来说，“3D扫描-3D打印” 数字化真人手办定制方案为手办制作行业注入了新的技术动力，全流程数字化规避了手工制作可能存在的工艺误差，降低成本的同时极大地提升了制造效率，优势显著。 人像衍生应用  随着个性化定制的需求与日俱增，高精度3D扫描技术的应用愈加广泛。不仅仅是人像的定制，3D扫描所获取的高精度模型还可应用于各类数字项目，比如游戏、动画、影视特效、AR/VR、医疗辅具制作等，以便设计师在数据模型的基础上进行设计，激发创造力，同时减少原材料的损失，也能降低生产成本。 ——影视道具设计—— ——汉服线上展示—— ——教堂圣母玛利亚雕像3D扫描复刻（图片来源：machine 3D）—— End 一百多年前的人们可能不曾想过时间可以被一张轻薄的“纸”留住，三十多年前的人们才逐渐意识到原来照片可以是彩色的，而今天的我们发现原来记录时间的方式可以是三维的。高精度3D扫描技术让停驻的时间跃出纸面，鲜活地立于眼前。 科技助力，点亮美好未来！先临三维和赛纳科技也将继续携手共进，以科技赋能文博艺术、智慧医疗等更多领域客户实现应用创新！  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.用好设备，解决问题 | 三维扫描助力轮船制造企业增强综合竞争力 2.执着于高精度 | 先临天远发布“小个头”计量级手持三维扫描仪 3.强强联合！先临三维与大族机器人签署战略合作协议 4.先临三维2022年度报告：营收7.68亿元，同比增长35.34%

5月10日，3D打印技术参考注意到，由HRL实验室专为增材制造开发的7A77铝合金粉末已被正式授权用于生产一级方程式赛车零部件。 HRL材料科学家Darby LaPlant表示，这证明了7A77可以用于要求极其苛刻的应用。2019年10月， HRL开发的3D打印用高强7A77.60L铝合金正式投放市场。该材料在高强度和低成本的锻造Al-7075合金基础上开发，因使用锆基纳米颗粒作为成核剂，避免了7075和6061铝合金在采用激光进行打印时出现的易开裂问题，可实现细晶粒微观结构，强度超过600Mpa，成为首个可用于增材制造的锻造等效高强度铝合金。 这一突破使锻造铝合金的性能、成本和规模优势首次具有增材制造的设计自由度。而一级方程式是最高级别的国际赛车，得到了国际汽车联合会 (FIA) 的认可，该机构负责审批可用于该赛事的材料。 被国际汽联批准的部分3D打印金属材料包括：• 铝合金：AlSi10Mg，AlSi7Mg，Al Cl-30AL • 颗粒增强铝合金：A20X，2024-RAM2、6061-RAM2、7A77 • 铝镁合金：Scalmalloy • 钛合金：1级，2级，Ti6Al4V，Ti5553，Ti6242。 • 钢合金：316，304，MS1，15-5PH，17-4PH，300M，4140。 • 高温合金：Inconel 625，Inconel 718，钴铬合金。 • 不含铍的铜合金。 关于3D打印高强铝合金的种类，可以查看《当前国内外3D打印高强铝合金种类、性能信息汇总》； 关于钛合金Ti5553、Ti6242，可以查看《可替代Ti6Al4V | 航空航天结构应用和增材制造工艺的极佳候选材料》； 关于铝合金3D打印存在的问题，可查看《铝合金在增材制造应用过程中的主要局限性和缺陷类型》。 其他材料问题，查看延伸阅读。 HRL部门经理Toby Schaedler表示，“一级方程式赛车以总是挑战可能的极限而闻名，而增材制造为他们提供了一种机制，可以通过设计完全优化的结构来做到这一点。7A77合金的屈服强度为530MPa，是所有3D打印铝合金中强度最高的”。 HRL高强铝合金商业化始于2017年发表于nature的一篇关于铝合金3D打印的研究。受熔铸工艺启发，研究人员通过将纳米颗粒作为成核剂与液体金属混合来孕育晶种，从而实现在温度梯度较大和凝固速度快的非平衡条件下实现晶体精细生长，进而提高了产品的性能。   www.nature.com/articles/nature23894 该材料获得了航空航天等领域的关注，此前，利用7A77铝合金的固有热导率，HRL及其合作伙伴为航空航天用户开发了一项经过专门设计的机油冷却器。