难熔金属材料具有高熔点及特有性能,在国民经济中占有重要地位,一直以来作为高新材料加以发展。这类材料由于熔点高、高温强度高,给冶炼加工也带来很大困难,因此大部分难熔合金都采用粉末冶金工艺制造。随着对难熔材料成形复杂结构及降低成本、提高效率的要求,传统的粉末冶金工艺也显示出了其不足:需要昂贵的工装模具、复杂工艺过程，而且难以成形出复杂的三维实体零件。在此情况下，采用增材制造实现难熔金属成型，便成为一种有效途径。 材料钨钽钼铌熔点(℃)3400300026002470在现有常用的金属增材制造用材料中，熔点较高的应当是金属钛，其熔点达到1660℃，而难熔金属的熔点比之高出1000-2000度，即便采用激光成型，也存在一定困难，所以使用也比较少。随着激光成型设备的升级、制粉工艺的进步以及材料使用需求的不断提高，对难熔金属进行激光成型逐渐被开展，到目前为止，也已经取得了很大进步。1. 钨及钨合金钨的熔点高达3400°C，是熔点最高的金属材料，高温强度和抗蠕变性能以及导热、导电和电子发射性能都好，比重大，除大量用于制造硬质合金和作合金添加剂外，钨及其合金广泛用于电子、电光源工业，也在航天、铸造、武器等部门中用于制作火箭喷管、压铸模具、穿甲弹芯、触点、发热体和隔热屏等。飞利浦企业打印的壁厚小于0.1mm的纯钨准直器，薄壁有助于最大限度减少X射线散射钨材料的3D打印工艺以SLM为主流。2014年飞利浦利用EOS金属机开发出纯钨SLM工艺，并将其应用于X射线透视设备（如CT/PET/SPECT）上的高精度零部件制造。铂力特打印的钨合金光栅华中科技大学2010年左右即已开展钨合金的SLM工艺研究，但受限于多种因素并未引起太多关注并得到应用。2016年在珠海航展期间，铂力特展出了钨合金打印的光栅器件，最小壁厚0.1mm，但对其是否实现应用，铂力特并未进行详细介绍 。多孔钨固定件同年，华曙高科与某航空单位合作，制作了钨合金芯片散热器固定件，多孔变径结构一次成型且无需后期机加工，大孔尺寸为 1.5±0.02mm，小孔尺寸为0.5±0.02mm，工件致密度＞96%。但华曙高科采用的钨粉并非球形粉末。除此之外，GE采用电子束熔融技术开发了钨材料成型工艺，并将其应用于X射线和CT扫描仪上的过滤装置。钢铁研究总院采用EOS设备于近年开展了纯钨球形粉末的成型工艺研究。3D打印对于钨这种难加工材料的精加工，是一种有效手段。2. 铌基合金铌合金具有良好的抗血液腐蚀的能力,可制作血管支架；同时由于其比重小、强度高、韧性好、易焊接等优点，也是制造航空航天高温部件的重要材料。纯铌的熔点为2470℃，但针对纯铌的3D打印工艺开发笔者未能找到相关报道。铌2014年美国空间零部件供应商Metal Technology（MTI）宣布成功开发一种名为C-103的铌基合金3D打印工艺，采用的设备为3D Systems的ProX 300打印机。该材料熔点为2350℃，具有极好的耐热性，质量轻、可靠性好，而且具有经受强烈振动和低温的能力，被广泛用于航空航天。C-103铌基合金成分表C-103铌铪钛锆钽钨含量(%)余量10.00.7-1.30.70.50.5C-103铌基合金SLM成型实验C-103铌基合金最开始在NASA阿波罗指挥模块中使用，MTI针对此材料开发3D打印工艺，为其获得洛克希德马丁、穆格、NASA等客户的空间部件订单打开了大门。3. 钽多孔钽也被称为小梁金属,在医疗领域已安全己使用多年,它不与起搏器电极箔发生相互作用，不透过X射线,可用于颅骨修补。近年来, 钽棒已被用作全髓关节和膝关节植入物、脊椎关节植入物和骨坏死的早期治疗。钽金属属于难熔金属，熔点高达2996 ℃，其3D打印工艺难度大，对粉体性能、激光熔化参数、设备稳定性、铺粉质量、打印精度等要求很高。