从过往的案例我们可以看出，materialise几乎渗透进入各种应用领域，不断挑战传统加工手段的地位，不断开拓3D打印在传统制造业中的深刻应用，航空航天领域便是其中之一。航天发射过程中，将每公斤物品送入卫星轨道的费用约为20,000美元，节省每一克都有助于提高空间探索的效率。Materialise与全球数字服务厂商Atos的工程部门共同合作，重新开发了一个广泛应用于卫星的钛合金镶件。在设计或制造航天器部件时，最大的挑战就是在不牺牲部件强度或性能的前提下优化重量。钛合金镶件广泛用于航空航天领域，在卫星等结构中用于传递高机械载荷。凭借精巧的优化设计并通过金属3D打印，新型钛合金镶件重量仅为原来的三分之一，性能也得到了改进。镶件置入夹层板结构钛合金镶件通常用来将其他设备与卫星连接起来，这样的镶件承受很高的负载，需要提升起又大又重的结构。这意味着它们必须具备很高的强度重量比，具有很高的强度和刚性，同时重量又必须非常轻。这些镶件被置入在航空航天结构中很常见的复合结构夹层板里，通过与夹层板的结合将载荷转移。传统镶件通常采用铝合金或钛合金通过机加工制造，其砖块形状的内部完全是实体，质量很高。除了材料的高成本之外，重型部件还会增加每次发射时航天器的运营成本。金属3D打印为航天结构件减重提供了契机。利用3D打印优化设计工程师面临着改变传统思维的挑战。这个设计旨在满足从概念阶段到制造阶段的所有要求。Atos依靠在航空航天工程和结构仿真方面的专业知识，从内到外设计了这个新型部件，提高了其整体性能。通过3D打印，物体的内部空间可以采用中空或轻量化结构设计。Materialise和Atos的工程师从减少部件内部的材料使用量入手，研发团队采用拓扑优化和晶格结构设计等先进技术，将镶件质量从1454克减少到500克。除了减轻重量外，团队还解决了原始设计中的热弹性应力问题。由于这些镶件在碳纤维增强聚合物夹板固化过程中已经被安装，因此会受到热弹性应力。优化设计降低了这些应力带来的影响并改善了载荷分布，延长了镶件的使用寿命。镶件横截面展示了内部的轻量化结构不莱梅Materialise金属3D打印工厂负责制作了新设计的两个钛合金（TiAl6V4）镶件。金属3D 打印已经证明其在航空领域的巨大潜力，之前没有任何手段可以达到如此之快的交付时间。Atos西班牙机械工程总监这样评价：“减轻重量将有助于提高卫星设备的有效载荷，并大量节省每次的发射成本。正是由于在如此短的时间内，在金属增材制造领域创造出这种高度复杂的产品，使得Atos和Materialise成为金属3D打印解决方案供应商中的佼佼者。”从过往的案例我们可以看出，materialise几乎渗透进入各种应用领域，不断挑战传统加工手段的地位，不断开拓3D打印在传统制造业中的深刻应用，推进变革，推动3D打印的发展。到目前看来，materialise只有一个。欢迎转发延伸阅读：采用点阵结构替代支撑实现轻量化和高强设计3D打印磁性活化材料—赋予材料生命力粉末一致性对3D打印的意义Materialise e-stage有多逆天长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology未来，设计会更加重要！ 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：3D打印复杂钛合金镶件：挑战传统加工手段地位

麻省理工学院的工程师通过3D打印制作了可通过磁场实现运动的柔软结构，它可以动，似乎拥有了生命，这跟我们以往看到的3D打印结构完全不同，他们的研究发表在了nature上面。这些结构可以爬行、跳跃、滚动，甚至可以轻松实现抓取动作，这些神奇现象的实现依赖材料、结构以及外部控制。研究人员使用了一种新型可3D打印的墨水用于结构制造，墨水中混合微小磁性颗粒，打印机喷嘴外部装载了一圆形电磁铁，当材料通过喷嘴挤出时，磁性粒子摆动成单一方向（也可打印完一层施加磁场）。通过控制结构中各个部分的磁取向，研究人员可以制造功能性的结构和器件，因不同位置响应外部磁场情况的不同，这些结构和器件可以运动，可以瞬间转变成复杂结构。含磁性颗粒的墨水喷嘴周围安装磁铁材料观察打印过程中控制磁性颗粒的方向打印完成的结构在外部磁场控制下实现复杂运动麻省理工学院的研究人员介绍，这项技术可以在生物医学领域找到应用，医生可以在血管周围放置一个结构来控制血液流动，或者使用磁铁来引导器具通过胃肠道拍摄图像，提取组织样本，清除堵塞，或者将药物输送到指定位置。