在这种设计中，合金的高强度满足了关键的爆破压力要求，同时能以与常规AlSiMg合金相比更薄的壁厚实现更好的换热效果。7A77铝合金的高屈服强度使热交换器设计人员将交换器的壁厚减少了50％，有效提高了传热性能。 除7A77外，近期由Constellium公司开发的Aheadd CP1高性能3D打印铝合金粉末也被获准用于生产一级方程式赛车，该粉末经Velo3D和PWR的认证可用于Sapphire系列3D打印机。Aheadd ® CP1是一种铝-锆-铁合金，专为激光粉末床熔融工艺设计，热稳定性高达300摄氏度，具有出色的耐腐蚀性、高度各向同性，打印部件具有出色的表面质量和稳定的微观结构。PWR将使用该合金为一级方程式赛车制造高效、紧凑和轻便的热交换器，并为其高性能客户制造各种其他部件。 HRL实验室是由波音公司和通用汽车公司联合拥有的研究实验室，将新材料的高性能、工业认可度和成本优势与增材制造的自由制造特点结合起来，是该实验室开发3D打印新材料的关键。 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; 硕博千人交流Q群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.行业洞察：高强铝3D打印材料体系、市场化历程及其应用现状 2.深度好文：讲透3D打印高强铝合金究竟是什么材料 3.研究-激光粉床熔融过程中断不会显著改变AlSi10Mg铝合金性能！ 4.理光宣布突破6000和4000系铝合金粘结剂喷射金属3D打印成形

如今，3D打印技术的可成形材料虽仍然很少但也日益广泛，一些顶尖的科研机构已经再开始寻找该技术下一阶段的发展潜力，其中之一就是开发多材料部件——根据需要打印出两种或多种材料。使用具有不同物理特性的多种材料的3D打印，将为高度复杂、轻量级的组件制造提供前所未有的设计自由度，从而为工业应用创造新的发展高度。 由FraunhoferIGCV系统创建的多材料3D打印部件 为实现这一目标，多家顶尖的项目团队正在开发创新的多材料组件3D打印技术，这些组件可定制的机械、电气、热和磁特性，能够用于汽车和航空航天工业。多材料3D打印技术的可实施工艺种类很多，本文主要介绍的是被广泛关注的采用粉末床激光熔融工艺实现多材料金属3D打印，相对来说，该工艺面临复杂的过程控制问题。3D打印技术参考注意到，目前从事该技术研究的知名团队有Aerosint公司和欧洲MADE-3D项目团队。  用于SLM的多材料体系选择原则 多材料3D打印仍然是一项新兴技术，对工艺的理解非常有限，特别是对于材料界面，在选择可以进行多材料一体成形的材料体系时应当考虑如下因素： 关键因素1：应当选择冶金相容的材料，以避免在熔合边界处形成脆性相。由于SLM过程中出现的高温度梯度和残余应力，这些相会导致裂纹萌生。 关键因素2：材料的热膨胀系数，不匹配的温度依赖性变形会导致界面及其附近局部高应力。 其他重要因素：包括熔点差异、粉末污染和热处理等。 从可制造性的角度来看，用相同的基材(例如不同类型的钢、钛和性能不同的铝)组合制造是简单的。通常，这些材料在处理窗口中有很多重叠；换句话说，现有的同类型材料的激光参数可以相互适用。在这种情况下，没有必要为材料界面开发独特的扫描策略。 Aerosint公司已开发的多材料一体成形体系 经过仔细研究，发现有些钢可以以同样的方式与铬镍合金结合。铬镍合金在高温下具有优异的抗氧化、耐腐蚀和抗蠕变性能。这些材料通常比钢更贵，所以用钢替换一些铬镍铁合金可以降低零件的成本。这可能被用于能源、石油和天然气以及航空航天工业。 3D打印技术参考在往期文章介绍了一款采用SLM技术打印的一体化钢-铜散热器，由高导热系数铜合金和结构材料制成的多材料部件在热管理方面具有广泛的应用。热交换器和冷却元件常用于数据中心、汽车、化学工业、燃烧装置、模具、镶件等。对于注塑行业来说，冷却时间的缩短可以加快整个生产周期。对于较小的模具镶件，随形冷却通道的空间非常有限，因此在镶件内部使用铜材料成为加速散热的唯一方法。 SLM 3D打印的铜-钢一体结构散热器 另一个有前景的应用是由铜合金和铬镍铁合金组成的的夹套推力室。