10月21日，最新一期Nature再次更新3D打印研究成果。北京理工大学刘长猛、清华大学崔一南联合团队，共同发表题为“Additive manufacturing of ultralong and architected single crystals”的文章。 研究首创微熔池非稳态脉动生长的单晶增材制造新方法，打破传统依赖准稳态凝固的单晶生长模式，首次实现米级金属单晶增材制造，突破尺寸、结构、材料与成本四大瓶颈。 增材制造是先进制造领域国际竞争焦点方向。当前，我国增材制造产业已达到国际先进水平，但主流增材制造工艺方法多原创于欧美国家。 作为我国原创金属增材制造新方法，《Nature》同步配发News & Views评述，称该工作“为未来技术与科学发展创造了令人振奋的机遇”（creates exciting opportunities for future technological and scientific developments）。 研究背景 单晶材料是航空发动机与燃气轮机、先进核能装置、半导体等领域战略性基础材料。传统单晶制备主要依赖籽晶、模具和定向凝固，难以兼顾大尺寸、复杂构型、多材料适用性和低成本制造。 单晶增材制造，以微熔池为基本晶体生长单元，通过逐点熔化和定向凝固，突破了传统单晶的系列制造瓶颈，如“尺寸受限、形状受限、材料范围窄、成本高”，可以低成本实现米级、复杂构型、跨材料体系的单晶制造。 理论突破：强非平衡场下的无籽晶、无杂晶单晶稳定生长 增材制造过程的热变化向来不温和，温度梯度变化快、冷却速率高、热循环反复进行，单晶凝固理论通常采用的准稳态热场假设在这里难以适用，因此使得杂晶控制、晶体取向的稳定保持成为重要挑战。 研究团队就此提出了一种名为“深蹲脉冲”的热输入增材制造新方法，通过强弱交替的热输入调控熔池演化，在强非平衡条件下建立单晶生长的动态稳定性。 该方法无需预制单晶籽晶，可直接从多晶基板生长出高度达米级、直径达厘米级的单晶，展示了剧烈交变热条件下实现长程取向保持的可行性，拓展了单晶稳定生长的理论边界。 构型突破：实现无模具、无支撑悬空单晶结构制造 制造复杂单晶结构不仅要保持晶体取向，还必须防止悬空熔池失稳。 研究团队耦合单晶凝固与悬空熔池力学稳定性，建立了力-凝固耦合理论模型及可打印相图，确定了兼顾外延生长与结构稳定的工艺策略。 这一方法首次实现了无需模具、无需额外支撑的复杂单晶结构制造，包括由曲折单晶杆件组成的点阵。 单晶由此从受模具约束的实体构件，拓展为几何构型可设计的空间结构，为材料性能与结构功能的一体化设计提供了新可能。 性能突破：超越晶粒尺寸效应的抗蠕变性能提升 研究团队以航空航天常用的Ti-6Al-4V钛合金为模型材料，展示了增材制造单晶的极致性能。 所制备的钛合金单晶抗蠕变性能，相比锻件及其他增材制造方法制备的多晶有量级式的提升，而且改善幅度明显超出常规晶粒尺寸标度律的预测。 多层级组织表征与晶体塑性建模显示，晶界消除与内部α/β相组织协同作用，改变了位错运动和孔洞形成动力学。 有意思的是，研究发现即使在位错主导的蠕变条件下，晶界仍然会对对宏观性能产生重要影响，这为优化单晶合金的高温服役能力提供了新的机制认知。 应用拓展：跨越材料体系，降低制造门槛 该方法具有很强的普适性，研究团队还成功制造了钨、钼、铌及钼铌合金单晶，展示了该方法对多种难加工难熔金属的适用性，为深空核动力等领域所需单晶构件的研制提供了制造基础。 该技术基于丝材电弧制造平台，减少了对专用模具和复杂精密控温装备的依赖；相较粉末增材制造，丝材原料也具有成本优势，为扩大制造规模、降低单晶应用门槛提供了条件。 审稿人将这项工作评价为“工业制造领域的重要里程碑”（a significant industrial milestone）。 研究工作得到了国家自然科学基金（52522506，12222205）、国家重点研发计划（2022YFB4601900）、清华大学笃实计划的资助。

2026年TCT深圳展期间，中体新材（CNPC Powder）聚焦机器人与新能源汽车两大应用领域，重点展示了铜、铝基材料3D打印热管理解决方案，以及覆盖铝合金、镁合金、钛合金、铁基、镍基、铜合金等材料体系的全系列金属粉末与实物零部件，呈现了金属增材制造在高效散热、轻量化及复杂结构制造方面的应用潜力。 铜、铝基材料3D打印，赋能机器人与新能源汽车高效热管理 随着人形机器人、新能源汽车及高功率电驱系统向高集成、高功率密度和轻量化方向发展，电机、关节模组、电控模块等核心部件对散热效率与空间利用率提出了更高要求。 依托纯铜、铬锆铜（CuCrZr）及高导热铝合金等材料体系，结合金属3D打印的复杂结构成形优势，探索多元化热管理应用。 人形机器人：面向关节模组、电机壳体及驱动部件，开发紧凑型散热结构与内部冷却微通道，提升有限空间内的换热潜力。 新能源汽车：面向电驱、电控及高功率电子设备，探索散热器、热交换器和复杂冷却流道等部件的应用，助力热管理结构集成与空间优化。 一体化结构创新：通过冷却流道与零部件协同设计和成形，减少分体式结构的装配需求，拓展传统工艺难以实现的复杂散热设计。 从机器人关节到新能源汽车电驱系统，铜、铝基材料与3D打印技术的结合，为高效散热与紧凑化设计提供了新的解决思路。 