通过胃肠道清除堵塞演示输送药物提取组织样本该团队的磁性激活结构属于软驱动装置范畴，通过磁场控制变形和移动。其他软驱动结构如遇温度或PH变化而膨胀的水凝胶、遇光热变形的形状记忆聚合物以及介电弹性体，往往需要一定时间才能改变形状，反应缓慢。目前还没有软体机器人能在像人体内部一样的密闭空间里进行任务，而磁驱动的概念则快速有力、对身体友好，并能够远程控制。使用新的3D打印平台，研究人员可以通过改变打印机喷嘴的电磁铁方向来调整特定区域内磁粒子的方向。该团队还开发了一个物理模型，预测打印出来的结构在磁场下会如何变形。考虑到材料的弹性、物质结构分布以及施加外部磁场的方式，该模型可以预测整体结构的变形或移动方式。结构模拟虽然当前的研究还处于初级阶段，但已经不断获得突破。未来，人们可以设计自己的结构和应用领域，通过对结构、磁粒子取向以及磁场等复杂信息的编程，可以打印出机器人等智能产品。 欢迎转发延伸阅读：3D打印光致变色材料（含配方） 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：3D打印磁性活化材料—赋予材料生命力

诺丁汉大学的研究证明，使用3D打印技术可以制造含有响应环境刺激（如光线）而切换状态的高级聚合物材料。这项被称为ColorMod的创新研究将给电子、医疗设备和量子计算设备的发展带来深远影响。相关文章发表在nature，理解需要花些时间。ColorMod基于光致变色油墨工作，当采用特定波长的光照射时，其外观可从透明转换为彩色，停止光照后颜色仍然保留，即使将油墨打印成实体也可以产生这种变色效应。同时，该过程完全可逆，用户可以对物体多次重新着色。UV光照变色可见光照射脱色打印之后光致变色效应这种现象产生的原因是，当该物质受到光照时发生了化学或物理反应，结构发生改变，造成吸收光谱发生明显变化，从而体现出颜色的变化。▋ColorMod关键思想此前光致变色仅限于从透明到其他颜色变化，ColorMod将这种方法扩展至多种颜色（例如红色到黄色）。其关键思想是在物体整个表面上实现不同区域的颜色控制，在重新着色时，ColorMod仅激活具有所需颜色变化的体素，并关闭所有其他体素。▋光致变色性质过渡态颜色：大多数光致变色材料在用光源激活时可从透明变为彩色。淡化vs持久：大多数光致变色材料一旦从光源上移除就会转变为失活状态。但是对于称为P型光致变色的某种类型的光致变色，颜色仍然存在，即使在材料已经从光源移除之后激活状态仍然存在。激活/停用：光致变色通常由紫外光源产生，失活则需要可见光源。颜色饱和度：颜色的饱和度由激活光源（即紫外光）引发的能量数量决定。诱发的能量越多，颜色变得越饱和。上述特性也适用于热致变色、电致变色和压致变色的情况，唯一的区别是诱导颜色变化的激发源不同。光致变色图谱▋3D打印方式Polyjet▋重新着色3D打印对象ColorMod的主要贡献是对3D打印对象的重新着色，即在打印后也允许外观出现多色变化。研究人员采用P型光致变色染料制成的材料进行打印，从而将不同颜色的致密多色体素覆盖在物体整个表面，这种多色物体的打印也只能采用polyjet技术。模型首着色与打印打印完成之后进行实体重新着色，需要使用软件对模型文件进行重新调色（调色板仅限于该对象所包含的光致变色颜色），在执行时，ColorMod首先计算哪些体素需要被激活，然后使用UV管先激活所有体素来执行期望的图案，再使用可见光投影仪选择性的使一些已经激活的体素失活。P型光致变色染料的使用，使物体即便从光源下移除，颜色变化仍然保留。UV光激活全部体素变色可见光使选择性的使部分体素失活选择性光致变色效果▋光致变色油墨配制1.材料光致变色3D可打印墨水由三个主要成分组成：可用于2D喷墨打印的基础染料、光引发剂、光致变色染料。基础油墨：由购自Rahn USA Corp的三种材料组成：材料Genomer 2252 / G，Genomer1117和Miramer300，ca. 50g，268美元。光引发剂：来自IGM Resins Inc.，材料：Irgacure 819，ca. 50克，250美元。光致变色染料：来自Yamada Chemicals，蓝色（DAE-0001,270nm），红色（DAE-0004,310nm）和黄色（DAE-0068,350nm）。每克每色95美元。