NASA一直试图通过结合SLM和直接能量沉积(DED)的混合方法制造这种双金属部件。原则上，多材料SLM技术可以取代这种混合工艺。由帕德博恩大学领导的欧洲研究团队基于MADE-3D项目正在开展多材料SLM成形技术，其组成成员还包括SLM Solutions，Fraunhofer铸造研究所、复合材料和加工技术研究所(IGCV），赛峰，法国原子能委员会等共八个国家的重要机构。 Fraunhofer IGCV打印的多材料结构 Fraunhofer IGCV打印的多材料推力室缩比件 该项目的资金支持达到670万欧元，该团队近期展示了其采用SLM技术3D打印的多材料夹套推力室——由材料CW106C（铜合金）和1.2709（钢）制成具有集成冷却通道的缩比火箭发动机燃烧室，但将粉末完全混合在一起很明显不能作为未来技术的发展需求。 SLM多材料3D打印的铺粉方式 Fraunhofer IGCV的方法是使用静电力将粉末选择性的吸附到板上，然后将其放置在带相反电荷的打印床上。具体的实施过程可以查看文末视频，工艺过程的实施细节可以参考《Electrostatic powder attraction for the development of a novel recoating system for metal powder bed-based additive manufacturing》。 Fraunhofer IGCV静电吸附机构 与静电吸附铺粉方式不同的是，Aerosint使用可旋转的转鼓施加不同粉末。但作为工艺可持续性的一部分，当涉及到基于粉末床的增材制造工艺时，粉末回收是一个普遍关注的问题。Aerosint公司提供了一种可行的方法来应对这一挑战，只需使用足够的粉末来建造组件，支撑粉末床的部分可以使用失效的粉或者回收但不能再使用的粉末或其他低成本粉末。这就需要在系统中加入第三个转鼓，这在技术上是可行的。在这种情况下，可以降低粉末回收的高额成本。 带有三个转鼓的Aerosint新一代铺粉机构 这种策略的首要考虑因素不是试图回收混合粉末，而是首先避免材料浪费——通过在无零件实体的位置填充第三种材料实现粉床构成。与两种材料相比，填充材料不会熔合或结合到零件中，在打印过程结束时，所有填充材料都将被回收并在下一个构建作业中重新使用，从而防止任何类型的浪费。 带有三个转鼓的Aerosint新一代铺粉系统渲染图 Aerosint称其新一代铺粉系统可将粉末回收率提升至100%，即只在实体零件有需要的位置施加粉末，其他位置施加便宜的填充粉末，就如同粘结剂喷射技术仅在实体零件处喷墨一样。按照这种方式，Fraunhofer IGCV也可基于静电吸附技术施加填充粉末。 多材料SLM技术要解决的问题 从技术的角度来看，为了提高工业化过程的稳健性和可靠性，仍有许多努力要做。 首先，铺粉速度需要提高到单材料SLM工艺中常用的速度。 第二，某些应用可能涉及较小的特征尺寸，但工业客户的一大需求是扩大机器尺寸，以制造大型部件。 第三，监控工具在SLM过程中对提高过程控制和产品质量非常重要，粉末床质量监测和熔池监测等方法对多材料SLM工艺也至关重要。 第四，激光路径和多材料粉末床之间的对准对于使用顺序扫描策略处理不同材料尤为关键。 最后，需要修改和定制整个工作流程，以部署多材料SLM打印过程。从增材制造设计开始，第二种材料的使用增加了生成设计的复杂性，因为在界面上存在更多来自工艺、材料相互作用和性能转变的限制。构建文件的切片和准备需要在软件中开发和实现新功能。材料具有不同的强度和硬度，这会影响后处理步骤，如表面精加工和支撑去除。 END与超材料类似，一些新成分可以表现出在自然存在的材料中无法找到的特性。研究人员用数学方法建立了不同的设计模型。通常，这些模型具有复杂的几何形状，并涉及两种或多种可以由SLM技术制造的材料。多材料3D打印是制造具有更高集成功能的高性能部件的理想方法，这些组件将加速绿色制造的进程，并彻底改变产品创新过程。 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;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.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 3.永年激光金属3D打印新产品和科技成果通过鉴定——国内领先、国际先进 4.最新突破：粘结剂喷射完成攻克钛、铜、铝3D打印制造