三款特色铝合金粉末：兼顾导热、导电与轻量化 除热管理方案外，中体新材重点展示了三款特色高导电导热铝合金粉末，面向机器人结构件、汽车电驱与电控部件及其他轻量化零部件提供差异化材料选择。 CNPC-Al0407 (Pro)｜高导电、高导热 导电率超过57% IACS，导热系数约206 W/(m·K)。适用于对导电、导热性能有要求的精密功能部件，可面向电控壳体、传感器基座及散热敏感型零件开展应用开发。 CNPC-Scalmalloy EX®｜轻量化与综合性能兼顾 导电率超过53% IACS，导热系数超过210 W/(m·K)，球形度≥90%，氧含量≤0.1%。可面向新能源汽车水冷板、电驱壳体及机器人轻量化结构等部件开展应用开发。 CNPC-AlSi10Mg (Pro)｜成熟工艺下的轻量化结构选择 适配SLM工艺，成形致密度≥99.8%，兼顾强度、塑性、轻量化及抗疲劳需求。适用于汽车电池包结构件、底盘支架，以及机器人壳体和结构支架等复杂轻量化零件。 三款材料分别侧重导电导热、综合性能与成熟结构应用，为客户在功能、重量与结构性能之间提供更多选材空间。 全系列金属粉末：覆盖机器人与汽车多元零部件需求 从轻量化骨架、承载结构到精密传动、耐磨部件及热管理系统，机器人与汽车产业链对金属材料有着多元化需求。中体新材依托覆盖铝、镁、钛、铁、镍、铜等材料体系的产品矩阵，为不同零部件提供多元化金属增材制造粉末选择。 轻量化高强度｜高性能铝合金与镁合金 CNPC-Scalmalloy®高性能铝合金粉末抗拉强度≥520 MPa，可面向轻量化、高承载结构件开发；CNPC-AZX912镁合金粉末密度约为铝合金的2/3，为机器人运动部件与汽车轻量化结构提供更多选择。 承载与耐热｜钛合金、镍基合金 CNPC-Ti6Al4V钛合金粉末适用于对比强度与承载能力有要求的结构件，可面向机器人关节连接件及其他承力零件开发；镍基合金则适用于对高温力学性能有要求的零部件。 精密传动与耐磨：铁基合金系列 产品覆盖316L、304L、17-4PH、18Ni300、H13、M2等主流牌号，可根据材料性能与工况需求，用于传动相关结构件、耐磨部件、精密功能零件及随形冷却模具等应用开发。

对铜等高反射金属的3D打印来说，绿激光相比红外激光更具优势已经是行业共识。 但将技术原理的优势转化为稳定的工程实践，却并非一日之功。已经在该技术领域占据优势地位的希禾增材，近日就发出了这样的感慨。 该公司的实践表明，绿激光3D打印的价值并非简单的更换光源，而是要解决从光源、设备、工艺到最终零件的一系列工程难题。 而走完红外激光设备走过的“老路”，希禾增材与其母公司公大激光用了五年。 绿光3D打印铜效果更好，不等于就能打好 吸收率更高，是绿激光3D打印纯铜更有优势的主要原因。但吸收率的提高并不能解决打印中的所有问题。 首先是激光器长期工作稳定输出的问题。对大尺寸零件或批量生产来说，动辄几十天的加工周期，绿光激光器面临的挑战与此前红外波长激光器一样，这不是单单吸收率更高就能解决的问题。长时间运行功率一旦衰减，工艺参数就无法保障稳定生产，轻则出现缺陷，严重则直接报废。 其次是装备整体的可靠性。长时间运行过程中，风场控制、光路的洁净度会对打印过程带来直接影响；系统的运动精度保持、水冷与热管理水平，在设备长期运行过程中也会被放大。这些问题同样会影响整体制造过程的可靠性。 第三是批量生产的一致性问题。单台设备也许可以可靠的运行300h，但几十台甚至上百台设备都能保持稳定，则是完全不同的工程能力。 因此，对绿激光3D打印来说，同样面临能不能打好的问题。但在业界更加关注绿光打印纯铜更有优势的前提下，这些问题却鲜有报道。 此次，希禾增材总算把问题摆在了台面上。同时，它也给出了努力之后的成果。 光源核心部件持续迭代 2022年，公大激光推出全球首台500W单模绿光激光器。它的重要特点是高功率、高光束质量、连续光，为高质量3D打印创造了条件。 通过五年积累，公大激光与希禾增材解决了工程实践中的一系列难题，真正推动绿激光金属3D打印进入批量化生产时代。 在500W绿光激光器这一核心器件上，公大激光对光学模块、光纤耦合、热管理及控制系统进行了持续优化，实测其在几百小时运行周期内的功率波动低于0.2%%RMS，单台激光器的累计运行时间已超过25000小时。 这两组数据表明公大激光这台激光器能否长时间稳定运行提供了依据，前一数据实际上并不能直接表明激光器在数百小时内的波动水平。 但希禾增材在单批次打印纯铜超过300小时的情况下，零件的致密度最高可达99.9%，对激光器的长周期打印的稳定性和成型质量提供了进一步支撑。 该公司也指出，搭载500W绿光光源的3D打印设备目前已实现纯铜散热零件的批量打印，全程无工艺中断、无参数漂移，为复杂铜结构的批量制造提供了实践依据。 在500W绿光激光器之外，公大激光还将单模连续绿光激光器推进到了4000W近单模的水平，此外还推出了227W紫外光纤激光器，不断完善短波长激光器产品体系。 千台装机支撑规模化生产 可靠的制造质量推动绿激光3D打印进入规模化阶段。如今，500W QCW单模绿光激光器已实现1000台的装机量，将有力支撑AI计算芯片、高速通信及航空航天领域的纯铜及铜合金部件制造需求。 不得不说，公大激光与希禾增材恰好踩在了几大新行业的风口，在未来几年，这些行业都将有极高的增长势头，这也为绿激光3D打印的应用带来了广阔的发展空间。 这其中不仅涉及复杂的铜液冷板、热交换器、感应线圈，还包括火箭燃烧室、尾喷管等。无论制造体量还是总量，都将达到此前从未有过的水平。 而这些产能的实现，需要绿光3D打印达到高度可靠的水平。公大激光与希禾增材五年磨一剑，此次官宣更是向业界传达，它已做好迎接绿光3D打印规模化制造的准备。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经授权，谢绝转载。#增材制造 #3D打印