2. 所需设备●磁力搅拌器和搅拌盘：用于混合不同组分●脱气器：用于从混合物中除去气泡●分辨率至少为打印头喷嘴尺寸1/10的注射器过滤器，用于清除可能堵塞打印头的杂质3.配制方法●将基础油墨Genomer2252/G（32g），Ge-nomer1117（59g）和Miramer300（9g）以600rpm在搅拌器上混合1小时制备100ml碱性染料；●加入2g光引发剂（每50g碱性染料加入1g）；●加入0.1g DAE-0001，DAE-0004或DAE-0068（每100g加入0.1g）光致变色染料；●将整个溶液在搅拌器中以600rpm再次混合1小时，以将染料颗粒溶解在基础油墨中；●将混合油墨通过注射器过滤器，以确保没有大颗粒残留；●最后，将油墨脱气以去除过滤过程中产生的气泡。▋新进展研究人员已开发出含有光致变色分子的高级聚合物材料，并证明了材料3D打印之后光致变色分子和聚合物之间的功能协同作用，扩展了高级材料种类，可用于解决实际问题。▋应用据研究人员介绍，理论上光致变色3D打印可以对QR码或条形码等相当复杂的信息进行可逆编码，然后将材料擦拭干净，这种方法可用于开发能量存储和电子材料，也可以应用于电子，医疗和量子计算行业的3D打印设备开发。欢迎转发 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：3D打印光致变色材料（含配方）

金属打印能够应用到汽车、航空航天、能源、工业以及医疗领域，无论哪一个行业都难以承担零件质量问题所带来的损害。3D打印零件质量所涉及的关键技术一是工艺，二是材料，本期话题以SLM技术为例细数粉末材料一致性对金属打印的意义。金属粉末雾化工艺的突破促进了SLM技术的发展，而粉末材料质量的提升则直接推动了金属打印零件的应用。目前SLM常用的粉末粒度范围为15-53μm，要求粉末具备良好的球形度、流动性以及低氧含量，然而由于雾化工艺困难，粉末质量存在很大问题。1. 球形度问题金属粉末制备过程中，粉末颗粒会随着制备方法的不同而呈现不同形状，如球形、近球形、多角形等。粉末颗粒形状直接影响粉末流动性和松装密度，进而对所打印件的性能产生影响。金属打印粉末形态差异一般来说，球形或者近球形粉末具有良好的流动性，能铺成薄层，进而提高零件的尺寸精度和表面质量，零件也能获得高密度和均匀性组织，是作为 3D 打印的首选原料形状类型。但是要注意，球形粉末的颗粒堆积密度小，空隙大，使得零件的致密度小，也会影响成形质量。2. 空心粉与卫星粉问题空心粉空心粉和卫星粉对材料品质是一大挑战，此二者的存在会导致成型零件中残留气孔，甚至经热等静压后此类孔洞也难以消除，对零件力学性能特别是疲劳性能带来严重影响；空心粉导致的空气夹带，则会直接影响材料成分和打印的稳定性。3. 粉末粒度分布问题粉末粒度双峰分布SLM用金属粉末15-53μm的颗粒大小指标虽容易达到，但粉末粒度分布却同样会对零件的表面质量和力学性能带来影响。据研究，同样的粒度范围内，以具有双峰分布的金属粉末为原料制得的零件致密度最高（留下邮箱获取文章）。4. 材料循环使用问题金属打印过程中未熔化的粉末仍然可以作为原料继续使用，但经过长时间的高温成型过程，粉末床中的粉末氧含量会有一定程度的增加，这对于EBM来说影响更大。随着使用次数增加，粉末成分、粒度分布、颗粒表面形貌都会发生变化。但目前的研究发现，SLM 成形试样的显微组织及力学性能与粉末循环次数无明显关联，而EBM成形试样力学性能则与粉末循环次数形成明显关系。针对于此点，仍需要深入研究。激光打印过程除却上述问题，金属粉末材料还面临着成分均匀、氧含量问题等。金属打印将用于超级大力神飞机制造3D打印用金属粉末的制备技术的发展制约着3D打印金属零件行业的发展，近年来，在金属3D打印技术迅猛发展的背景下，金属粉末制造巨头Sandvik、Carpenter、欧瑞康等纷纷加强了3D打印专用球形粉末产品的开发力度，针对于某一产品开发专用材料，一系列针对具体领域和具体零部件使用的粉末开始面世，这在加剧竞争的同时，也有利于促进金属3D打印的安全应用。欢迎转发延伸阅读：金属粉末注射成型技术(MIM)3D打印技术粉末成型工艺金属打印与热等静压技术技术竞争：喷射技术比你想象的更加重要长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology点赞！ 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：粉末一致性对3D打印的意义