近期，Wilson公司在NBA全明星扣篮大赛上推出了业界有史以来第一个3D打印无气篮球。这款无气篮球具有很高的可玩性，几乎符合标准篮球的性能规格，包括其重量、尺寸和反弹力（反弹）。该篮球无需充气，是由一个黑色的晶格和八个类似面板的 "裂片"组成。 这种首创的3D打印无气篮球由EOS、General Lattice 和 DyeMansion与威尔逊体育用品公司联手推出。三家公司密切合作，引入了Digital Foam（数字泡沫）技术，这一合作也展示了增材制造的突破性能力。 Digital Foam（数字泡沫）是使用3D打印技术进行生产，是一项高科技过程，需要专业的人才和技术。由于Digital Foam是采用截然不同的配方制成，因此在许多重要应用中，它都可以远胜过传统泡沫。类似于泡沫，弹性数字泡沫可用于许多具备安全性、缓冲性和人体工程学需求的应用中。区别在于，传统泡沫生产是化学过程在液体中产生气泡，然后将其固化。 数字泡沫的可定制设计特征为个性化产品，轻巧且坚固的组件，出色的保护和完美的舒适感带来了新的可能性。该技术可以满足精确的设计和功能需求，可以使产品-甚至商业模式-达到新的高度。这是一种思考生产和个性化的全新方式。同时，数字泡沫可以作为服务提供，用户可以轻松获得其功能。 EOS 高分子3D打印设备 P396  “ Wilson用其无气篮球所做的是一个伟大的技术展示，再次证明了如何用成熟的应用实现全新的想法。"我们经常看到AM在企业各个领域的创新，像Wilson这样的创新组织正在探索如何利用AM进行原型设计和生产，以及大规模定制产品，让消费者在购买的产品中得到他们想要的东西。" EOS Additive Minds高级顾问 David Krzeminski博士 根据3D打印技术参考查询到的EOS关于该技术的资料，3D打印数字（弹性）泡沫使用TPU或PEBA等柔韧性极高的聚合物材料，可以对每个体素（体积像素）进行深度微调，从而获得绝佳的舒适性、安全性和功能性。采用传统工艺时，此过程异常繁琐，需要复杂的工程设计和漫长的生产周期才能生产出符合要求的产品，而现在Digital Foam则可以轻松搞定。 针对于此次篮球3D打印所使用的材料，3D打印技术参考了解到，所采用的材料是由alm在原有粉末基础上进行开发而来，alm是EOS旗下专门进行粉末研发定制的公司。而对于成形工艺，选择的是激光烧结技术，它也是当前最为成熟的高分子粉末3D打印工艺。 该项目充分证明了，3D打印技术的应用潜力无限，重在挖掘。欢迎转发 主编微信：2396747576; 硕博千人交流Q群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.3D Systems 2022全年营收5.38亿美元，收入下降但股价上涨 2.2.09亿美元：Desktop Metal 2022年营收不及预期，但业绩有多项亮点 3.GE将新投资超4.5亿美元于制造业务，1/3直接用于增材制造 4.上海交大采用国产装备开展铝合金蓝色激光定向能量沉积研究

液体火箭发动机是一套复杂的系统，具有复杂的结构设计、先进材料才能满足其在恶劣环境下的使用。将组件制造并组装成这套复杂的系统需要大量的时间、成本和技能，才能满足集成和性能要求。增材制造在推进应用方面的前景正在整个航空航天工业中得到证明，它可用于关键部件制造并并使火箭设计成为可能。与之相关的尖端技术被用于减少零件数量、优化重量并允许制造更复杂的零件结构。3D打印显著降低了制造组件的成本和交货时间。它还允许更快的设计-失败-修复周期，以便在投入生产之前开发和测试早期原型。 NASA在帮助解决一些制造挑战并提高火箭发动机性能方面发挥着至关重要的作用。高风险和高回报开发的一个例子是NASA的改变游戏规则的开发快速分析和制造推进技术 (RAMPT) 项目。 RAMPT与工业界、商业空间和学术界合作，推进和整合多种3D打印及其他先进制造工艺，并通过热火测试证明这些工艺的可靠性。