3D打印材料的创新拓宽了应用边界与用户的体验感。 本次TCT深圳展，知名3D打印材料品牌Polymaker展示了四大产品线的最新进展。这些新产品一如既往的非常惊艳，由它们打印的丰富多彩的应用，吸引了大量爱好者探讨。 但给我们的最大感受是，这次展示的部分产品明明是打印的，但却完全看不出；有些产品则进一步突破了3D打印的表现形式。 功能耗材——两款新材料颠覆应用体验 Polymaker此次发布了两款重磅功能耗材——G-Flex PETG与哑光TPU。这是一次重要的产品更新，为消费者带来了新的应用体验。 ➡️ G-Flex PETG：既能打好细节，还能抗造 这款产品是由PETG和TPU经过特殊技术共混而成，它吸收了两种材料的几大优势，确保打印件能够承受跌落、弯曲和反复使用。 首先，它像PETG一样容易打印，打印出来的结构有一定刚性，能够实现精细细节特征，而这些结构往往是普通TPU所无法实现的。其次，它吸收了TPU的超强抗冲击性能，以及回弹性。这款材料的回弹性比一般的TPU甚至更好。 现场工作人员向我们展示了使用这款材料3D打印的一把小锤子，在用力敲击后，这把锤子没有任何损坏。它所面向的使用场景之一便是消费者日常打印的作品，能够确保打印的结构长时间使用而不会出现损坏。 针对该材料，我们在拓竹X2D、创想三维K3、Snapmaker U1三台打印机上进行了实测，其弯曲及抗冲击实验的表现确如材料参数所显示的那样耐用。 此外，在3D打印加快进入家庭、学校、办公室等室内场景的当下，用户越来越关注打印过程中的有害颗粒排放。而这恰恰也是Polymaker关注的重点，G-Flex PETG这款材料成功获得国际独立第三方检测、检验和认证机构德国莱茵TÜV为颁发了低VOC释放认证证书，为用户放心使用提供了重要依据。 ➡️ TPU 95 哑光新品 Polymaker带来了另一新品功能耗材是哑光TPU95。 普通TPU打印的零件，在灯光下通常具有油亮反光的效果，层纹明显，打印速度也很慢。而Polymaker新推出的这款TPU正是为了解决这些极差的体验。 首先，它支持高速打印，具有易打印的特点。它适配拓竹等主流直驱机型，可以直接以95A TPU或高速TPU预设参数进行打印。有测评将最大体积速度提升了三倍，仍然能够实现较高质量的打印效果。 其次，它通过哑光处理，降低了表面光泽，层纹的视觉存在感明显减弱。这使其以往的塑料感大为降低，采用这款次啊了智造保护件、柔性外壳、工具配件和创意设计，外观更加高级。 在硬度方面，它的真实硬度为邵氏95A，相比90A，95A的支撑性更好，弯折后能够有效回弹。Polymaker甚至用它打印了“捏捏叫”玩具，我们甚至看不出它是3D打印的。 作为这款产品的典型应用，Polymaker还用它打印了时尚包包、鞋子和装饰品，其混搭的色彩展示出3D打印在消费品领域的创新潜力。 此外，他们还使用两款两款新品制作了一个小型赛车，其中橙色的保护件由G-Flex PETG打印，轮胎采用哑光TPU95打印。这个小车经受各种冲撞后都没有损坏，体现出两种材料组合下极好的抗冲击性，而且细节特征还能够清晰展现。 多色彩颗粒3D打印 颗粒料3D打印尤其适合家具、大型构件等大体积物件的快速制造。 此次Polymaker在该技术领域展示了彩色半透明材料打印技术。这是该公司推出的CymphoniK技术，它依托极少数量的基础材料，在软件驱动下，通过硬件在打印过程中实现材料的动态混合，最终在打印件上呈现出丰富的颜色与质感表达。 PolyCoreTM PETG-1213 R50是CymphoniK技术在颗粒混合打印领域的首款材料。它是一款不透明磨砂质感的30%玻纤增强PETG，以青色、品红、黄色、黑色、白色、纯色六色基础色体系实现丰富的颜色表达。 美学耗材体现新创意 在美学耗材区，Polymaker以3D打印灯具为主题，展示了半透明、哑光、渐变等多种效果的PLA耗材。 相关人员指出，3D打印灯具是当下很热门的一个方向。借助3D打印独有的成型能力，能够打造出传统工艺难以实现的灯具造型、色彩与质感，为创意设计提供了很多空间。 两款全3D打印无人机，展示纤维增强耗材新应用 Fibron纤维增强耗材主要聚焦工业级增材制造，Polymaker推出的产品既有高性价比的入门碳纤材料，也包含ESD抗静电牌号、低吸湿尼龙-612CF、尼龙-12CF，以及耐热、耐化学、具备V0阻燃等级的PPS-CF高端材料，这些材料分别适配工装夹具、无人机零件等多种应用场景。 但现场展出的两款全3D打印的无人机其实是展示的重点，这两款产品可以真实飞行。 工作人员表示， 无人机通常需要根据不同的任务情况去搭配不同的配件。