在往期文章中笔者介绍过碳纤维3D打印技术，无非就是基于FDM的连续挤出技术和基于激光烧结的短纤复合材料制造技术，惠普的多射流熔融技术其实并未见到碳纤维方面的报道。而且，同为铺粉技术的3DP粘结技术却被忽视。先来看看这个视频。 从中可以看出该技术是将碳纤维和某种粉末充分混合，然后通过3DP喷射胶水的模式进行打印，打印的同时并未看到灯管加热。充分混合打印过程打印完毕需要对零件进行高温烧结，通过烧结的结果我们也可以看出，零件缩小了很多，颜色也变成了“黑炭”，这就有点像desktop的金属打印工艺了。烧结前零件大小烧结后零件大小烧结前后零件对比据介绍，经过高温烧结的材料还须使用树脂后处理，以获得高机械强度。这种新开发的碳纤维3D打印技术不知道是不是具有极大的潜在商用价值。欢迎转发延伸阅读：几种碳纤维3D打印技术技术竞争：喷射技术比你想象的更加重要长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology点赞！ 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：另一新碳纤维3D打印技术

最近一两年陶瓷3D打印稳步发展，而且越来越能引起大家的兴趣，上至学术大咖下至创业公司，无不在正式和非正式的场合显示出对陶瓷打印的热衷。笔者曾细数当前主流的陶瓷3D打印技术（延伸阅读必读），本期笔者介绍一款来自Alterfact的粘土3D打印工艺，看起来很有趣。Alterfact是由Lucile Sciallano和Ben Landau在2014年创建的一个实验设计工作室，旨在探索当下和未来问题，并将其转化为实验和研究对象。两人自主开发了多款陶瓷3D打印机，当前实践的重点集中在粘土的3D打印制作。Alterfact的粘土打印采用FDM工艺，通过压缩气体将粘土挤出喷嘴，在运行时以流体运动的形式层层叠加，就和挤牙膏一样。Alterfact粘土打印他们的作品似乎是功能对象和艺术品之间的桥梁，也区别于传统的陶瓷制作方式，现代家居企业非常青睐于这种不完美的美学展示。调配颜料、配制打印材料打印过程就像做蛋糕它的设计和制造流程具有明显的DIY风格，打印完成之后需要进行烧制、上釉等操作，既有机器打印也有手工操作，令人耳目一新，非常吸引人。其实Alterfact的作品很适合放在浴室、厨房、休息室场景中，非常文艺范儿，也很爽心悦目。目前Lucile Sciallano和Ben Landau已经成为墨尔本的新晋陶艺家，作品已经实现销售并不断售罄。感谢您抽出来阅读此文延伸阅读：搜索引擎陶瓷3D打印技术汇总欢迎转发长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：当陶艺遇上3D打印

碳纤维可以提供与金属相当的强度，但其重量却非常轻，在需要考虑重量与强度比的行业，如航空航天、汽车、轨道交通等行业中有着广泛应用前景。传统工艺制造碳纤维过程十分复杂并需要大量人力劳动，采用3D打印技术无疑会使碳纤维复合材料的制造更为便捷，同时大大减少人工投入。本期笔者汇总几种碳纤维3D打印技术，分为短纤增强和长纤增强两种，同时适合其他纤维复合材料。1. 激光烧结技术材料特点：短纤增强尼龙、PEEK、TPU等粉末材料工艺特点：以一定比例混合短切碳纤维和尼龙材料，通过激光烧结实现一体成型。激光烧结碳纤维汽车进气歧管功能样机2. 多射流熔融技术材料特点：短纤增强尼龙、PEEK、TPU等粉末材料工艺特点：通过灯管加热，在助溶剂作用下零件截面汇集足够热量实现熔化成型。MJF技术打印纤维增强部件3. FDM技术材料特点：长纤增强PLA、尼龙、PEEK等丝材工艺特点：通过FDM技术将长纤维填充进常规丝材中，起到增强作用。FDM打印碳纤维增强PEEK机翼此外，还有碳纤维编织、铺叠等专业的碳纤维制造领域专用技术，由于不属于传统的增材制造，有兴趣的读者可以百度一下。感谢您抽出来阅读此文延伸阅读：PEEK特种塑料应用实例及当前打印工艺ARGO 500：去他的金属打印！被状告的Markforged打印机是如何工作的彩色3D打印技术之四--惠普MJF技术转载请注明出处长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：几种碳纤维3D打印技术

