TCT亚洲3D打印展将在本月底登陆深圳，超过260家3D打印技术企业将出席此次展会。Raise3D上海复志将在此次展会上展出多款3D打印设备、行业应用案例和新耗材。 Raise3D将携高速大尺寸FDM/FFF 3D打印设备RMF500首次在华南地区亮相，3D打印技术参考注意到，这款打印机的成型尺寸达到500x500x500mm，是Raise3D为华南的小型手板企业和服务商带来不一样的3D打印解决方案。该款FDM/FFF设备采用的是直线电机直驱，相较于普通FDM/FFF 设备100mm/s的速度，其一般运行速度为300mm/s，极限速度为1m/s。再配合IDEX独立双喷头，其打印效率将达到普通FDM/FFF设备的6-8倍。 “时间就是金钱，效率就是生命”，Raise3D CEO封华表示，“我们很高兴此次将RMF500这款高速FFF打印设备带到深圳，让更多的手板行业的客户了解这款设备。我们希望这款设备能改变目前的行业竞争格局。” 封华补充道：“目前在华南市场，3D打印手板行业竞争非常激烈，规模效应使得大型服务商在材料成本、场地、融资和设备租金等方面都占有极大的优势，而一些‘小而美’的中小型服务企业的生存空间越来越小。我们希望RMF500能改变这样的局面，帮助这些企业能充分发挥灵活、快速响应等优势，改变现有的竞争格局，形成不同维度的竞争态势。” 和TCT 2021一样，本届Raise3D将继续作为赞助合作伙伴为本次大会提供3D打印的胸卡挂钩。与去年相比，本次打印的胸卡挂钩最大的不同在于，本次参与合作的OFP（开放式耗材）伙伴采用了多种环保材料，除了我们熟悉的PLA（聚乳酸）以外，还有包括使用海洋和废弃塑料回收而制成的r-PET和r-PC、基于生物基材料开发的TPU等环保材料。每位入场观众可以在领取胸卡时，感受和比较其中的不同之处。特别鸣谢Polymaker、巴斯夫Forward AM、eSUN、万华化学、Kimya和科思创对于此次活动的大力支持。 Raise3D自2021年底正式推出桌面碳纤维3D打印机E2CF以来，在过去一年中荣膺了包括德国All3DP评选的“2022最值得推荐的碳纤维3D打印机”；“2022荣格塑料工业技术创新奖”等多项国内外奖项。 哈尔滨工业大学（深圳）南工骁鹰战队正在备战RoboMaster全国赛，为了使机器人更好的缓冲外界压力，在制作机器人轮毂时，选择使用E2CF打印尼龙碳纤维增强材料进行零件制作。 此次展会将有全新32款OFP 2.0（第三方认证耗材）耗材登陆E2CF桌面碳纤维3D打印机，包括多款极具性价比的PET碳纤增强材料、耐高温尼龙材料以及芳纶增强材料。 现在您可以通过下方二维码注册参观展会，就可以到现场领取一个OFP 2.0线材小样。 长按识别二维码，注册参观展会 展出时间： 2022年8月31日（星期三）09:00-17:00 2022年9月1日（星期四）09:00-17:00 2022年9月2日（星期五）09:00-15:00 Raise3D展台位置： 深圳国际会展中心7号馆（宝安展馆） N15展位 交通信息： 地铁已开通，可乘坐20号线达到深圳国际会展中心（国展站） 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.被国外评测的中国3D打印机：纵维立方Kobra Max水平如何 2.让部件保持长寿命，橡树岭实验室开发出一种抗蠕变3D打印铝合金 3.基于喷射的超大体积空间旋转增材制造解决方案 4.收购与抵制收购，Stratasys与3D Systems近期动作不断

近日，由九州云箭出品的龙云液氧甲烷发动机完成了系列可靠性热试车考核。在该项目中，铂力特为九州云箭打印了旋转机械零部件、燃烧装置零部件以及发动机管路等零部件。 此图为可靠性热试车画面 旋转机械、燃烧装置是液氧甲烷发动机的核心部件，其品质好坏对发动机整机性能和可靠性至关重要。其中旋转机械零件的特点是控形难度高、流道表面粗糙度要求较高、零件局部结构后处理工艺难度较大。 此图为旋转装置，仅为示意燃烧装置结构较为复杂，强度要求高，工艺要求较高。零件需要在高温或低温条件下工作，因此对零件的耐高温性的要求较高。 此图为燃烧装置，仅为示意 发动机管路使用金属3D打印技术生产制造，可突破原有设计边界，实现零件的结构优化和轻量化，提高整机工作可靠性。在打印前期，铂力特产品团队对所需零件的服役条件进行了充分的分析，选用了抗疲劳、耐腐蚀性良好的高温合金作为零件的材料，并根据零件的工艺特征确定了零件的尺寸、力学性能等关键数据，确保成形零件满足技术要求。基于对上述零件打印指标要求的分析，最终确定使用BLT-S400、BLT-S515、BLT-S600进行生产。在打印前期，铂力特产品团队对所需零件的服役条件进行了充分的分析，选用了抗疲劳、耐腐蚀性良好的高温合金作为零件的材料，并根据零件的工艺特征确定了零件的尺寸、力学性能等关键数据，确保成形零件满足技术要求。基于对上述零件打印指标要求的分析，最终确定使用BLT-S400、BLT-S515、BLT-S600进行生产。 BLT-S400采用三激光器，成形效率高，且配置的智能模块让生产过程更智能、便捷。三光BLT-S400具有刮刀扭矩监测功能和铺粉质量检测功能等，可以自动识别打印过程中刮刀和铺粉的异常情况，在高效生产的同时保证零件的成形质量。 BLT-S515的成形尺寸为500mm×500mm×1500mm，突破高度极限，适合长轴结构零件。BLT-S600成形尺寸达到600mm×600mm×600mm，适合回转体结构零件。