2016年Metalysis3D打印的钽材料2016年，英国公司Metalysis开发出金属钽球形粉末，并开展了3D打印及医疗方面的研究，证明了钽粉在SLM制造医疗植入物中的有效性。全球首例3D打印钽金属修复体2017年，我国西南医院完成全球首例3D打印钽金属修复巨大骨缺损手术，产品由株洲普林特增材制造有限公司采用华曙高科设备打印。同年斯坦福材料公司开始研究钽粉在髋关节等生物医学中的应用。斯坦福材料公司3D打印的钽金属髋关节假体2018年，西安赛隆金属成功利用自主研发的电子束金属3D打印机打印出钽金属。致密度高达99%，孔隙率> 70％，并获得科技部“个性化多孔钽植入假体粉床电子束增材制造关键技术和临床应用”重点研发计划的支持。4. 钼钼具有极好的物理、化学和机械性能,常被用作玻璃加工、航空航天和高性能电子部件材料。相比于其它难熔金属, 钼的密度要低得多,这表明钼的比强度较高,为要求减重应用的场合带来实效。2017年，国内清华大学开展了纯钼选择性激光熔化中的致密化和裂纹抑制研究，致密度达到99%。2018年，美国橡树岭国家实验室（ORNL）采用Renishaw激光熔化系统成功实现放射性同位素钼-99（Mo-99）成型，作为现代医学中最常用的放射成像同位素，3D打印Mo-99成为美国医疗保健材料商业化生产的重要一步，同时，这也是3D打印有史以来第一次放射性材料成型。关于钼材料的3D打印商业应用，还鲜有报道。总结衡量一种金属材料能不能进行激光熔化成型，不能仅凭熔点高低，它还与材料成分、材料性质有重要关系。不必迷信“第一次”“首发”这样的字眼，能够打印和能够做好、能够应用有很大区别。文中提到的对一些材料进行研究的机构，也只是一部分而已。敢于尝试，就能获得一些经验。欢迎转发资料下载请加入3D打印技术参考QQ群：867355738在校生3D打印专业知识交流与分享，寻找工作机会，请加入高校人才社区交流群：942944143延伸阅读：Fraunhofer开发薄壁零件后处理消振结构从气流和零件摆放角度探讨SLM打印表面质量金属材料选择性激光熔化过程中的冶金问题和质量控制Fraunhofer 开发VCSEL工艺减小金属打印过程中内应力长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：激光成型高温难熔金属材料的种类及应用

近期招标相关近期中标相关一项应用GE将在商用航空发动机上安装第一个金属3D打印部件美国联邦航空管理局（FAA）已经批准GE增材和GE航空在波音747-8使用采用增材制造的支架，取代传统制造的电动门打开系统（PDOS）支架。波音747-8使用的GEnx-28发动机该3D打印支架的制造设备为Concept Laser M2 多激光器选区激光熔融系统，3D打印的PDOS支架用来打开和关闭发动机的风扇罩门。GE表示，与传统制造方式制造的支架相比，3D打印技术将减少高达90%的材料浪费，传统支架采用对金属块进行铣削方式制造，因此产生的材料浪费约占50%。此外，3D打印支架采用了优化设计方案，重量比传统支架轻10%。最新采用的3D打印支架GE航空表示，在进行支架生产时一次打印过程中可以生产4个支架，在构建室中4个支架以互锁设计的形式实现，打印材料为钴铬合金。实现支架的内部生产将使GE航空降低发动机支架的总体制造成本。三项财报3D Systems 、Stratasys、Materialise公布2018年第三季度财报Materialise，Stratasys和3D Systems相继公布2018年第三季度的财报，各自报告的亮点包括：Materialise总收入较2017年第三季度增加44.6％至5320万美元，毛利润3007万美元，这主要是由于Materialise Medical和Materialise Softwar以及Materialise Manufacturing的制造业务表现强劲。