现在很多的定制类的无人机通用做法是，先用传统工艺做一个机架，然后用3D打印去做各种各样的功能性的配件。 Polymaker与合作者共同开发的全3D打印无人机，不同部位采用不同的材料。如机壳采用PET‑CF、电机罩等部分外壳采用Polymaker ASA，其他支撑件、防静电零部件、防晒、防高温以及外观装饰件，也分别选用不同的Polymaker材料完成。 END 3D打印行业历经十年发展，用户的关注重点已经从工业品转向消费品。对于FDM打印技术而言，材料创新带来的质感、色彩与性能的进步，让技术的体验感也得到了极大提升。 Polymaker此次在TCT深圳展带来的从美学、功能到工程的各种类型的桌面3D打印耗材，既体现出该公司对前沿市场变化的敏感洞察，也体现出品牌实实在在从用户真实需求出发，既做好工业零件材料，也打磨好看好用的消费级耗材，把纸上的创意变成摸得到的实物。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经授权，谢绝转载。#polymaker #3D打印

纳米颗粒喷射3D打印技术（NanoParticle Jetting，简称NPJ）在十年前具有极高的知名度，它区别于当前几乎所有的3D打印成型工艺，以纳米颗粒沉积的形式实现金属和陶瓷零件的加工。 在本届TCT深圳展，该技术的开发商XJet非常意外地出现在了现场。该公司相关负责人员向3D打印技术参考全面介绍了NPJ技术的特点，并表示将开拓中国市场，以下为访谈实录。 企业基本情况、技术原理、应用现状 XJet是一家以色列公司，所做的纳米颗粒喷射3D打印是一种相对比较独特的技术。 本次参加TCT深圳展，是XJet这家公司第一次来到中国参展，期待非常高，今天第一天也能感觉到，中国市场确实存在跟其他全球市场不太一样的特点，应用前景非常广泛。 我们的技术叫纳米颗粒喷射，技术开始于10年之前。最开始是用它来做陶瓷，有了第一批陶瓷的客户，随后逐渐拓展到了工业金属，现在新进到了贵金属打印，如黄金、925银，还有铂金等等的领域。 NPJ技术的主要优势在于精密度，它可以进行打印非常精密、复杂的结构。 它的材料形式是将粒径1微米以下的材料混合入自主研发的墨水中，形成纳米颗粒的墨水，搭配NPJ设备，形成封闭的自有生态系统。 在打印过程中，层厚控制在7-10μm之间，成型精度可以达到正负50μm，最小细节连接处的特征尺寸最低能到150μm。 也正是因为这些成型特点，我们现在主要的关注的重点是在需要精密、高复杂度以及高质量的3D打印应用场景，同时会尽力避免打印一些比较大尺寸的零件。 因为NPJ技术的原理相对比较复杂，在经济、成本上也不是我们所要考虑的范畴。我们主要攻坚的是像航空航天、珠宝类消费品以及工业陶瓷等非常高精尖的应用，例如像有内部流体通道的换热器，不锈钢的手术机器人前体等等。 这些应用已在海外市场深耕多年，并且得到了很多全球头部陶瓷、金属、珠宝品牌的背书。 看好中国市场 我们这次进到中国市场，首先是因为我个人在海外感受到了我们中国3D打印市场的火爆，不仅仅局限于中国的3D打印企业出海国外，取得了非常优异的成绩。 也包括我本人以及公司在整个战略层面上意识到，工业生产的最终考验市场还是在国内，那现在我们已经做好了准备来迎接这个考验，这也是我们这次来到TCT深圳展的一个原因。 我们现在非常开放的想要跟来自国内各个领域的伙伴合作，包括高校、生产伙伴、销售伙伴甚至个人等等进行合作，XJet都非常期待。 主推业务方向 XJet在现场展示了最新推出的3D打印贵金属系列，主打高端珠宝定制领域。 我们现在可以提供9K、14K、18K、22K 黄金打印，本次展位虽未全部展出，同时还可加工铂金、925 银等贵金属材料。 之所以进入到珠宝领域，是因为XJet将自身定位为一家高精密、高价值3D打印的服务提供商，而珠宝场景恰好契合NPJ技术的应用场景。 此外珠宝行业目前仍然是一个比较传统的市场，以CNC和铸造为主。目前虽有很多珠宝商会使用3D打印打印蜡模，再进行铸造，但整个过程相对非常繁琐，中间会经历金、银等材料损耗，此外还需要直模抛光，对技工的技术经验要求非常高。 以我们的技术优势，我们可以做到非常精准的使用黄金、铂金还有925银的耗材，而不需要有很多的金块的前期囤积和投入，这样的话会让珠宝生产商的钱袋子压力小很多。 在面对设计复杂、精度要求高的产品时，既降低了原料库存压力，也减少了设计制版环节的失败风险与量产压力。 除金属外，陶瓷珠宝也是一个非常有竞争力的方向，它也是高端珠宝的重要组成部分。但3D打印陶瓷珠宝的潜力还没有被挖掘出来。 在展会现场，Xjet展示了多件陶瓷珠宝，如项链、手链、表带等等，凭借高精度3D打印，其展示了成熟解决方案。 除此之外，现场还有不锈钢材质的首饰、表件、代扣、眼镜饰扣等，均带有精密纹理结构。 这种一体成型、免组装的、高精密结构制造，正是纳米颗粒喷射3D打印区别于其他3D打印技术最突出的优势。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经授权，谢绝转载。#增材制造 #3D打印