BLT-S515和BLT-S600的铺粉质量检测功能，可以识别打印过程中的多种铺粉异常情况，并根据数据库形成智能修复方案，保证零件成形质量；此外，BLT-S515和BLT-S600还具备多光束无缝拼接功能，可以保证各区域零件成形质量一致，确保成形零件的质量精度达到航天应用“万无一失”的品质要求。 铂力特在航天领域始终坚持以高质量、高标准打造产品与服务，利用自身的研发能力与生产经验，不断探索改进，突破技术难题，提高技术水平。未来，铂力特也将持续技术创新、精益产品、精进服务，助力商业航天逐梦星。 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.行业巨头云集Formnext增材制造展，多场重量级论坛，紧抓中国市场复苏机遇 2.实现工业零件的批量化制造，铂力特发布全新设备BLT-A400 3.铂力特发布12激光SLM设备BLT-S1000，可实现超大尺寸零件一体成形 4.设计局限更少，功能驱动更多！铂力特研制船舶发动机冷却器

近日，3D打印技术参考注意到仿生制造的最新成果，意大利理工学院的研究人员开发了一种机械手，使用SLA 3D打印的仿生肌肉来模仿人类抓取物体，仅重8克的微型执行器举起了8kg的物体，这是其自身重量的1000倍。 在我国，华中科技大学史玉升教授团队近年来在Materials Today, Bioactive Materials、Acta Materialia、Engineering、Applied Materials Today等期刊上发表系列文章，发展了多场耦合的超材料结构设计方法，建立了仿生设计、有限元仿真、结构计算、实验验证与性能预测等模型，突破了多性能耦合设计约束限制，拓展了多性能设计与调控空间，为超材料设计与增材制造技术在航空航天、生物医疗等领域的应用奠定了理论基础。 超材料分类及典型应用 传统结构设计大多面向力学性能优化，在保证力学性能的同时实现轻量化。随着高端制造业的发展，构件面临极端服役环境，具有复杂化、整体化和多功能属性。多物理场耦合的多功能超材料设计逐渐发展起来。超材料结构往往极端复杂，具有宏微观跨尺度特点，传统制造技术难以实现，增材制造技术在制造这类复杂结构方面具有显著优势。团队在材料类期刊Materials Today上系统阐述了力学、声学等各类超材料基本原理和典型应用，介绍了典型超材料设计方法与增材制造工艺的研究进展，讨论了增材制造多场耦合超材料性能、超材料在设计方法方面的局限性、增材制造技术缺点以及超材料的发展趋势（Mater. Today, 2021, 50, 303-328）。 力学超材料 以功能为导向的结构设计，具有成本效益高、省时等优点，拥有较大的发展潜力。通过为给定单元和给定区域构造边界条件与优化目标，可拓扑设计出新型功能结构。团队提出了通过均匀化应变拓扑设计最大体模量力学微结构方法，并利用激光选区熔化（SLM）成功制备。通过准静态压缩试验，研究了拓扑优化超材料的力学性能和能量吸收能力。结果表明，随着晶格微结构单元数的增加，结构破坏机制从逐层断裂转变为45°倾斜断裂。拓扑优化的晶格结构的相对弹性模量为0.037，优于大多数已报道的晶格结构，设计的晶格结构在0.15应变下能量吸收效率达67.9%（J. Manuf. Process., 2020, 56: 1166–1177）。 基于晶格的力学超材料灵感来自原子的堆积和竹子的中空特征。（A） 晶格原子的微观形态；（B-C）竹子的宏观和微观形态特征；（D）仿生八重桁架力学超材料即便拥有先进的拓扑优化设计技术，当前的力学超材料性能仍远远落后于许多生物结构。受中空结构的强韧性竹子启发，通过SLM成形基于八重桁架力学超材料。在数值模拟的指导下，通过内外直径来实现仿生力学超材料轻量化，在低密度（1.25 g/cm3）下获得高压缩比强度（87.19 kN•m/kg），且不会在八重桁架结构配置中失去各向同性（di =0.59 mm，do=1.10 mm）。研究成果提供了一种仿生设计策略，实现具有各向同性及轻质高强力学的超材料设计与制备（Appl. Mater. Today, 2022, 26, 101268）。 声学超材料 吸声超材料在低频噪声吸收领域有着重要意义，传统吸声材料被制备后，其结构也随之固定，无法根据外界噪声频率变化做出相应吸收能力的调整。团队基于声音频率共振消声原理，通过设计迷宫式结构，采用FDM成形了吸声性能可调的低频吸声超材料，根据外接声波频率变化而动态调整结构，实现不同频率噪声的吸收，吸声频率在298-379 Hz宽频范围内可调（Chin. J. Mech. Eng.: Addit. Manuf. Front., 2022, 100036）。 五模超材料类流体声学性能结果。（A）块体钛合金声场云图；（B）五模超材料声场云图；（C）实验装置示意图；（D）总散射界面，定义为各方向散射功率与平面波入射功率的比值 材料是由周期性单胞组成的复杂结构，具有水或流体等有效物理性质，可有效调控水下声波的传输路径。团队研究了模拟流体的结构设计、五模超材料的形态特征、有限元法预测的应力分布、力学性能和变形机理；提出了一种两步优化策略设计五模超材料，建立了水下声波频散设计方法，研究成果在中船重工实现了原理验证（Engineering, 2020, 6, 56-67; Compos. Struct., 2019, 226, 111199）。热学超材料轻质高强兼具散热吸能超材料在航空航天和汽车应用中具有重要意义。团队受柚皮对果肉屏蔽保护的启发，提出了柚皮微结构仿生多面体超材料设计方法，实现了优异的散热和吸能效果。 