液体火箭发动机的燃烧室和喷嘴通常采用一种单一的金属增材制造工艺来打印单一合金制造而成。RAMPT探索了新的研究，以创造新合金、多合金3D打印组件，并结合多种金属3D打印工艺以进一步优化3D打印设计。这一理念促使团队将新颖的3D打印设计与其他先进的制造技术相结合，以进一步减轻重量（图 1）。 图1. RAMPT概念使用多合金增材制造、大规模LP-DED和集成到火箭发动机推力室组件 (NASA) 中的复合结构 制造规模是RAMPT团队走向成熟的挑战之一。NASA与行业合作伙伴共同推进了激光粉末定向能量沉积 (LP-DED) 工艺，展示了直径大于1米的复杂薄壁内部通道结构，它是一款具有冷却通道的大型喷嘴。自由形式的LP-DED工艺允许大规模增材制造——不受构建箱的限制。在短短90天内，RAMPT项目打印出了NASA利用 LP-DED生产的最大增材制造喷嘴之一，它包含1000多条内部通道，直径1.5 m，高度1.8m（图 2）。全尺寸的RS-25火箭发动机喷嘴衬套也是在RAMPT项目下开发的，直径为2.4m，高度为2.8m，但不包含内部通道（图 2）。 图2. 大型定向能量沉积喷嘴。（左）使用NASA HR-1合金打印的1.5m直径和1.8m高度整体通道喷嘴；（右）使用双头LP-DED和JBK-75合金打印的2.4m直径和2.8m高衬里 NASA团队探索了各种金属增材制造工艺，以制造多合金部件，包括粉末床熔融、定向能量沉积和冷喷涂。使用GRCop-42 (Cu-Cr-Nb) 合金，通过激光粉末床熔融 (L-PBF) 工艺制造带有整体冷却通道的燃烧室衬里。为了正确集成用于流体分配的高强度歧管，成熟的LP-DED和冷喷涂工艺可以沉积HR-1高强度、耐氢超级合金。过渡层使用3D打印的镍或铜镍合金构建，为复杂的环境负载和材料兼容性提供坚固的双金属接头。为了进一步推进多合金3D打印工艺，RAMPT项目使用 NASA HR-1合金将整体内部通道LP-DED喷嘴直接沉积到GRCop-42 L-PBF腔室上，无需螺栓连接。NASA已经制造了各种尺寸的火箭发动机推力室组件（图 3），证明了使用多合金组合3D打印工艺的制造潜力。 图3. 在RAMPT项目下开发的各种规模的复合外包裹多合金和多工艺增材制造推力室 NASA已经对各种3D打印部件和系统进行了超过100000秒的热火测试。这些测试帮助NASA了解增材制造的许多挑战和局限性，并帮助建立增材制造组件的认证标准。为了进一步推进RAMPT项目下的技术，8.9 kN和31kN集成推力室在NASA 马歇尔太空飞行中心进行了热火测试（图 4）。螺栓推力室测试也在156 kN下进行了测试，以获得有关L-PBF GRCop-42推力室和HR-1 LP-DED通道喷嘴的数据（图 5）。该测试证明了3D打印多合金、组合3D打印工艺和复合结构制造的挑战，并为工业应用提供各种经验教训。 图4. 具有GRCop-42 L-PBF推力室和LP-DED HR-1喷嘴复合结构热火测试 图5. 3D打印双金属 GRCop-42 L-PBF/Inconel 625 LP-DED燃烧室和带整体通道的LP-DED喷嘴的热火测试 (NASA) RAMPT利用多合金、组合增材制造工艺方法以及复杂的复合材料应用和先进的增材制造模拟能力来开发大型再生冷却液体火箭发动机技术。RAMPT项目将设计、分析、制造和装配生命周期提前期缩短了50%以上。它还将零件数量减少了10倍以上，重量减轻了30%以上，并提高了可靠性。RAMPT的其他成就包括让制造业供应链参与进来，并通过公私合作伙伴关系促进技术向商业行业注入，以创建健康的供应链。RAMPT项目下生成的所有数据都可供行业合作伙伴使用。 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.多材料金属结构一体成型：NASA正在测试不使用热源的新3D打印工艺 2.无需脱脂烧结，重点实验室采用高精密陶瓷FDM 3D打印研制介质天线 3.F357、TC4、IN718，众多先进材料3D打印组件集中布置到太空运输工具 4.迈向国际，中国工业级3D打印品牌深入欧美增材强国腹地