1. 杜邦新品名称：Hytrel 3D4000FL/Hytrel 3D4100新品特色：Hytrel 3D打印材料有两种不同的硬度规格（Hytrel 3D4000FL邵氏D硬度40和Hytrel 3D4100邵氏D硬度60），具有高柔韧性，高耐热性和耐化学腐蚀性的同时兼具高强度和持久性，供客户灵活制造所需部件。使用Hytrel规格材料打印出的部件，其全方面机械性能可与注塑产品相媲美。新品名称：Zytel 3D1000FL新品特色：Zytel 3D1000FL材料可制造高强度的硬质功能性部件。采用Zytel 材料打印的部件具有超高强度及热变形温度，翘曲度和湿度敏感性低，同时表面也相当美观。2. 江苏威拉里新材料新品名称：模具钢粉末18Ni300新品特色：18Ni300作为金属增材制造技术专用马氏体时效钢，具有强度高、焊接性能好、韧性以及冷热加工性能好等特点。公司采用真空气雾化工艺生产出高品质3D打印18Ni300金属粉末，在生产过程中采用惰性气体保护，避免了雾化过程金属液体与空气接触而造成紊流，进而导致的粉末相互粘结。所生产18Ni300粉末球形度达到90%以上，氧含量控制在200ppm以内，粉末流动性好，完全符合3D打印要求。新品名称：高熵合金粉末新品特色：高熵合金是材料研究的新兴领域，具有很大的学术研究意义和工业发展潜力。具有高强度、高硬度、高热阻、高电阻、耐磨、耐腐蚀等优异性能。当前高熵合金的制备主要有：真空熔炼法、粉末冶金法机械合金化法、激光熔覆法、喷涂法等。威拉里现已采用真空气雾化工艺生产出多种成分的高品质高熵合金金属粉末，如FeCoNiCrMo，FeCoNiCrMn，AlCoNiCuTi，AlCoNiCuTiSi，AlCrFeCoNi等。粉末化学成分稳定、球形度好、氧含量低、流动性好、粒度分布均匀，为高熵合金研究开发提供强有力支持。3. Polymaker新品名称： PolyMideTMCoPA新品特色：PolyMideTM Co-PA 是一款尼龙共聚物3D打印材料。 它将出色的耐热性与极高的机械性能相结合，成为一款拥有卓越打印性能的工程材料。 PolyMideTM Co-PA的软化温度超过175°C, 可以用来打印耐高温和耐摩擦的工程样件或装配件。 新品名称： PolyBox新品特色：PolyBox 能够在打印过程中储存打印线材，为其提供最优打印环境以保证打印件的打印质量。 PolyBox中的温湿度计可以实时显示里面的温度和湿度，并且同时放置两卷1Kg 1.75 mm 或 2.85 mm 线径打印材料或者一卷3Kg， 1.75 mm 或 2.85mm 线径的打印材料。新品名称： PolyLite新品特色：PolyLite 系列包括3个产品, PolyLite PLA, ABS 和 PETG。PolyLite PLA与Polymaker的其他PLA一样，采用 NatureWorks公司的Ingeo PLA树脂为原料，加以 Polymaker专为3D 打印而开发的独到加工工艺制造而成。由Polymaker 工程师研发的PolyLite ABS材料，显著改善了翘边的情况并大大降低了难闻的气味的释放，使其成为了一款打印特性和机械特性都非常优秀的材料。PolyLite PETG 具有介于PLA和 ABS 之间 的硬度、韧性和抗冲击性，加上透明无色的特性，非常适合日常打印。4. 中航迈特新品名称： 钛合金粉末/高温合金粉末/铁基合金粉末/铝合金粉末新品特色：粉末优势：高球形度、高流动性、低氧含量。应用范围：航空航天、汽车、模具行业、医疗器械等领域。适合用于：EOS、SLM Solutions、ConceptLaser等打印设备。产品参照：GB/T1220、GB/T14992、GB/T3620、ASTMB168、ASTMF2924、ASTMF138、ASTMF75等标准。新品名称： 真空感应气雾化AMC-VIGA-100 / 电极感应气雾化AMC-EIGA-50新品特色：中航迈特科研团队成功突破了EIGA、VIGA制粉炉技术瓶颈，生产的粉末产品品质赶超国内外同类产品的技术指标。目前公司成套输出EIGA、VIGA制粉炉生产线，包括制粉设备、外围气站及供水设备、粉末筛分设备和粉末检测设备等，提供交钥匙工程，同时所有粉末相关设备也可单独销售，提供终身的免费技术支持。5. 