10月9日消息，金属3D打印材料制造商威拉里，已于近日完成1亿元C+轮股权融资。本轮融资由江苏省国有资本投资运营集团有限公司、江苏徐矿能源股份有限公司共同出资。 需要指出的是，这距离该公司完成超3亿元C轮融资还不到一年，而且威拉里还透露即将开启D轮股权融资。 2025年至今，多家金属3D打印材料企业均在大踏步的规划新产能，应用需求爆发虽是背后的驱动力之一，但行业已有产能过剩的担忧，同时企业间的竞争也在加剧。 面对未来的市场变化，3D打印技术参考与威拉里进行了交流。 产能扩张，背后是应用需求的变化 技术参考：公司近期项目推进节奏较快，背后的原因是什么？ 威拉里：一方面是3D打印产业正处于快速发展阶段，另一方面是客户需求在持续牵引。为适应这些变化，公司在产品研发、生产、自动化、品质管理、各类资质上都在提前做准备。 技术参考：威拉里三期项目已于上半年投产，公司目前的产能是怎样的？ 威拉里：公司目前镍基材料年产能约2000吨，铁基约1000吨，钛合金约4000吨，铝合金约500吨，Cu材料接近1000吨。 从这些数字可以看到，威拉里目前的材料总产能已接近万吨，在行业中处于领先地位。 而不同材料的产能布局，也在一定程度上反映出，材料企业的竞争已经不是有没有某一种粉末，而是能不能跟上具体应用场景的发展。 当前，商业航天、3C电子、AI算力散热、具身机器人和新能源，这些最新爆发的应用场景，均正在带来新的材料需求，同时也带动了材料产能的调整——钛合金仍然是市场需求最多的金属3D打印材料，与镍基、铁基、铝基以及铜材料形成了相对完整的产品结构。 产能不会过剩，竞争转向细分应用 技术参考：目前很多材料企业都在扩大产能，会不会出现产能过剩？ 威拉里：我们认为产能并不过剩，反而后面会有更大的需求，尤其在消费端会有一个量级的增长。增材、减材、等材，在未来很可能是三足鼎立的局面，共同构成了完整的制造体系。增材制造产业还有很长的发展道路，金属材料需求未来会有千万吨量级的发展空间。 技术参考：材料端是否已出现价格竞争？威拉里如何处理？ 威拉里：行业确实存在价格竞争的苗头，原因是同质化产品竞争多，同时行业标准宽松，导致竞争大。 面对行业竞争，威拉里并非通过扩大传统材料产能来应对市场，而是通过研发新材料、拓展新应用，并通过更多验证来形成产品差异化。 这也是威拉里当前产品布局的一个重要特点。 其中，铝合金不再局限于传统结构材料，而是向高强、耐热、阳极氧化和高导热等方向延伸；钛合金则细分为了高强钛、高温钛、耐腐蚀钛、通用中强钛和近α高温钛系列；高温合金按照600-1000℃进行了5个梯度、8款材料布局。在钢材方面，威拉里则细分了不锈钢、模具钢、刀具钢和精密合金等多个类别；铜合金系列也在增加牌号，覆盖纯铜、高强高导铜、浆料铜，并在加速研发高温高强铜。 从材料企业的角度看，这种变化意味着竞争核心的转移——它不是简单地把粉末做得更便宜，而是细分应用场景，推出更具针对性的粉末品类，从而获得差异化的竞争优势。 笔者进一步向威拉里求证了2025-2026年推出的新材料的商业化程度。该公司表示，2026年新推出的S03钢已经实现批量供货，纯铜、CuCrZr、JL-Cu均已经进入客户批产验证阶段，高强铝的市场推进也比较顺利。从此可以看出，威拉里的差异化竞争效果已经显现。 再回到产能是否过剩的问题，威拉里在一个更长时间尺度和更大空间尺度给出了预判。当前的产能扩张，仅针对的是下一阶段的市场需求，而未来产业需求将会是如今百倍级的规模。而企业之间的竞争，将不会仅停留在传统通用材料的产能扩张上。 四期将建“材料黑灯工厂”，D轮计划募资3-5亿元 根据公开信息，威拉里本次C+轮融资将用于四期项目建设并加强技术投入，规划新增3000吨钛合金、5000吨铜及铜合金、2000吨铝合金以及高强钢，并将建成行业领先的“材料黑灯工厂”。 部分材料产能的提升正是由需求所推动。如今，金属3D打印应用正在加速从传统航空航天向3C电子、新能源、机器人和AI算力散热等新领域延伸。 这也解释了威拉里为什么在新一轮融资规划中，将铝合金和铜材料等作为重点投入方向。该公司也表示，材料产能的布局基于市场需求及用户端的应用成熟度而定。 在同步开展四期建设的同时，威拉里股份将启动D轮股权融资，该轮计划募资3-5亿元。 江苏威拉里新材料产业园四期效果图 未来，威拉里将继续扩建高端合金粉体智能化产线，补齐细分特种合金产能缺口，放大万吨级产业集群优势；加大前沿材料研发投入，布局下一代AI散热、3C电子、半导体、航空航天用特种金属粉末，攻坚国产化关键材料难题；同时拓展国内及海外市场渠道，同步为上市做好资金与治理层面的铺垫。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经授权，谢绝转载。#增材制造 #3D打印