图4受柚皮图形启发的多面体晶格结构的形态演变：（A）自然界中的柚子；（B）柚皮的形态；（C）受柚皮图形启发的多面体单元；（D）具有各种横截面形状的设计支柱 在实验和数值模拟的指导下，具有圆形支柱的超材料在Re=7000–30000时具有最高的努塞尔数、最低的压降和摩擦系数，表现出更高的散热指数；在0.92孔隙率下，热效率系数超过1，表现出较强的隔热能力。此外，具有圆形支柱的仿生多面体结构的比能量吸收超越传统点阵结构，在燃气轮机和冷却结构上有着重要应用前景（Adv. Mater. Technol. 2022, 2200076）。 生物超材料 孔隙率、模量、骨组织再生、应力屏蔽是骨支架设计中重点考虑的约束条件，团队提出了一种双锥支柱设计策略，减少类金刚石多孔金属生物材料的应力屏蔽，同时保持不变的孔隙率。设计的生物超材料骨支架的弹性模量和屈服强度，与传统金刚石晶格相比分别低41.46%和46.42%，有利于骨支架力学性能与宿主骨匹配，避免了应力屏蔽（Int. J. Mech. Sci., 2021, 197, 106331）。海胆棘及其仿生生物超材料支架的拓扑形态：海胆棘的针状外观和梯度孔隙的内部结构。 （A）光学图像显示了海胆脊椎的自然特征； （B）微观计算机断层扫描（CT）图像在水平视图和纵向视图中显示内部分级孔隙度； （C）SEM图像在（c1-c2）剖面图中显示了精细的内部形态； （D）植入物内多孔支架位置示意图； （E）仿生梯度生物五模超材料支架； （F）…

8月2日，3D打印技术参考注意到工信部网站公布了首批增材制造典型应用场景名单。 涉及的应用场景包括：复杂结构产品轻量化设计、产品原型快速试制、多材料结构一体化制造、复杂结构产品整体化制造、零件批量生产、专用工具工装制作、专用模具制造、零件修复再制造、消费品批量定制生产、医疗植入物定制、修复体制作、诊疗辅助器具制作、个性化矫正器具打印、细胞/组织/器官打印、建筑设施整体制造、文物复刻展示。涵盖包括工业、医疗、建筑、文化在内的四领域36项。 知名装备制造商包括：西安铂力特、湖南华曙高科、上海汉邦联航、重庆摩方精密、南京中科煜宸、南京铖联、天津镭明激光、天津清研智束、广东峰华卓立、共享智能装备、上海盈普、广州雷佳、苏州中瑞、江苏徐工、广州迈普、珠海赛纳、武汉必盈、中国科学院沈阳自动化研究所、广州赛隆等。 知名应用单位包括：中国航天科技集团、中国航空发动机集团、中国航空工业集团、中国电子科技集团、中国商飞、重庆长安汽车、潍柴、李宁（中国）、匹克（中国）、北京大学第三医院、中南大学湘雅医院、空军军医大学唐都医院、北京协和医院、陆军军医大学西南医院、中国人民解放军总医院、首都医科大学宣武医院等。 3D打印技术参考注意到，这些装备制造/服务商多在各自的领域独树一帜，如铂力特在航空航天金属增材制造领域处于龙头地位，华曙高科专精于金属与尼龙粉末床技术与设备的产业化，汉邦科技推动金属3D打印对传统制造业的变革，南京铖联专注于齿科3D打印；应用单位也均在不同领域起到模范带头的作用，如三大航空、航天集团是3D打印技术应用最领先的领域，北医三院、唐都医院等则在医疗3D打印应用方面备注瞩目，匹克体育在消费品3D打印领域方面积极主动。根据笔者在工信部查询到的相关资料，拟入选的增材制造典型应用场景名单进行公示如下： 3月23日，工信部发布相关通知指出，为贯彻落实《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》，推动增材制造更好服务经济社会发展，工业和信息化部近日组织征集增材制造典型应用场景，形成可复制可借鉴的成果，引导用户单位与增材制造企业加强合作，研发应用更加适配行业需求、更加先进适用的增材制造专用材料、装备和应用技术解决方案。 5月，美国拜登政府提出了旨在推动美国3D打印及制造业发展的“AM Forward计划”。该计划不仅仅是为了推动美国中小企业生产3D打印产品，更希望此举能够提高美国制造业的竞争力。计划要求美国的一些最大的制造商承诺从规模较小的企业采购更多3D打印部件。大型企业还承诺帮助培训相关中小企业的员工，并协助制定通用的研发和认证标准。通用航空、雷神公司、西门子能源、洛克希德·马丁和霍尼韦尔均同意参与该计划。 工信部于更早时间推出的应用场景征集计划旨在将3D打印技术在国内多个领域取得更进一步的应用与发展，其鼓励在相关领域运用安全可控的新材料、新装备和新方案，缩短研制周期、改善产品性能、降低制造成本、节约材料能耗、提升生产效率，形成可复制可推广的增材制造新业态新模式。相关参与单位也均在所属领域处于领头羊的地位，能够分享应用经验，无疑将实际促进技术的落地应用。 注：《首批增材制造典型应用场景公示名单》PDF文件可进qq群下载。 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.行业巨头云集Formnext增材制造展，多场重量级论坛，紧抓中国市场复苏机遇 2.工信部组织征集增材制造典型应用场景 3.拜登政府启动AM Forward计划，亲自为3D打印推动美国制造业发展站台 4.启示2022：中国3D打印行业投融资及兼并重组分析