东莞精研粉体新品名称： 全系列3D打印专用铜合金粉新品特色：精研全系列3D打印专用铜合金粉包括紫铜系列、青铜系列、黄铜系列等不同材料、粒度、应用领域的铜合金粉。粉体球形度高、流动性好、分散性好、氧含量低，适用于国防、军工、模具、电子、饰品等领域。新品名称：银合金粉新品特色：精研银合金粉球形度高、流动性好、分散性好，可用于多个领域，如含3D打印在内的各类增材制造、电子浆料、电工合金等。6. 深圳光华伟业新品名称：eASA线条新品特色：eASA改性树脂是一种由丙烯腈（Acrylonitile）、苯乙烯（Styrene）、丙烯酸橡胶（Acrylate）组成的三元聚合物，属于抗冲改性树脂。eASA与ABS的结构相似，具有作为工程塑料时所拥有极佳机械物理性能；由于聚合过程中取代了含双键的丁二烯，因而具有优异的耐侯性能及抗UV性能；同时还有较好的耐高温性能，且eASA还是一种防静电材料，能使材料表面少积灰尘。新品名称：ePA-GF玻纤增强尼龙线条新品特色：此款产品初外观为米黄色，呈半透明状；是中等填充量的玻纤增强型尼龙，相较纯尼龙耗材，其机械强度、刚性、模量等都有着大幅度提升；耐蠕变性、耐疲劳强度与耐热性也有着明显提升，其中热变形温度可达120℃，同时具备极佳的打印性能，出丝流畅不堵头，不易翘边；线条外表光滑细腻，无玻纤外漏，避免了接触时对人体的伤害；ePA-GF由于加入了玻纤，打印收缩率较纯尼龙小得多，因而打印大型制件收缩变形小。7. 科莱恩化工新品名称：Exolit PA6新品特色：科莱恩Exolit 阻燃剂产品组合以磷化学应用为基础，为建筑物、电子电气设备、纺织品以及飞机、火车、汽车和船只的设备提供更加环保的保护。科莱恩实现了Exolit 阻燃剂与PA 6 的巧妙结合，为广泛的终端应用领域提供出色的3D打印耗材。通过使用ExolitOP 1230，Exolit 阻燃性PA6 3D打印耗材实现并超过了UL94 V-0阻燃等级。科莱恩Exolit PA6耗材的性能表现：具有阻燃性能的材料、半结晶的热塑性材料、较高的抗冲击强度、刚性高、卓越的耐磨性、良好的耐高温性。适用于电气与电子设备的功能性零件、航天和运输领域的功能性零件、功能性原型、及无人机。来源：TCT亚洲展转载请注明出处长按添加订阅Share the World's 3D…

金属打印这两年虽风生水起，但由于新材料和新设备的涌现，塑料打印的工业化应用却同样势不可挡，采用高性能聚合物在某些领域替代金属，绝对会成为未来一段时间应用发展的重要趋势。笔者在上一期介绍了非一般的PEEK，本期笔者介绍一款进击的FDM打印机—ARGO 500，其打印强度堪比金属，材料重量又远轻于金属，笔者认为这是一项重要突破。ARGO 500一．高温打印高温意味着可以打印高熔点的材料，意味着提供高性能。高温喷嘴自带冷却系统1.喷嘴高温加热ARGO 500喷嘴加热温度高达550°C，并配备冷却系统，大大超过了以前的限制；特有的HVP挤出技术精确传导热量，可打印PEEK、PEI等高粘度高熔点聚合物。2.成型室温度高达180°C成型室具备除湿和恒温控制功能，可保持180°C的打印环境，有效避免热塑性材料变形，对于打印大型零件极为有利。3.快速预热成型室可在一个小时内完成预热，与其他系统相比，可缩短准备工作时间并提高效率。二. 有效控制有效的控制，意味着可以减少失败，保证打印重复率和稳定性。1.基板自动调平基板的精确调平是影响打印质量的最关键因素之一。Argo 500自动调平系统可自动校准基板位置，从而提高每次打印的重复精度，在调平阶段消除外部因素干预。2. 高精度运动系统无带传动系统Argo 500采用X-Y机电一体化运动系统代替皮带传动系统，定位精度达到0.025毫米，确保高精度和可重复性。Z轴采用C7级滚珠丝杠，确保层分辨率。3. 基板真空镀膜系统为进一步提高打印效率，Argo 500将一种新型的真空镀膜系统集成到打印机中，基板镀膜后可提高零件与基板之间的附着力，打印完成之后也可更方便移除零件。4.线材末端和材料残留传感器打印大型零件时，支撑添加不当可能导致整个打印失败，浪费时间和金钱。材料末端和材料残留传感器可有效在零件打印失败时停止打印。5.材料储存与传输体系Argo 500在打印机底部提供了一个温度可控的存储材料空间，保持材料干燥，避免受潮；存储空间具有4个料架：2个用于打印材料，2个用于支撑材料。该系统可自动加载材料，防止在材料耗尽时丢失打印。