冷板是现阶段3D打印行业重点聚焦的最新应用方向之一，其背后的主要推动力在于，AI算力、高功率化数据中心、新能源普及等多个行业迎来了高速增长。 当前，行业内多数开发商聚焦于纯铜和铜合金以及铜金刚石复合材料冷板的3D打印开发，重点围绕极限特征尺寸进一步突破和创新结构设计。 但笔者发现，有多家企业开发出了陶瓷3D打印冷板，如Lithoz、3DCeram、Sinto Advanced Ceramics Europe、Coreprint等，他们共同选择的材料为氮化铝（AlN）。 AlN陶瓷的密度以及热导率和传统制造的部件一致，而且它有着优异的电绝缘性、热稳定性和耐化学腐蚀性，这让它成为了工业应用和半导体行业的理想材料。 在2026年欧洲航天局工业航天日上，Sinto公司展示了氮化铝套管、热交换器组件。该公司表示，将一种新的陶瓷引入增材制造工作流程不仅仅是证明这种材料可以打印。 在将其纳入产品组合之前，会评估其打印性能、热处理、最终组件的性能以及整体工艺稳定性，质量保证和可重复性也是评估过程的一部分。 Lithoz 氮化铝3D打印陶瓷材料数据 Lithoz 氮化铝3D打印陶瓷 2025年，Lithoz展示了3D打印的氮化铝（AlN）冷板，它具有传统加工技术无法制作出的三维内部构造，如陀螺晶格。此类结构可以高效传热、外形紧凑，并能进行针对性的热调节。而且这类冷板经久耐用，尺寸精度高，还能定制设计，可应用于下一代半导体冷却。 Lithoz 氮化铝3D打印的冷板 3DCeram则进行了更细致的介绍。在半导体行业里，氮化铝（AIN）是一种极具价值的材料，特别适合用于需要出色散热性能与电绝缘性能需求的应用场景。这种技术陶瓷拥有这些应用所需的特性，像高导热性、优良的电绝缘性以及低热膨胀性，进而保障了在热循环时的尺寸稳定性。 半导体制造商可以利用3DCeram的C1000 FLEXMATIC打印机，设计和生产具备集成通道、安装功能以及晶格构造的高度复杂热管理组件，而且还能极大程度减轻重量。 C1000 FLEXMATIC 打印的半导体应用AlN散热器 举例来说，氮化铝（AlN）是制作半导体加工设备关键部件散热板的优良材料。这些散热板处于晶圆下方，能保障在沉积与蚀刻步骤中高效散热，实现均匀的温度分布。要可靠运行，散热器就得兼具高导热性、机械稳定性和耐等离子体环境——而这些恰恰是氮化铝的关键特性所在。 除了材料本身具备的特性之外，3D打印散热器还能够实现高度工程化的表面几何形状，如背面气体冷却所需要的穿孔样式。这些经过优化的设计，改善了晶圆的传热状况以及温度均匀性，而且直接契合下一代半导体制造的严苛要求。 另外，Lithoz展示了3D打印的AlN陶瓷热交换器，应用于兆瓦级飞机的氢电推进系统。凭借其出色的热膨胀系数与导热率，它成为了解决高性能组件热管理问题的理想材料。这大大提升了热效率，还实现了紧凑轻量化的系统架构，这对航空电气化至关重要。 Lithoz首席执行官Johannes Homa博士表示：“这是我们陶瓷3D打印技术在全新领域的突破性应用。航空航天和可持续发展是Lithoz的关键增长领域，因此实现氮化铝的批量生产对这些行业来说是一个重要的里程碑。这种材料开辟了此前无法实现的设计和应用可能性，通过陶瓷增材制造技术为航空业更环保的未来起到了关键性的助力。” 3D打印技术参考留意到，乾度高科是国内能够实现氮化铝陶瓷3D打印的开发商。它表示，采用3D打印装备和工艺能够制造特种陶瓷，包括碳化硅、氮化硅、氮化铝、氧化锆、氧化铝等。这些材料具备高强度、高致密度的特点，工艺性能优良，且能良好匹配相关装备，已在多个领域实现重点产品的实际应用。#增材制造 #3D打印 #陶瓷 注：本文由3D打印技术参考创作，未经授权，谢绝转载。#冷板 #陶瓷 #3D打印 #氮化铝

AI芯片、CPU、电子器件等高功率密度系统在运行过程中会产生局部热点，但传统散热方案往往架构统一。3D打印能否把热管理结构直接制造在电子器件上呢？ 2026年5月，英国国家先进材料研究所就为这一假设提供了资金支持。 伍尔弗汉普顿大学的增材制造团队与英国电池及储能企业AceOn合作，将共同研究利用金属3D打印制造下一代电子设备的散热结构的方法，其中包括利用LPBF 3D打印工艺，探索将铜、铝等高导热材料直接打印到PCB电路板、氧化铝和功率器件上。 因此，该项目的核心目标并非简单打印一个散热片，而是在电子器件上直接3D打印铜或铝的TPMS超材料结构，从而提高热传递效率，并实现更紧凑的器件设计。 其应用方向包括新能源汽车、电力电子、可再生能源和高功率电子设备。 目前，该项目已经取得了一定进展，笔者查询资料发现，研究团队探索了直接在PCB电路板上3D打印铜散热结构的方法，为此进行了大量的参数开发并经历了很多失败。 但伍尔弗汉普顿大学的研究人员John Robinson近期披露，他们利用EOS M290设备中的光束整形技术，通过DOE参数优化，已经成功在PCB上直接打印了不同形状的纯铜TPMS散热结构。 初步试验显示，散热器的位置、方向、几何形状、与PCB的结合力以及与发热器件的热连接都会显著影响热性能。 该技术路线实际上将3D打印技术的应用从制造独立的散热结构，转向把热管理功能直接制造进电子产品。 John Robinson还明确提到，下一步将研究导体、半导体和绝缘材料的直接集成，最终探索直接制造具有电、热功能的电子或热电器件。 实际上该研究团队近年来一直在从事相关技术的开发，并已申请利用粉末床熔融3D打印制造多材料半导体器件的方法专利。他们认为未来的结构将不再是“铜打印件+电子器件”，而是“导体 + 半导体 + 绝缘体 + 热管理结构”。 此外，John Robinson早期开展过利用红外激光3D打印铜-银一体结构的研究，发现采用LPBF技术3D打印的纯Ag的热性能明显高于纯Cu和Cu-Ag，而纯Cu具有更好的导电性能；此外，3D打印的Cu-Ag一体结构的强度性能明显更高。 其特别强调了光束整形技术和新的扫描策略对拓宽其研究范围带来的可能性。 尤其对于纯铜和多材料打印而言，借助光束整形、矢量级的过程控制，可以更加精确的调控激光能量在不同区域的分布以及材料的熔化行为，从而突破传统固定光斑和单一扫描策略的工艺限制。 这不仅有助于实现难成形材料的3D打印，还为不同材料在同一制造过程中实现选择性加工、界面结合和功能集成提供了新的工艺路径。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经授权，谢绝转载。#增材制造 #3D打印