年度软件销售和维护合同的递延收入总额从2017年底的2131万美元增加至2278万美元。研发费用相比去年同期从535万美元增加到640万美元。Materialise通过与巴斯夫合作完成了公开发行和私募股权，筹集了总计7000万美元的现金， 11月中旬Materialise将推出几款创新产品。Stratasys2018年第三季度的收入为1.62亿美元，去年同期为1.559亿美元。第三季度毛利润为7890万美元，2017年同期为7520万美元。第三季度净研发投入为2580万美元，比去年同期增长18.5％。2018年前三季度Stratasys总投入研发费用7450万美元。Stratasys的强势增长来源于高端系统订单及服务业务的持续增长。工业FDM、PolyJet技术、新的金属增材制造平台和投入应用的新材料为推动市场增长做出了贡献。3D Systems该公司第三季度总收入增长8％至1.645亿美元，去年第三季度为1.529亿美元。打印机收入增长17％，销售数量增加93％；医疗解决方案收入增长14％，材料增长2％，软件增长8％。第三季度毛利润为7781万美元，2017年同期为5856万美元。第三季度净研发投入为2320万美元，比上一年第三季度下降5％。2018年前三季度Stratasys总投入研发费用7180万美元。3D Systems收入增长取决于金属和塑料打印机销量方面的持续强劲增长，与此同时其成本结构正在得到改善。欢迎转发资料下载请加入3D打印技术参考QQ群：867355738在校生3D打印专业知识交流与分享，寻找工作机会，请加入高校人才社区交流群：942944143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）：一周国内3D打印设备采购动态及三大巨头第三季度财报

东莞一迈智能科技有限公司是国内高性能材料3D打印解决方案提供商，首次在国内提出支持高性能材料打印服务，在高温聚合物3D打印领域具有重要的市场地位。公司目前已推出3款高温打印机、3款工业打印设备，使用材料涵盖PEEK、PEI、PPSU等高性能聚合物，在医疗、航空、模具等方面具有重要应用。本期来跟随笔者了解一迈智能如何打造中国特色的高性能材料3D打印机。一. 材料特色一迈智能主推高性能聚合物材料，包括PA、PC、PEEK、PEKK、PEI以及PPSU。这些材料中，部分是一迈智能自行生产，部分源自进口，打印机具有较好的兼容性，可一机多用。这些材料通常具有比常规的PLA、ABS都要高的熔点，同样，也具备后者所不具备的力学性能和耐腐蚀、耐高温性能，可极大满足工业、航空甚至医疗领域的应用需求。在支撑材料方面，若采用实体同种材料，存在材料成本高、支撑难以去除的问题。一迈智能经反复试验，推出了专用于高性能聚合物的支撑材料，在满足高温打印的同时，支撑材料的成本仅为实体材料成本的1/4。除此之外，一迈智能还将目光定位于高温可溶性支撑材料的突破。此外，部分高温材料在打印时可能会产生材料碳化造成喷头堵塞，一迈智能为此推出高温清洁材料用于喷头清洗，这为打印过程的不间断进行提供了保障。二. 成型室温控特色—450℃的打印温度、120℃的恒温温度以及130℃的热床温度材料PAPCPEEKPEIPPSU 温度（℃）260240430380380一迈智能推出的MAGIC-HT-PRO打印机所能达到的最高打印温度是500℃，但450℃足够打印目前市场上绝大部分材料，考虑到高温会影响使用寿命，因此锁定最高打印温度为450℃。成型室恒温通过热风循环系统实现，最高出风温度可达150℃，实测腔内温度可稳定维持在120℃，该温度在是保证设备稳定使用前提下最接近于PEEK玻璃转化温度的值；热床通过专用底板加热，最高温度为130℃，一般在80℃的条件下可确保高性能材料打印不翘边，研究表明130℃的热床温度下打印出的PEEK制件性能最佳。