在2022年古德伍德速度节上，奔驰带来了三款重磅车型，其中有一款体现梅赛德斯-奔驰对能效未来愿景的VISION EQXX概念车。它在2022年6月的一次真实道路续航实验中，实现了1次充电续航1202公里，平均百公里电耗8.3kWh的记录。这款车型引起汽车行业广泛关注，3D打印技术参考注意到，VISION EQXX大量使用了轻量化的技术和材料。 VISION EQXX的3D打印零件分布 EQXX展示了奔驰即将问世的下一代电动车的发展方向及全新的造车思路，尤其是长续航表现方面：不是通过装载越来越大的电池组实现长续航目标，因为电池越大，车越重，由此带来的是车辆的行驶效率下降。 3D打印砂模制造大尺寸一体化铸件 受到自然形态的启发，并与创新初创企业合作，工程师使用先进的数字工具通过3D打印制造去除多余材料来减轻重量并减少浪费。VISION EQXX的整个后副车架将70多个部件整合为一个单一的、仿生、优化结构铝铸件。据3D打印技术参考了解，此前特斯拉采用一体化压铸技术引领了汽车的生产制造变革。 VISION EQXX由70多个部件整合的巨大铝铸件 为了生产梅赛德斯有史以来最大的铝铸件，该公司使用了一个巨大的3D打印砂模，该砂模据称使用了公司内部的voxeljet粘结剂喷射3D打印机制造。其他部件如悬挂支架，也是由3D打印模具铸造而成。 该整体化的后副车架由奔驰内部开发，使用了完全数字化的技术和软件方法，在汽车行业中是完全独特的，结果是在可用的紧凑空间内实现了最佳功能，并在短短四个月内完成了这一单体大尺寸零件铸造。 开发工程师从有机结构中获得线索，仅在功能所需的地方，即施加载荷位置使用材料。根据自然规律，没有负载的地方就不需要材料。 VISION EQXX巨大铝铸件整体展示 最重要的结构标准是具备极高的刚度和出色的碰撞性能，一体式铸件的优点在于将功能集成在一个极其轻量化的单个组件中，而不是将多个零件组装在一起。 ‍VISION EQXX借助3D打印技术制造的零件 除了后副车架铸件外，VISION EQXX中的另一个一体式铸件是减震器圆顶，它是容纳汽车前部的悬架组件。与后副车架铸件一样，该零件也有助于将重量保持在最低限度，与传统的压制圆顶相比减轻了约4公斤。 根据自然原理设计的结构铸件，也被梅赛德斯-奔驰注册为BIONICAST商标。 将创新成果转移到现有生产车型 如此大尺寸的一体化铸件并不是唯一使用3D打印创建的部件。其他如挡风玻璃刮水器电机的支架也进行了重量优化，直接金属3D打印将其从2公斤减轻到200克，该零件也采用仿生工程原理设计。 VISION EQXX的挡风玻璃刮水器支架采用仿生工程原理设计 VISION EQXX的挡风玻璃刮水器支架‍‍ 这项开创性技术被证明在将重量保持在最低限度且在严格的尺寸限制内最大限度地提高功能方面非常宝贵。目前，它已被转移到梅赛德斯-奔驰的生产车型上，如新EQS中的底盘部件已经过修改，通过增加刚度来减轻重量。 戴姆勒股份公司和梅赛德斯-奔驰股份公司管理委员会成员、负责开发和采购的首席技术官表示，“VISION EQXX背后的技术计划将定义和支持未来的梅赛德斯-奔驰车型和功能，VISION EQXX将梅赛德斯-奔驰牢牢确立为在汽车世界及其他领域将奢华与技术相结合的品牌，我们开发它的方式与车辆本身一样具有革命性。”   VISION EQXX使用传统技术制造的零件，实心金属又大又笨重 VISION EQXX的内饰部件部分采用回收塑料3D打印制造在汽车内饰方面，VISION EQXX广泛使用回收塑料，如用于闪光纺织品的回收PET瓶，梅赛德斯-奔驰使用这些材料3D打印了后底板铸件的42个开口贴片，经过形状优化设计的贴片具有极高的刚度和良好的隔音质量。与传统生产的部件相比，这种创新的工程方法有可能实现15%到20%的重量减轻。它标志着轻量化设计的一个里程碑，满足严格的梅赛德斯-奔驰的质量要求。此外，新车在车身外壳的仿生结构和头枕等内部结构中也都采用了回收塑料。 END VISION EQXX是一项正在进行的计划的成果之一，该计划正在为汽车工程的未来提供蓝图。它的许多功能和开发已经集成到生产中，包括下一代用于紧凑型和中型汽车的梅赛德斯-奔驰模块化架构。计算机软件和增材制造技术的创新将允许开发更轻的产品、零件和结构。工程师可以通过使用专门的软件来确定可以最有效地减轻重量的区域，从而对一系列组件实现最大的优化。然后，数字化3D模型可以测试轻质部件的性能，以确定最佳设计选项。仿生设计和仿生学可能代表着轻量化设计的未来。通过将不断寻求技术和科学创新与对自然的更深入了解相结合，制造商和行业将继续开发更轻、更强大的组件。 该项目在短短18个月内就从白皮书变成了一辆整车。它吸引了来自世界各地的各种初创企业、合作伙伴和机构的人才，组成了一个跨职能、多学科的团队。在互相争论中，应用最新的技术和思维来开发先进的、高效的解决方案，在不久的将来将发挥重要潜力。 注：本文内容由3D打印技术参考整理编辑，转载请依据转载须知。欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流Q群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.上百家3D打印企业！9月14-16日Formnext展览会解锁增材智造新技能！ 2.历时三年，宝马集团IDAM金属3D打印推进计划成功实施 3.宝马领投弹性体高通量增材制造工艺，在汽车领域具有巨大应用前景 4.宝马故事：还在专注锻造？不，它早已将3D打印规模化应用在日常生产中