当一个料盘用尽时第二个料盘自动续接，与线材末端及材料残留传感器一起保证打印过程的稳定。三．强大的材料体系高性能聚合物强度胜似金属，可PK金属！1.碳纤维复合PEEK碳纤维的添加增加了PEEK材料的热稳定性和刚性，与玻纤增强材料相比更加耐磨而且防静电，使其成为现有性能最好的聚合物—强如金属！2.PEEKPEEK是工业上耐化学性最强的塑料之一，具有优异的强度，优异的耐疲劳性和240°C的连续使用温度。3. 高性能PEI材料PEI材料具有优异的热性能及尺寸稳定性，良好的阻燃性和耐化学性。基于其较高的玻璃化转变温度，它可以在高温下制造具有优异性能的部件。4. 碳纤维复合PA复合20％碳纤维的尼龙材料具有较高的拉伸模量，质轻、阻燃还可吸收冲击，是高端机械应用的理想选择。Argo 500通过高温打印、有效控制以及强大的材料体系确保系统具有非凡的打印能力，其500×500×500mm的超大成型空间可打印0.5立方米的大型零件，可制作原型也可生产高性能最终部件。●金属替代产品高性能聚合物取代金属产品，可产生很多成本效益。高性能材料齿轮高聚物材料的齿轮重量轻，提高了效率，同时也降低了噪音和振动。Argo 500的无带系统技术确保了零件的绝对精度，并且与精密金属齿轮CNC加工相比降低了整体成本。低摩擦系数与高耐磨性相结合，减少了润滑，从而简化了维护工作并确保了部件的耐久性。碳纤维复合尼龙汽车部件碳纤维复合尼龙材料将尼龙的轻质与碳纤维的机械强度和热性能相结合，强度与刚度显著提高，在汽车工业中从内部组件、外部组件到发动机壳体均可以替代金属部件，实现减轻重量与设计优化的可能性，同时具有环保和经济优势。●成品部件生产Argo 500的打印能力和高性能材料可以提供生产小型部件的能力，可以满足定制和按需部件的需求。传统工艺与3D打印的导杆机构导杆机构常用于含油、摩擦的环境中，已发生损坏，而复合碳纤维的PEEK的高强度、耐油、耐化学、耐磨损性能可直接制作成品部件，用于产品备件。●功能原型功能原型可根据产品规格使用和测试。Argo 500可快速开发具有非常复杂几何形状的高强、耐热和耐化学性的产品。PEEK功能原型这些高性能聚合物的打印部件已经成功被GE、空客、Mecaer航空集团以及以色列国防部门所使用。总结笔者认为FDM工业机在国内将会越来越受到重视，虽然现在并没有什么明显的政策来源予以佐证，但FDM打印技术的普适性及深刻的应用价值将会引发国内FDM的深刻变革。无论Argo 500还是Stratasys F370无不证明着FDM工业机在航空航天、汽车、石油及消费电子领域的直接应用，笔者虽然专业是金属打印，但也无不说一声，去他的金属打印。延伸阅读：PEEK特种塑料应用实例及当前打印工艺FDM深度应用：最普及但又最实用的3D打印技术工业级 FDM 3D 打印技术原理解析转载请注明出处长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：ARGO 500：去他的金属打印！

PEEK作为特种塑料的代表，可谓是当前3D打印届的高逼格产品，其独特的性能让应用届人士欢欣鼓舞，然而其难以打印的特点也激励科学界人士试图攻克难关。本期笔者以具体实例解说PEEK的应用以及当前的3D打印工艺。一．PEEK主要应用实例1. 进入太空的PEEK欧洲航天局（ESA）2017年采用PEEK打印了微型卫星的主要结构，而且PEEK材质的卫星能够在太空中飞行。欧航局主要是看中了其强度高、稳定性好、耐高温的特点。ESA制作的这枚卫星无须通过导线实现导电，这是因为通过PEEK打印的结构带有导电功能，无须通过导线与子系统联通。这是因为ESA采用的PEEK掺入了导电材料，使其具备了导电性能。如今塑料已经可以与不同的材料混合，以根据需要量身定制其性能。在这种情况下，“掺杂”的PEEK丝材便可以作为特殊应用领域的标准材料。此外，基于PEEK良好的机械性能、阻燃性等特点，还用来制作了空客A350-900的舱门支架、发动机整流罩、飞机内装件等部件，综合成本和重量都低于铝合金方案。2. 植入人体的PEEK在医疗器械领域，越来越多的脊柱手术、外伤和骨科类医疗产品制造商开始转向使用PEEK。如今已经有超过200万件产品被植入人体。PEEK能在众多医用原材料中脱颖而出，与其自身的特性密不可分，其优异的生物相容性、弹性模量、机械性能与钛、钴铬合金等典型的医用植入材料相比更具优势。