三. 打印头特色—快拆式液冷高温头从应用角度来讲，一迈智能建议客户高低温材料分不同打印头，或者一种材料用一个打印头，这样得出的打印结果是最纯粹以及最安全的，尤其对于医疗应用以及材料研发的项目来说。基于一机多用的考虑，一迈智能将打印头设计成快拆式、模块化，非常方便用户更换。快拆式双液冷高温头液冷高温头具有非常好的散热效果，可以有效防止喷嘴热量传导到打印头上方，并且提供更好的模型散热温度，这对于提高恒温温度也有帮助；配套双高温头是因为一迈一直希望解决高温材料的支撑问题，经过反复测试，终于寻找到了合适的支撑材料。使用价格更低的材料作为支撑，同时还能保证打印效果，并且后期极有可能做成可溶解的支撑材料，这也是后期的一个拓展可能性。四. 人性化特色—配套耗材防潮柜、工具箱和快拆式热床平台3D打印线材在拆开真空密封袋之后的存放条件一直没有得到普遍重视，而PA、PEI、PPSU非常容易吸潮，PEEK吸潮后打印效果会变差，PLA存放时间长了容易折断。。。。。高性能材料的成本相对昂贵，如果没有一个好的存放条件，会是一个很大的浪费，一迈智能为此配套了一个10%RH的低湿度防潮柜。专业工业设备往往需要多次用到一些工具，如剪钳、镊子、快拆式打印头等等，一迈为此专门制作了分类管理的工具箱，方便用户使用。热床平台的设计也是采用快拆式，目的是为了方便用户取模和替换。快拆设计可以通过磁吸、真空吸、轨道卡扣等多种方式实现，然而磁吸容易受到高温影响，而真空吸会增加电器配件、功率以及重量，最终优化设计采用了轨道卡扣的方式。五．应用特色一迈智能坚持只有真正的应用才能推动3D打印技术的发展，并不断深耕3D打印应用，当前公司与中科院、哈工大、昆明医科大附属医院、美的、HEC、plantronics等研究单位和企业建立了合作，在PEEK锁骨置换手术、齿科植入研究、鞋底试用模具、石油化工井下设备、精密加工部件等方面实现真实案例积累。笔者认为，无论哪个公司，只要深耕应用、加强创新，定会在当今的3D打印领域获得持续增长。关于一迈智能产品的更多详细资料，添加qq群获取。本文转载须联系作者，欢迎约稿资料下载请加入3D打印技术参考QQ群：867355738在校生3D打印专业知识交流与分享，寻找工作机会，请加入高校人才社区交流群：942944143延伸阅读：先进材料正在塑造聚合物增材制造的未来国内PEEK打印机及医疗应用案例PEEK特种塑料应用实例及当前打印工艺利用高性能复合材料和金属3D打印解决更多制造挑战 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：中国企业：一迈智能打造中国本土高性能聚合物打印机

德国前总统赫尔佐格曾说，“为保持经济竞争力，德国需要的不是更多博士，而是更多技师。”这里所说的技师，指的是支撑“德国制造”的“工业技师”。提起德国，人们很自然地会联想到大众、奔驰、宝马、奥迪、保时捷、欧宝等这些德国名车，联想到德国的机械设备。德国在制造业的卓越成就，归功于德国政府对职业教育的大量投入和全社会对技工的尊重。德国企业家认为，一流的产品需要一流的技工来制造，再先进的科研成果，没有技工的工艺化操作，也很难变成有竞争力的产品。德国技工工资高于全国平均工资，技校毕业生的工资几乎普遍比大学毕业生的工资高。大学毕业生白领的平均年薪30000欧元左右，而技工的平均年薪则是35000欧元左右，不少行业的技工工资远远高于普通公务员，甚至高过大学教授。由于德国技工的工资高，制造业技工需求量大，每年有65%的初中毕业生放弃读高中继而读大学的道路，直接进入职业学校。德国的职业教育由政府全额拨款，一个学生一年可获政府4100欧元的教育经费。学生在职业学校学习期间就被企业“订购”成为企业的准员工，企业要按规定向“订购”的技校生每月支付600~800欧元的学习津贴。