2022年7月4日，由西北工业大学航天学院空天组合动力创新团队牵头研制的“飞天一号”火箭冲压组合动力在西北某基地成功发射，这在国际范围内，首次验证了煤油燃料火箭冲压组合循环发动机火箭/亚燃、亚燃、超燃、火箭/超燃的多模态平稳过渡和宽域综合能力。 这些专业的术语笔者读起来不明觉厉，专业人士对此的解释是，这款发动机可以使飞行器无论高度和速度处于什么样的状态，发动机内部的工作机制都可以稳定地进行变化。例如当火箭发射后，发动机可以平稳地从火箭模式切换到亚音速燃烧冲压模式，当速度加快至7马赫时，又会切换到超音速燃烧冲压模式，甚至还可以直接从火箭模式进入超音速燃烧冲压模式。 再详细的说，就是飞行器在装备常规涡扇发动机时只能以高亚音速进行飞行，而要以超音速或者超高音速飞行，就需要依赖冲压发动机。西工大研发的冲压组合循环发动机实现了两款发动机的融合利用。 3D打印技术参考注意到，铂力特参与制造了该组合发动机某些关键零件，所采用的设备为BLT-S515和BLT-S600，其成形尺寸分别为500mm×500mm×1500mm和600mm×600mm×600mm。需要注意的是，只有大尺寸零件才会使用大尺寸的设备，从超燃冲压发动机的结构图可以看出，3D打印制造的可能是如燃烧室、进气道这样的大尺寸零件。 双模式冲压/超燃冲压发动机（来源：Laser ignition of hypersonic air–hydrogen flow） 实际上，采用3D打印直接制造发动机燃烧室的提法在业内已经持续多年。不仅仅是高超音速飞行器所使用的超燃冲压发动机，火箭的发动机燃烧室也均是3D打印应用的重点。如Launcher、Rocket Lab、深蓝航天等是知名的3D打印火箭发动机制造的重要用户，NASA也采用3D打印制造了直径1米、高0.9米的一体化火箭推力室。 国内在该领域的信息公布较为保守，7月18日，美国雷神公司宣布完成第二次高超音速武器飞行试验并直言使用的超燃冲压发动机是完全3D打印的。 尤其是燃烧室，该公司高级导弹系统部门副总裁表示，3D打印一体化制造减少了传统工艺中的焊接流程以及制造成本，同时也更利于寻找减轻重量的方法，以便可以携带更多的燃料和载荷。 超燃冲压发动机结构 超燃冲压发动机的燃烧室是整个推进系统中难度最高的零部件之一，决定了超燃冲压发动机技术的总体发展水平。其内部气流速度高、空气湍流现象严重，实现可靠点火与稳定燃烧极为困难。对于燃烧室而言，需要精密的流道尺寸控制来满足燃烧状态要求，足够的壁面耐烧蚀性来维持高速高温气流的冲刷，较高的结构强度来保证内部持续高压作用下结构完整性。对采用主动冷却的燃烧室而言，还需要结构留有细小狭长的冷却气 /液流通道，燃烧室结构更加复杂。 这都为超燃冲压发动机燃烧室的加工提出了很高要求，即使采用传统工艺能够制备，也需要将其分解成数量众多的零部件、加工成型后经由复杂装备得到，由此，复杂的装配尺寸链传递将直接导致相关零部件需要具备非常高的加工精度，而且加工与装配消耗的时间也将导致燃烧室制备周期相对漫长，此外大量的零部件装配势必引入较多的附加质量，这些无效质量将使整台发动机的有效推重比降低。 2022年3月中旬，美国成功测试一枚高超声速导弹。这枚由洛克希德·马丁公司生产的高超音速巡航导弹从B52轰炸机上发射，以大于5马赫的速度飞行，飞行高度超过19812米，飞行距离超过482.8千米。该超声速导弹由Aerojet Rocketdyne超燃冲压发动机提供动力，而该发动机的制造采用了3D打印技术。洛克达因表示，通过使用创新的制造技术和材料，他们不仅提高了产品性能，同时大幅降低了成本和开发时间。而在此次测试中所使用的超燃冲压发动机因使用3D打印技术，使零件的数量相比此前X-51A Waverider（美国另一款高超声速武器）的发动机零件减少了95%。 注：本文内容由3D打印技术参考整理编辑，转载请依据转载须知。欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流Q群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.上百家3D打印企业！9月14-16日Formnext展览会解锁增材智造新技能！ 2.美军工商将3D打印用于最新高超声速武器和新型太空发动机关键部件制造 3.装备：实现新型仿生/梯度结构设计，催生新概念武器装备 4.3D打印使高效气动塞式火箭发动机制造成为现实

近年来，3D打印在产品设计与原型开发中应用的趋势越来越明显。我们熟知的工业包装、汽车、灯具、航天制造等领域中都或多或少地看见了3D打印的身影。正如中国工程院院士卢秉恒教授所说“未来3D打印产业将逐渐成为各行各业产品开发的利器”。 联想集团主要研发、生产和销售笔记本电脑、一体机、台式电脑、服务器、手机、平板电脑，以及其他移动互联、数码、电脑周边等类产品。3D打印技术及新材料为该公司的产品开发发挥了重要作用。 从传统机械加工到3D打印技术的引进 在联想（北京）的研发大楼里，一个电脑外壳及配件从前期的构思设计研发到最终定稿生产需要经历无数次测验，同时也需要不断地迭代更新，对于传统手板制作、开模制作采用雪弗板激光雕刻、CNC加工等方式，周期比较长、而且制作过程中会产生大量的浪费，基于这样的背景下，联想（北京）有限公司尝试使用3D打印技术。 电脑机箱生产线 在正式引入RAYSHAPE 3D打印机之前，联想（北京）比较了市面上多款光固化打印机，但是在样件精度及材料多样性的问题上，始终没有找到最优解。直到遇到了RAYSHAPE的P200系列，经过多次样件的精度对比后，联想（北京）最终选择了P200L机型。 ”这款机器的加入彻底改变了产品开发的整个周期，从创意到设计模型，再到成品，无需工具，转眼间就能实现“，联想（北京）的工程师反馈说。 使用3D打印技术打印复杂结构原型 在联想（北京）的产品开发设计中，经常会遇到复杂的壳体零件，由于以CNC加工生产需要进行大量的沟通和协调，在生产过程中，开发团队就要依靠具有丰富专业知识的技术人员来跟进整个环节。