得益于AI芯片计算能力突飞猛进式的发展，对散热的极限需求恰好击中了传统制造工艺的痛点，3D打印技术的优势得以被这一行业审视和放大。 基于此，与之相关的3D打印工艺、装备、材料以及设计软件，均在这近两年迎来了一波高速发展甚至突破，行业因此呈现出一番新的局面。 在下个月举办的TCT深圳3D打印展上，聚焦散热应用的一批上下游产品即将亮相，它们的特色有哪些，解决了什么问题，凭什么就能接得住呢？ 纯铜及铜合金——不止一家，不止一种路线 目前，纯铜及铜合金是当前关注度最高的3D打印的散热材料。 多家粉末企业围绕材料的纯度、球形度以及批次一致性进行了攻关，所使用的制粉工艺多有不同，主要包括VIGA、AMP、GHA等多种路线，因此各有特色。 威拉里在散热领域的特色产品为铜金属系列，其推出了纯铜、CuCrNb、CuCrZr、金刚石铜复合材料等多款材料。 其“3D打印用高性能铜合金粉末的制备及应用”项目，攻克了高端铜合金粉末在球形度、氧含量控制和流动性等关键技术难题，获得了2025年度有色金属工业科学技术奖。 在产能方面，威拉里四期项目规划的铜及铜合金产能达到了5000吨，将具备稳定的产品供应能力。 中体新材在铜金属方面推出了高纯Cu、CuCrZr和CuCrNb，有效解决了纯铜粉的易氧化问题，以及CuCrZr合金中的Zr成分稳定控制技术难题。 在粉末供应保障方面，中体新材粉末超级工厂建设项目已在今年年初开工，建成后将带来超过8000吨的产能，能够保障批量交付。 倍丰智能于2026年也具备了3D打印铜粉的供应能力，其铜粉末主要包括纯Cu、CuCrZr和CuCr0.5。 该公司的制粉工艺特色在于，其研发的气体热雾化工艺，瞬时温度可达3000℃，有效解决了Cr元素偏析和Zr元素烧损的问题，确保了粉末的高球形度和批次性能的一致性。根据其在TCT亚洲展的示例，该公司的铜粉年产量为1000吨。 有研增材面向散热及航空航天领域推出了低氧高流动性铜及铜合金粉末，且是该公司的特色产品之一，已经批量稳定供货。该公司目前还在山东建设新的粉末生产基地，将每年新增4580吨的产能。 亚洲新材料自2021年以来一直瞄准铜合金粉末发展，针对航空航天和散热领域推出了高导铜、铜金刚石复合材料、CuCr30以及CuCrZr等材料。 三种3D打印工艺，竞争散热场景应用 目前，3D打印技术用于散热场景应用的主流工艺为激光粉末床熔融（LPBF），但该工艺本身又分为红光和绿光路线。此外，粘结剂喷射工艺（BJ）在该场景下的应用可行性也在持续开拓。 希禾增材是首家开辟绿激光LPBF工艺路线的国内自主品牌，目前已建立起从核心光源、打印设备到工艺服务的完整能力。 采用绿激光3D打印纯铜，希禾增材可稳定3D打印0.1mm壁厚的纯铜薄壁，极限可达0.06mm；且能够以80μm的大层厚打印纯铜，极大提高了纯铜3D打印的效率。 希禾增材打印出行业首个满版纯铜光模块批产产品 在设备方面，希禾增材于近期发布了其第三代绿激光产品——XH-M350G-2HR，基于多项优化，新装备攻克了满版稳定制造的难题，可实现长时间、高一致性、高稳定性的纯铜连续打印。 目前，希禾增材展示了大量纯铜散热典型产品，如微通道液冷板、VC均热板、中空结构散热翅片、光模块壳体等，在行业内已经取得领先优势。 采用红外激光打印纯铜已经取得了广泛突破。在本届展会上，将会看到倍丰智能带来的突破。该公司在今年推出了打印纯铜的专用设备，采用其定制工艺和纯铜粉末，打印的纯铜构件导热系数达到了400W/(m·K)，已接近纯铜的理论极限。 此外，粘结剂喷射3D打印在散热领域也在崭露头角。 笔者注意到，易制科技在2026年展示了铜的BJ技术打印案例，并已攻克了纯铜高致密烧结的技术难关。该公司创始人表示，BJ技术在精细化、复杂结构特征，以及批量生产方面具有明显优势。目前，该公司已展示了毛细散热基板、TPMS晶格结构等新应用。 国产设计软件的重要代表 从TPMS晶格、薄壁、曲面到复杂流道，设计在3D打印散热应用中的重要性不言而喻。漫格科技开发的VoxelDance Design（VDD），正是当前典型的设计软件代表。 该软件使用隐式建模，通过参数控制结构尺寸、形态和空间分布，能够实现不同结构方案的快速创建和迭代，同时能够将传统上动辄几个G甚至更大的数据得到千倍级的压缩，极大提升了数据据流转下来和解析速度。 正是因为设计产品本身的先进性及稀缺性，漫格科技已和大量企业合作，设计了很多极具代表性的散热产品，有力助推了3D打印在散热领域的应用进程。 漫格科技和华曙高科合作的液冷板 除以上看点外，本届TCT深圳展还将举办热管理与电子制造论坛，相关论题覆盖了从设计、材料、工艺、设备到应用的整个环节。 END 散热产品的3D打印并非只有打印一个环节，粉末、工艺、设计以及装备都将影响产品最终能否得到应用。 对于产业链上下游企业来说，这无疑是一块“大蛋糕”，而从目前的参与者来说，行业已经有能力接得住本轮场景爆发。 但对于用户来说，产品体系越丰富，越能够找到最合适自己的方案。尤其当散热需求从展台转向量产订单时，考验的将不单单是产品本身。在即将到来的TCT深圳上，用户又会提出哪些制造挑战呢？ 注：本文由3D打印技术参考创作，未经授权，谢绝转载。#TCT深圳展 #3D打印 #液冷 #散热