德国制造之所以如此强悍，关键是这个国家积蓄了丰厚的“工匠”资源，包括工程师、高级技工、普通技工。德国的工匠精神就是严谨、规范、一丝不苟，规定螺丝需要拧五圈，他们绝不会拧四圈半。无论是工程师还是普通的技工，每人都有一手绝活，有的是祖上传承，但更多来自遍布德国的职业学校、技工学校，甚至应用技术大学，此外德国行业协会的培训和企业内部的实地训练也非常普遍。问题是，为何那么多德国人甘愿做技工而不是普遍追求高校文凭？1为什么德国人甘愿做技工？一、在德国，做技工不丢人，他们在社会上同样享受其他“高等职业”所拥有的声誉和尊敬在德国人看来，每个人所做的事情不过是分工不同而已，无论是政治家、教育家、企业家、工程师还是技工，他们仅仅是职业之别，不存在尊卑贵贱。德语“职业”一词，意即天职或上帝的召唤，每个人从事的职业，从“天职”的意义上看都是神圣的。正因为如此，德国人做事认真负责，能静下心来做好分内工作。二、技工同样也有很高的收入普通技工2000~3000欧元（约14500-~22000人民币）的收入，一点也不比大学毕业生差，而且更好找工作。高级技工更是企业之宝，他们的收入更高，养家糊口已经不在话下，而且还可以买房买车，享受高品质的生活。就算是一人养家，同样可以到国外度假或专注于自己的业余爱好，比如名酒收藏、古董字画收藏等，这些并不是只有受过高等教育人士才享有的“专利”。从职业学校毕业出来的同样是人才，他们也有机会被派往海外工作，享受高工资和海外补贴。我的一个朋友从技校毕业后就职于辛克全球货运，工作几年后被分别派到北京和上海担任技术主管，不仅能存下很多钱，而且每年还邀请父母到中国旅游。三、德国的教育通道对任何人、在任何时候均非常畅通从事技工的人，如果想“转换跑道”，也可以申请进入应用技术大学继续深造，毕业后拿到国家承认的硕士文凭。当然也可以通过补习，取得“Abitur”（完全中学毕业文凭）后，同样也可以申请综合大学，攻读硕士、博士学位。德国上学没有年龄限制，属典型的活到老学到老的范例。因此，如果大学课堂上见到白发苍苍的老头老太太，根本不足为怪。由于德国人具有普遍平等的观念、技工也享有较高的收入、随时可以进入高等学府继续深造，所以不少德国人宁愿选择做技工，而不是非要去比拼大学文凭。正因为如此，德国不仅有众多“仰望星空”的思想家，而且也有大量“脚踏实地”的实干者。2为什么德国人工作时间短还成功工作时间短？怎么可能，可事实就是如此，这是经合组织（OECD）调查的36个成员国国家工作时长排行榜，德国以每年工作1371小时，成为所有国家工作时间最短的国家。天哪，平均下来德国人工作日每天工作六个小时，什么概念，对比我大天朝每天都在无尽的苦逼加班中，简直不要太幸福。在今年，这个数字又有了更新。据英国金融时报报道，在经历六轮谈判后，德国最大产业工会组织德国金属业工会与西南金属电气雇主协会达成协议，双方同意：4月起给工人们加薪4.3%，允许工人们每周工作时间从标准的35小时缩减至28小时，即每天工作5.6小时，同时保留重返全职工作的权利。一起来算算德国工人的工作时长在德国，除每周5天工作制所带来的全年104天周末休假之外，根据德国《联邦休假法》规定，每人每年还享有至少24个工作日的带薪休假（一般在30天以上），其中不包括双休日和节日。加上法定节假日，如新年、五一劳动节、德国统一日和圣诞节、复活节、升天节、降灵节等，假日总和超过150天。按照每天5.6个小时工作制，再按最低的休假标准来算，德国人年工作时长约1204个小时。另外，上表中没有中国，不过据估算，中国劳动者年均工作2000至2200小时，这还是按照朝九晚五、双休制并且不加班的情况下。取其中间数来说，中国年工作时长约有2100个小时。并且就目前中国众多企业来说，很少存在不加班的情况，而且许多中国公司加班并没有加班费。