冗长的时间，高昂的成本，复杂的过程，这些都耗费技术人员大量的时间与精力，更提高了原型打样中设计迭代的费用，甚至还要为最后难以实现的结果买单。 【P200L在办公室的实景图】【样件实图】 一般考虑使用3D打印的部件多为承重要求不高、原创设计结构较复杂，功能上有特殊要求或者尺寸很大，传统方式的设备无法完成的一些零件。 【使用3D打印技术研发的联想ThinkCentre neo 50t Gen 3】 很多情况下开发设计中需要考虑制造成本、重量问题还有研发生产周期，这种时候3D打印便成了最优选择。工程师透露：“选择使用3D打印去替代传统的工业产品制造工艺，3D打印能突破传统制造方式的技术限制，生产几何形状高度复杂、重量超轻且性能稳定的零件。3D打印能够被设计生产者接受并受宠的原因自然离不开其能所能节省的成本和时间。” 【联想使用3D打印机】 此外，RAYSHAPE推出的防静电材料也让联想感觉到满满的诚意，在生产过程中，因为会有静电干扰，影响正常生产，甚至引发火灾或爆炸事故，RAYSHAPE防静电材料的优势就体现出来了。 【ESD-T防静电材料技术参数表（点击可放大）】 【联想耳机】 RAYSHAPE防静电材料，表面电阻达10^6-10^8Ω，13% 断裂伸长率，28 J/m 缺口抗冲击强度，一定的耐热性能，长期的环境稳定性……这些都保护了电子元器件避免静电冲击，更避免因吸附灰尘、粉末而引起火灾甚至爆炸。 RAYSHAPE 3D打印机带来的巨大优势 无需模具便可生产零件 使用3D打印技术的一个主要优势是无需模具便可生产零件。联想的设计师们可以直接从数字文件跳到实体零件，不仅可以免去模具开发制作的费用，还可以缩短制作时间，将以往1周的打样制作时长缩短至1天。整体分析来看，使用DLP 3D打印技术帮助联想单个零件降低了80%以上的生产成本。 产品打印精度高 因为P200L机型采用了DLP 3D打印技术，其原理为数字面曝光，也就是说，在打印的时候，DLP技术一次投影固化一个面层，另外光斑尺寸在75μm以内，这与FDM、SLA的3D打印技术相比，尺寸精度和分辨率更高，对于打印复杂细节的零件来说更具优势。 前处理软件简单易上手 前处理软件ShapeWare操作便捷易上手，可免调校直接使用，无需培训或经过一些简单培训，设计人员就能很快的制作出符合需求的原型部件，可节省大量时间，这对联想的工程师无疑是非常很友好的。 【ShapeWare前处理软件】 产品打印时间灵活 RAYSHAPE 3D打印技术的一大优势是它可以在单一流程和非营业时间内制造零件。此外，打印一个零件与打印多个零件耗时一样，这充分满足了研究时所需要的小批量生产，可以第一时间制作完成原件与替换件。 DLP 3D打印机的市场前景 随着RAYSHAPE的产品体系的不断成熟，为光固化3D打印这个技术路线拓宽了应用界限。未来，随着材料技术的进步，相关的树脂材料性能会越来越好，甚至会逐渐达到注塑级别的性能。 未来，联想将与RAYSHAPE携手共进，继续引原型制造的数字化转型，并提供更优秀的工业制造解决方案，相信不久后大规模个性化定制生产将会实现，这将是一个伟大的变革。 欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流Q群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.超150家，行业巨头云集Formnext增材制造展，多场重量级论坛，紧抓中国市场复苏机遇 2.新材料发布丨RAYSHAPE推出ESD-T防静电光敏树脂 3.外发3D打印风险越来越高，知名品牌选择RAYSHAPE打印机转向内部生产 4.开核桃、抬杠铃丨一款“高刚耐温、超精细、低蠕变”的功能性3D打印树脂

7月24日14时22分，中国文昌航天发射场，长征五号B运载火箭托举当今世界最大单体载人航天器中国空间站问天实验舱点火起飞，并成功进入预定轨道；北京时间7月25日3时13分，问天实验舱成功对接于天和核心舱前向端口。按任务计划，神舟十四号航天员乘组随后将进入问天实验舱。3D打印技术参考介绍本次发射过程及问天舱及空间站其他系统3D打印技术的应用。 ‍ 问天实验舱热控分系统使用3D打印技术 航天器在轨时，没有了大气层的保护，在太阳照射的情况下，表面温度可达100℃以上，而没有阳光时温度则到零下100℃以下。 作为我国尺寸最大的航天器，问天实验舱在极冷极热的太空环境中，航天员和舱内的各种设备一直处于20多摄氏度的舒适环境中，这得益于航天科技集团五院空间站问天实验舱热控团队研制的热控分系统。 （来自：火星学会MarsSociety） 为避免问天实验舱成为大烤箱，热控团队研制了一套目前国内最大的“太空空调”系统，为问天实验舱提供了一个舒适的温度环境。这套“太空空调”系统包括量身定制的太空外衣、密闭隔舱内的风冷系统和遍布整舱的液冷系统。 据航天科技集团五院问天实验舱流体回路负责人王德伟介绍，团队为问天实验舱研制了3套液冷系统，将各种设备或实验载荷产生的热量收集并辐射到外太空，可支持数千瓦级以上的实验载荷的散热。其中一套是专门为舱外实验载荷进行温度保障的散热回路，首次研制了四通阀技术，解决了舱外实验载荷安装状态与否对回路系统的影响，在重量上优于国际空间站使用的多阀门调控技术。同时，研制人员开发了大尺寸、高效界面导热材料，兼顾了舱外载荷维修和导热的双重目的。 “梦天”、“问天”实验舱——分别用于生物、材料、微重力流体、基础物理等方面的科学实验（来自：火星学会MarsSociety） 在“太空空调”的研制中，为满足部分特殊设备的温度控制要求，航天科技集团五院问天实验舱热控研制团队还使用了部分黑科技，包括在密闭隔舱内使用的基于3D打印的风冷冷却技术、舱外设备上使用的太阳反射率超过90%的白色外衣、石墨烯导热索技术等。 “太空堡垒”的设计密码之一：轻量化的结构+轻量化的材料+3D打印 空间站的结构与机构分系统犹如“太空堡垒”，让生命得以在太空中存续。为了让“太空之家”结实、坚固、耐用，航天科技集团五院空间站结构与机构分系统研制团队解锁了轻量化、密封性、长寿命、高可靠性、智能化的五重“设计密码”，为空间站保驾护航。其中，轻量化是对3D打印技术的重要应用。 “天和”核心舱——未来空间站的指挥控制中心，航天员生活的主要场所（来自：火星学会MarsSociety） 研究团队指出，结构轻量化设计是空间站结构研制过程中始终坚持的设计思想，设计团队从结构参数优化、拓扑优化、轻型材料应用、3D打印工艺、多功能结构等多个方面开展减重工作。从直径4米的框体、壁板蒙皮、各类尺寸的支架，到蜂窝板里的一个金属埋件，对每一个零件进行减重设计，并提出了结构加工过程中的重量控制方法，将舱体结构成功瘦身，为其它设备和载荷提供了更多的搭载机会。 梦天实验舱段结构图 蒙皮点阵结构也已经成熟用于航天器结构产品。3D打印技术参考还于北京空间飞行器总体设计部在《机械工程学报》发表的一篇论文了解到，航天五院设计的一种封闭蒙皮包裹三维点阵层级结构的设备支撑结构，比采用传统设计及制造方法的结构减重46.4%，实物已应用于某型号卫星载荷支撑任务。封闭蒙皮包裹三维点阵的结构形式可以有效提高支架类结构的设计效率，在航天器结构轻量化方面具有推广应用前景。 3D打印技术参考注意到，梦天实验舱已于近日完成正样热试验 增材后处理工艺创新转型，卓越目标不变 西安航天发动机有限公司为此次发射提供了4组8台120吨液氧煤油发动机作为助推动力。其中也有增材制造相关技术的采用。 该公司增材制造创新中心磨粒流加工工艺的应用，使一级泵叶轮铸件流道表面粗糙度降低2倍以上，有效提升了铸件的防锈能力，使涡轮泵的性能更加稳定，发动机零部件交付质量也再上新台阶。增材制造创新中心陈振宇表示，“此次工艺转化，可以说是锦上添花，正是我们追求卓越的体现。” END 航空航天是当今世界科技强国竞相发展的重点方向之一，其发展离不开兼具轻量化、难加工、高性能等特征的金属构件。增材制造技术为高性能金属构件的设计与制造开辟了新的工艺途径，可解决航空航天等领域发展过程中对材料、结构、工艺、性能及应用等提出的新挑战。 与此同时，轻量化的材料+创新型的设计+3D打印，这种新模式为减重进一步释放了空间。材料和结构协同制造，使满足更高要求成为可能，这种模式的使用也罕见的被航天单位所报道。   本文所述3D打印技术的应用来源于航天五院总体部及西安航天发动机有限公司已公开内容。 注：本文内容由3D打印技术参考整理编辑，转载请依据转载须知。欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流Q群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.上百家3D打印企业！9月14-16日Formnext展览会解锁增材智造新技能！ 2.考虑工艺约束的3D打印自支撑晶格用于中国新型超轻航天器结构 3.超大装备 | 国内8家多激光、米级SLM金属3D打印机汇总 4.轻量化的材料+创新型的设计+3D打印，新模式为减重释放空间

铜及铜合金材料是一种重要的工业材料，具有优良的导电、导热和耐腐蚀性能，且具有良好的力学性能和加工成形性，是人类最早使用的金属材料之一，曾创造了青铜器时代的辉煌。随着高新技术产业的飞速进步，新材料朝着超高性能、高纯度、高迭代的方向发展。纯铜因其优良的导电性和导热性而闻名，是电路布线、热交换器、管道和散热器等传热部件材料的理想之选。 △由UPS-250打印加工完成的纯铜样品 突破传统3D打印可快速成形 纯铜具有较大的发展潜力和应用前景，但是随着应用端对复杂结构零部件的需求增多，传统制备纯铜部件的工艺已无法满足全部需求。相较于金属粉末注射成形技术（MIM），3D打印散热器或热交换器组件不仅可以更大程度地满足大尺寸的产品成型，而且还满足了产品趋向紧凑型、高效性、模块化、多材料的发展趋势，特别适用于异形、结构一体化、薄壁、薄型翅片、微通道、复杂形状、点阵结构等加工，可见，3D打印具有传统制造技术所不具备的优势。 △升华三维间接3D打印流程 SLM、EBM遇难题纯铜3D打印挑战重重 同时，也由于铜的导热性和反射性高，使选区激光熔化技术（SLM）在进行铜合金零件3D打印时充满挑战。铜在激光熔化的过程吸收率低（铜对1050nm波长的高功率激光吸收率只有2~3%），激光难以持续熔化铜金属粉末，从而导致成形效率低，冶金质量难以控制。此外，铜的高延展性给去除多余粉末这样的后处理工作增加了难度。因此纯铜也极难使用基于激光的3D打印系统来加工。目前的解决方法一是利用短波长激光，如采用绿/蓝激光来完成该材料制作，另一个是提高功率，常规激光器功率为200W，针对铜的SLM打印，激光功率则需要1000W，然而这对设备本身要求很高，激光器也因为反射率高容易损坏。 针对铜零部件的3D打印，其实电子束熔化技术（EBM）也算稍具优势，由于其使用的是电子束为热源，不会受到SLM激光高反射因素的影响。但因铜具有高导电率，EBM打印过程会很短；又因铜的高导热率，会导致打印的模型尺寸精度和力学性能各方面的可控性较差，打印的铜零件表面质量不佳，这又将为铜感应线圈等应用的后处理带来不便。 △升华三维3D打印纯铜换热器      别有天地PEP技术+纯铜=无限可能 显然，纯铜3D打印技术的研究与开发面临重重困难。