通过3D打印，依据应用需求进行力学性能（如韧性、模量）的调控，可实现高性能PEEK零件的低成本、高精度、控形控性快速制造。2017年4月，一名胸壁肿瘤患者成功完成了3D打印PEEK肋骨的植入手术，属国际首例。在这之前，胸骨置换多是采用钛合金，其弹性模量和屈曲强度与真实的胸肋骨的差距很大，难以形成合理的梯度强度，由此产生的应力传导容易在特殊外力作用下损伤周围的正常器官。PEEK材料较低的弹性模量，可防止应力遮蔽效应，使周边骨头保持强度，同时，其良好的生物相容性和耐腐蚀性是其作为医用材料的基础。此外，PEEK还用来制作了椎间融合器、股骨柄假体、颅颌面、牙科等医疗产品。3. 跑在路上的PEEK汽车实现轻量化，无非是从结构、工艺、材料三大方面入手。在材料应用方面，工程塑料领域诸如碳纤维、PEEK等一系列新材料的运用开始成为汽车轻量化的发展趋势之一。目前，诸如宝马、奥迪等一些高档汽车制造商已开始颠覆传统思维观念，采用性能优异的复合型新材料和精湛的技术工艺用于新车型的研发设计。PEEK耐磨齿轮PEEK作为一种先进的工程塑料，已经被应用在轴承、活塞、阀门等重要部件的制作中。比起金属，PEEK 3D打印的汽车部件可减少70%的重量，节省1-2%的燃料，同时磨损率降低25-75%，这种零件不依赖润滑油且噪音小。除此之外，PEEK的熔点为343°C，使用温度达260°C，使其适用于汽车、其它车辆的动力系统以及电动机的运转环境。PEEK垫片PEEK除了在航空航天、汽车制造、医疗方面的应用外，在电子电气、机械零部件甚至食品加工等领域也有广泛应用。然而由于其熔点高的原因，PEEK尚无法通过常规打印机进行打印，虽如此，至今也有克服。当前对PEEK的打印工艺包括FDM与SLS两种，SLA以及3DP能不能做笔者目前尚不清楚。二．PEEK主流打印工艺1. PEEK FDM工艺PEEK打印过程中对环境温度与喷头温度要求非常高，所以必须要求机器具备一个恒温的环境，需要对腔体温度精细的控制。PEEK的材料热熔点在343℃左右，所以要求喷头温度必须达到350℃以上，并且在打印过程中保持这个温度。常规FDM与PEEK FDM的主要区别类别常规FDMPEEK FDM打印喷头温度0-260℃0-400℃可调（500℃）打印环境温度15-50℃0-200℃可调，恒温腔打印基板温度0-120℃0-300℃可调目前国内外能够实现PEEK打印的FDM打印机品牌尚很有限，但已经实现了3D打印的PEEK医疗应用。2. PEEK SLS工艺商业化的大部分SLS粉末床激光烧结设备预热温度都在200℃左右，以烧结尼龙材料为主流，材料的加工范围受到很大限制，只能加工预热温度在所允许预热温度范围内的材料。对于高分子材料的预热要遵循一个原则：预热温度要达到其软化温度，PEEK作为一种高熔点的半结晶态材料预热温度需要达到300多度，故而现有的大多数SLS打印机无法对其进行打印。预热和扫描过程据笔者了解当前能够加工PEEK材料的烧结设备有EOS P800以及比利时Aerosint。EOS P800预热温度号称可达380℃，而且该设备可以实现激光功率在线控制，即通过温度的检测即时调整激光功率，保障所烧结的部件性能。这个功能确实很厉害。EOS P800打印的小提琴Aerosint的这款打印机似乎更神奇一些。常规的SLS设备使用同一种材料，打印过程中非实体部分作为支撑在高温烘烤下材料性能会发生变化，重复利用次数很有限。传统与新型SLS粉末状态Aerosint实现了多材料的SLS工艺，在打印过程中使用惰性粉末材料作为支撑和填充材料，这些材料在长时间暴露于高温的环境中，并不会发生化学变化或者降解，因此在下一次打印的过程中仍然可以重复使用，所以几乎可以达到零浪费。此举对于PEEK这样昂贵的高温聚合物极为有效。有机会笔者对该打印机单独出一期内容。（笔者很奇怪外网去年10月份就已经发了相关内容，国内3D打印媒体现在才纷纷发新闻）三．总结基于塑料的3D打印由于耐温性和强度而无法与金属竞争，而PEEK的出现使特种塑料以及复合材料在很多领域开始与金属材料展开竞争，而且高分子材料比某些金属具有更好的强度重量比。3D打印功能件的制造应该向着更高容量、轻量化以及高性能的方向发展。转载请注明出处长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：PEEK特种塑料应用实例及当前打印工艺