综合来看，中国的人均上班时长排全世界第一应该是没有悬念的......这里做个小调查，不妨说说，你每周工作时间是多长呢？原文中此处为投票，暂不支持采集注：一年的工作时间=每周工作时长*52周再看看下世界银行发布的2016年全球各个国家的GDP数据，中国人口14亿，人均0.79万美元，德国人口8千万，人均4.2万美元，是中国的5倍之多，且仅次于美国。在“2016最好国家”排行榜中德国更是出人意料位占榜首，中国位列第十七。3为什么德国工作时长垫底经济还这么好呢在如此的高福利制度下，德国还能创造出如此的经济奇迹，以及2300多个世界品牌，凭的是什么？一、不盲目追求高速度尽管德国的高速公路从不限速，但却频繁可见提醒你开慢点的醒目标语；一个产品需要8个小时做好的，德国人一定要工作8个小时才出产品，中国人则是1个小时就能同样完成工作，但是质量却天差地别。然而这种不追求速度的行为，在中国人看来就是“磨洋工”。德国的建筑设计师，设计图纸都是精心构思，没有重复的，所以建筑都呈现出不同的风格。因为一样的图纸抄袭会被同行看不起，在行业内很难混下去。但在中国类似的建筑却比比皆是。二、不依靠房地产相对于英法两国，滞后发展的资本主义国家德国，100年来从不把房地产做为国民经济支柱产业，几乎变态般的限制房地产行业，限制房屋出租行业。德国将房地产作为具有福利性质的服务型产业，而非国民经济支柱产业。机械制造、汽车、电子设备、化工制造才是德国经济的四大支柱。德国刑法规定，购买第三套房即视为炒房，是犯罪行为，这也是中国人不敢在德国肆意炒房的原因。德国政府制定的法律和政策，都在“切实有效”地保障民众的住房权利，即使中国土豪财力再雄厚，也无法在德国通过炒房的手段牟利，因为那极有可能缴纳高税额，并且触犯刑法。三、不依靠旅游业德国的旅游资源之多，甚至比法国更丰富，但旅游业的发展远远低于欧洲各国，这正是德国人重视实业的发展，不喜欢文化上的吹嘘，务实的精神。德国的古堡数量更是欧洲最多的，甚至连传统的工业区北威州也有数量众多的水上城堡，仅仅慕尼黑所在的巴伐利亚州就有很多处华丽的宫殿，比如慕尼黑的王宫，其华丽程度一点也不逊色于巴黎的凡尔赛宫。四、不玩金融泡沫战后德国共经历了6次经济衰退，包括两次石油危机和美国次贷危机，但每次衰退的时间均不超过1年，尤其是在欧债危机中“一枝独秀”，率先复苏，显示出极强的抵御危机能力。相比之下，美国战后共经历7次衰退，且在20世纪七十年代石油危机和次贷危机中恢复了较长时间。这一切都是归功与德国不玩金融泡沫，德国的金融是为实体经济服务的，在西方发达经济体中，金融处于不发达的地位。从个人方面来讲，有以下三点原因：1. 德国人的工作时间可以灵活安排，员工有很大程度的自主权。2. 德国人在工作的时候就专心工作，效率极高，你在公司和同事聊天喝咖啡的时候，他们也在专心工作。3. 与前一条相对，德国人很重视个人生活，一旦离开公司，就不让工作的事侵蚀自己休息的时间。而且还有非常重要的一点，德国人对工作非常的尽职尽责，但是同样对于生活他们也非常的认真，区分的很开，这也与我国的文化有很大的区别，加班在德国人的眼中并不是你多么的努力，认真，相反的是你工作效率低，所以德国人非常讨厌加班。其实，这种专注无论是对生活还是工作的态度都非常值得我们学习，我们不禁思考一下，有时候我们的加班真的是必要的么，是否是为了加班而加班呢？资料下载请加入3D打印技术参考QQ群：867355738在校生3D打印专业知识交流与分享，寻找工作机会，请加入高校人才社区交流群：942944143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）：为什么德国人甘愿做技工？