国内金属·陶瓷间接3D打印引领者深圳升华三维科技有限公司的研究人员，通过自有专利，用独有方式正在通过粉末挤出打印技术（Powder Extrusion printing，PEP），克服纯铜材料3D打印制造领域的挑战。在纯铜3D打印上，升华三维一举填补国内空白，首创的PEP技术以间接3D打印的方式完美驾驭纯铜材料，自由打印出纯铜部件。 △由UPS-250打印加工完成的RF器模型 基于PEP技术，升华三维纯铜3D打印不需要高能激光束，巧妙地避开了纯铜打印过程中的高导热率、高反射率的问题，通过先打印生坯，然后再经过脱脂、烧结，得到纯铜零件。在打印过程中，想要获得高致密度或高导电导热纯铜制件，其纯铜打印材料配方和脱脂烧结的工艺要求也非常高，升华三维纯铜颗粒料UPGM-CU则十分适配于纯铜3D打印，其保持原料高纯净度的同时还具有更易实现致密化的特性，能满足不同铜零件的打印需求。 △由UPS-250打印加工完成的换热器模型 升华三维自主研发的3D打印设备，可以加工纯铜及其合金材料以制造致密的部件，目前已经广泛应用于热交换器、散热器和电感应器的产品开发中。例如，PEP这一技术在冷却流道制造中的应用，升华三维通过提供完善的冷却流道解决方案，将助力纯铜零部件的性能提升到最优。在此方案中，纯铜3D打印冷却流道的优势在于可以为产品设计带来更高的自由度，使设计师可以尝试具有更高热传导能力的先进结构，创建高度集成、复杂、更贴合零部件表面的随形冷却通道，打印出结构紧凑、流体通道复杂、重量更轻，尺寸更小、效率更高的产品零部件，实现高性能纯铜组件制造的新可能，而这也正是航空航天和国防建设中所需要的。

导读：2022年7月，施乐液态金属3D打印机被安装在美军黄蜂级两栖攻击舰第2号舰上——这是美国海军舰艇上部署的第一台金属增材制造装备。它的部署，是美国海军使用增材制造提高舰队战备状态战略的最新一步。 施乐液态金属3D打印解决方案通过将铝合金焊丝熔化，借助磁场精确的将液滴沉积在构建平台上并凝固，实现零件的叠层制造。其推出的3D打印机构建尺寸为300x300x300mm，最小层厚为0.24mm，铝合金零件的致密度超过99%。 这是一种基于熔融金属磁流体动力喷射的打印方法，通过利用磁场感应的压力梯度喷射液态金属液滴。根据3D打印技术参考查询到的资料，打印机控制器以预定的速率将金属丝送入陶瓷喷嘴，陶瓷喷嘴被电阻加热将铝丝熔化并在喷嘴中储存；喷嘴的周围围绕了电磁线圈，将电流脉冲施加到铜线圈上，可产生瞬态磁场，场感应与循环电流耦合，产生洛伦兹力，对熔融金属产生的压力可使液滴从喷嘴中喷出。 ‍ 整个熔化和喷嘴部分被Ar气保护，可防止氧化并对从喷孔喷出的金属液滴流提供方向稳定性。具有数字设计的计算机控制器控制加热基板在三个方向运动，热熔滴沉积到该基板上实现层层打印。 喷嘴与基材之间的距离是一个重要参数，如果喷嘴和基板太靠近，则液滴在撞击基板之前可能没有足够冷却；如果喷嘴和基板相距很远，液滴会在撞击前就已经凝固。 此外，液态金属打印中的温度梯度和冷却速率并不像基于激光和电子束的3D打印工艺中那样极端。由于喷嘴和基板之间的间隔很小，液滴在撞击前有时间冷却。与后两种工艺相比，较小的温度梯度和冷却速率可能意味着遇到的缺陷更少，如孔隙率。 然而，对于液态金属3D打印，仍然需要进行优化，以实现成本、分辨率和构建时间等因素的最佳组合。需要调整的参数包括温度、喷嘴尺寸、喷嘴与基板之间的距离。此外，还需要进行后处理来获得所需要的表面特征。构建的分辨率受液滴大小等因素的影响，影响液滴大小的因素又包括喷嘴的大小或直径、液滴喷射的速度以及单次射流是包含一个液滴还是多个液滴。 2019年2月，施乐收购这项技术的发明者Vader Systems。 2021年2月，施乐和美国海军研究生院宣布了一项战略合作，重点是推进增材制造研究，这有可能极大地改变军队供应其前沿部署部队的方式。作为合作研发协议的一部分，海军研究生院于上一年12月率先在大学校园安装了施乐ElemX™液态金属打印机。 2022年7月，施乐液态金属3D打印机被安装在美军黄蜂级两栖攻击舰第2号舰上——这是美国海军舰艇上部署的第一台金属增材制造装备。该装置是美国海军使用增材制造提高舰队战备状态战略的最新一步。 施乐液态金属增材制造技术使用标准铝合金焊丝，与其他金属3D打印技术不同相比不需要金属粉末，也不需要特殊的设施改造或个人防护设备来操作机器。该工艺需要的后处理也较少，因此提供了更快的部件制造效率时间。这种按需生产可靠替换零件的能力减少了部署部队对复杂的全球供应链的依赖。 为了应对军舰遇到的各种海况和环境挑战，打印机被安装在一个工业集装箱中加固。舰船上的一个团队将设计和3D打印舰载物品，并向海军研究生院和太平洋海军水面部队指挥官提供反馈。 关于液态金属3D打印的工艺方案还有多种，具体可参考下文： https://doi.org/10.3390/jmmp5020031 注：本文内容由3D打印技术参考整理编辑，转载请依据转载须知。欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流Q群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.上百家3D打印企业！9月14-16日Formnext展览会解锁增材智造新技能！ 2.分责任，抓落实！美国防部发布使用增材制造的官方政策 3.美国防部授予ExOne粘结剂喷射3D打印移动方舱制造合同 4.拜登政府启动AM Forward计划，亲自为3D打印推动美国制造业发展站台