在近日举办的美国国际制造技术展览会( IMTS )上，EOS展示了批量3D打印的手表外壳应用。采用EOS M400-4机型，在24小时可生产2500个钛合金表壳。 而另一个消息同样值得关注，该公司基于去年推出的M4 ONYX，优化了Ti6Al4V钛合金的打印参数，在满版打印时实现了不到0.005%的孔隙率。而且，这一数据是基于真实部件的验证，而非测试块。 这两件事结合在一起，让我们看到，3D打印在消费电子产品中的缺陷控制能力将得到提升，并最终影响产品良率！（以下分析均为新工艺，文中表壳图片为M400打印） 更高水平的满版打印缺陷控制 对于消费电子行业的3D打印钛合金表壳，最大的隐性成本并不在设备本身，而在于检测和剔除。 内部有孔隙的零件，在后续CNC精加工、抛光、阳极氧化过程中，内部孔隙可能暴露到表面，形成麻点、色差或裂纹，导致零件在最后一道工序报废。而有时情况可能更糟，产品最终流转到消费者手中。 而将孔隙率压到0.005%，这些风险将被大大降低。 这对于满版打印尤其关键。满版意味着基板上要排满零件，多激光在不同区域同时工作，如设备调校不稳，平台边缘和中心的质量差异将有显著差异，那么就会造成部分合格、部分报废。 因此，3D打印内部孔隙缺陷控制，是制约产品良率的重要因素。 EOS研究团队发现，传统钛合金3D打印产生孔隙的位置，大多为激光扫描矢量的端点（笔者理解这是指扫描直线的起点和终点，涉及到激光开关光和加速、减速）。 他们基于M4 ONYX平台，开发了全新的扫描策略，能够有效抑制近表面区域的孔隙形成。 虽然展示的表壳应用采用M 400-4机型打印，但在新平台上达成的缺陷控制水平，让我们看到了它在消费电子行业应用的潜力。 无支撑低角度打印 新工艺实现的另一个突破是钛合金低角度3D打印。 在国内的行业展会上，笔者看到多家设备商展示过满版打印的钛合金表壳，主要分为方形和圆形两类。其中方形表壳通过调整摆放角度可以免加支撑，但对于圆形表壳，仍需要在顶部添加支撑。 而EOS在IMTS展会上展示的圆形钛合金表壳并未见到支撑结构。 EOS指出，其新的钛合金3D打印工艺可支持在25°-30°范围内完全无需支撑就能够可靠打印。 无论对于消费电子还是其他行业应用，这都将减少后处理工作、减少人工投入并降低单件成本，同时还能够缩短后处理周转时间，从而降低总生产成本。 可实现高表面质量打印 就展会展出的钛合金表壳而言，看起来仍需要大量的后处理加工。但其使用的平台并非M4 ONYX，而EOS表示在该平台上优化的钛合金打印工艺可以实现高表面质量。 对于消费电子行业使用的钛合金表壳而言，在复杂的曲面几何结构上保持表面质量的一致性困难重重。新的解决方案不再使用静态参数，而是根据工件的局部悬伸角动态调整激光参数。 该方案的好处是能够保持悬伸特征的熔池稳定并减少过热现象，进而提升表面质量。 此外，这种先进的参数化技术专门针对通常容易积聚热量的朝下表面。由于在传统工艺中，朝上表面本身已较为稳定且对悬垂变化的敏感度较低，因此这种有针对性的调整能带来极为均匀的表面光洁度，从而能够大幅减少精加工的工作量。 实际生产效率大幅提升 苹果公司在去年其实就已经提到采用60μm层厚打印钛合金表壳，这对于快速打印和精细特征分辨率而言是一个完美平衡。EOS公司本次的钛合金优化工艺也恰好是基于该层厚开发。 对于3D打印的生产效率来说，业界普遍将层厚、扫描间距、扫描速度作为重要的影响因素。 但EOS指出，这种计算方式忽略了激光关闭、振镜镜片在不同扫描矢量之间跳转的无效耗时。这些微秒级的短暂空档不断累积，最终造成理论耗时与真实打印耗时存在巨大差距。对于小型零件而言，越是会出现海量的短扫描路径，从而增加无效跳转时间。 EOS将其M4 ONYX打印平台规划为下一代批量3D打印的主力平台，因此进行了多项重要升级。例如将激光器数量从4台增加为6台，采用新一代振镜扫描系统和智能扫描算法，以及60μm的“黄金层厚”。 它还给出了一个新旧机器（旧 M4 和新M4 ONYX）打印耗时的仿真对比。其中一个由大量陀螺组成的满版零件与手表表壳最为接近，通过M4 ONYX 的智能曝光排序、减少空扫、缩短跳光耗时，其打印效率提升了45.6%。 END 目前虽没有证据表明EOS参与了苹果钛合金表壳的打印，但其新钛合金打印工艺所取得的效能提升，却能够给国内消费电子产品应用带来一些思路。 除上述工艺进步之外，该公司的智能闭环质量控制以及自动化同样是消费电子行业应用亟需的。 最后，如果EOS公司M4 ONYX的用户将其用于生产钛合金表壳，它会更有竞争力吗？ 注：本文由3D打印技术参考创作，未经授权，谢绝转载。#消费电子 #3D打印 #苹果 #表壳