材料的可用性和性能是影响其应用的关键因素。截至目前，金属FDM可用材料包括17-4、316L不锈钢，6061铝合金、In 625等；金属粘结剂喷射可用材料包括17-4、316L、304不锈钢以及青铜合金等等。目前，只有SLM能够成型较多的金属材料，包括铝、钛、镍、钢、贵金属、高温金属以及镁等其他正在开发的材料。理论上，每一种可焊接材料都可以用于激光粉末床成型。关于激光成型的金属材料的机械性能已经被大量研究，工程人员对SLM也比对研究较少的金属烧结成型技术具有较高的接受度。材料可成型示意原则上，所有已知可用于MIM的金属也可用于粉末床成型烧结技术，特别是采用激光成型困难的铜和碳化物材料，因此具有广阔的应用前景。此外，铝合金烧结存在一些困难，用于烧结成型仍具有挑战性。材料性能—密度本研究，以316L和17-4PH不锈钢为例对比材料性能。这两种材料可用于SLM、MIM、金属FDM以及3DP工艺，具有最佳的可对比性。研究数据基于来自9个不同供应商的50多个样本。材料密度分析高材料密度对于良好的机械性能如拉伸强度和疲劳性能是至关重要的。此外，由于设计限制，所有携带流体或气体的组件都需要达到一定的致密度，因为密度与壁厚以及零件的可渗透性具有重要联系。对于孔隙率的分析，通过光学显微镜分析每种技术的零件横截面；密度通过xy和zx平面中的三个代表性图像计算。汇总样本包括来自几个3DP和金属FDM系统制造商的显微照片以及MIM和SLM样品。这些数据显示出不同技术在孔隙孔径、形状和分布上的显著差异。对于3DP烧结技术，最主要的影响因素是不同的脱脂和烧结策略，而不是特定的3D打印机制。材料无损检测计算机断层扫描（CT）可用于零件无损检测，对于孔隙度分析的有效性，必须考虑CT图像的质量和分辨率，断层扫描可能无法检测到低于分辨率的孔洞。FDM与SLM打印零件CT扫描比较3DP、金属FDM以及SLM的计算机断层扫描图像，结果显示3DP和金属FDM样品具有更多的孔隙分布，这与光学显微图像的结果相印证，表明基于烧结的零件组织具有更多的缺陷。材料性能—微观组织为了最小化烧结温度和其他工艺固有因素对机械性能的影响并提高可比性，所有拉伸试样采用相同的热处理工艺。所有样本在1040℃的温度下真空保温1小时，17-4PH试样另外进行H1025热处理。17-4PH微观组织形貌316L不锈钢试样显示出典型的孪晶奥氏体微观结构，晶粒尺寸在50-100μm；17-4PH试样具有马氏体微观结构和残余奥氏体。对于这两种合金，来自某些供应商的样品显示出在较高烧结温度下形成的δ铁素体沉淀。316L与17-4PH热处理工艺材料性能—拉伸强度和硬度基于烧结的金属打印零件，其硬度接近ISO 22068对于MIM成型材料的要求。其硬度值低于标准要求可能与溶液处理和孔隙积累有关。316L不锈钢热处理后的硬度（HV）316L不锈钢热处理后的拉伸性能无论基于烧结还是熔化的金属打印零件拉伸性能均满足ASTM A276和ISO 22068标准要求，并高于铸造零件的拉伸强度。 SLM成型的316L不锈钢材料具有较好的弹塑性，并具有极高的屈服强度。由于激光成型过程中材料瞬间凝固，晶粒来不及长大，相对于基于烧结成型的金属零件伸长率略低。17-4PH 经H1025热处理后的硬度17-4PH 经H1025热处理后的拉伸性能经沉淀硬化后，两种技术成型的金属打印件强度均符合标准要求并与MIM成型件一致，而MIM材料的伸长率则远远超过标准值。用于测试的样品具有99%的高致密度，而烧结成型的合金材料的平均致密度一般为95%-97%表面质量和尺寸精度表面质量表面质量和尺寸精度是金属增材制造技术在生产中的重要指标。对于最终应用来说，在构建条件下的高精度和低表面粗糙度可能会减少某些后处理的使用。在此方面，SLM通常与铸件表面质量相比较。成型零件表面粗糙度Ra（μm）为了评估表面质量，往往通过粗糙度测量仪进行测量。通过测量ZX和XY平面中的试样表面来计算数值，两组值都需要进行有意义的技术比较。对于金属FDM，表面粗糙度很大程度上取决于构建方向。粗糙度测量仪测量零件表面粗糙度增材制造部件的功能表面往往通过后加工获得，自由形状的表面可以保持构造或通过简单喷砂来获得较好的表面光洁度。注射成型的零件表面质量通常能够满足功能表面的要求。表面粗糙度以及尺寸精度的可重复性可允许制造高精度部件而无需机械后处理。如果通过铸造无法获得功能表面，则通常将部件加工成坯件，在零件烧结前进行铣削操作要容易得多。如果可以控制烧结引起的失真，建议在坯件烧结前进行后处理。尺寸精度采用高分辨率计算机断层扫描，对比不同工艺成型汽车零件后的尺寸精度。基于烧结的FDM和3DP成型零件显示出外环周围的变形，这很可能是在烧结过程中引起的，从图示也可以看出，SLM成型精度更高。零件上过多和缺失的材料会对尺寸精度产生不良影响，这对于金属FDM部件影响更为严重。高分辨率CT扫描检测形貌特征高分辨率CT扫描可以展示任一技术成型过程中零件的特征表面结构，具体3D打印过程中材料的成型情况在扫描中清晰可见。总结如今，金属打印技术的选择类型可谓不胜繁多，针对不同的应用以及数量的多少，应用厂家可以自行选择产品所适用的技术。本篇对于两种技术所产生的零件性能就介绍到这里，孰优孰劣各有其应用所在。基于烧结和熔化成型的金属打印技术系列文章已全部完成。资料下载请加入3D打印技术参考QQ群：867355738在校生3D打印专业知识交流与分享，寻找工作机会，请加入高校人才社区交流群：942944143延伸阅读：金属增材制造技术系统梳理基于烧结工艺的金属增材制造工作原理基于烧结和熔化工艺的金属3D打印成本结构对比 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：基于粘结剂喷射和SLM的金属3D打印性能对比分析

3D打印高校专业技术交流社区QQ群：942944143随着中国3D打印行业的发展，创新型企业越来越多，从事相关研究的高校及学生数量与日俱增。然而当前行业却存在企业难以招聘到合适的人才，在校学生对企业需求了解不畅的问题。针对此现象，笔者成立3D打印高校专业技术交流社区，定位学术及专业技术交流，并及时发送企业招聘需求。为防止qq群变成招聘网站，招聘信息由企业直接发送3D打印技术参考，并由后台审核后发布给各位在校学生，故，不接受企业人员加入，望各位企业朋友能够理解，3D打印技术参考也将及时为企业提供人才信息。当前，交流社区已获得先临三维、陕西恒通、铂力特、华曙高科、惠普中国、汉邦科技、一迈智能、华融普瑞等企业的专属人才需求，欢迎各位学子加入。3D打印高校专业技术交流社区QQ群：942944143行业发展需要您的转发长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：3D打印高校专业技术交流社区

人工智能（AI）已成为近两年来非常火的一个词儿，从IT界的程序猿到菜市场的老大妈，都在谈论哪儿哪儿又人工智能了，好像这项高大上的神科技真就在身边似的。可不就是，那送快递的机器人、风儿跟着你跑的空调机，还有那龙泉寺的贤二和尚，真真儿让我们发现，AI，还真就在身边了。Atlas人工智能机器人人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。可以肯定的是，人工智能将是我们未来的一部分，它将用于制造真正先进的设备。但是你知道3D打印技术也可以充分利用AI吗？如今，增材制造已成为改变制造业游戏规则的技术，随着工业领域对3D打印正在提出越来越高的质量要求，人们开始借鉴其他技术来实现多方面的质量保障，这里面有机器视觉、机器学习以及智能监控，但这些技术无一不与人工智能联系紧密。3D打印是一个复杂的过程，AI可以极大地帮助改善其运行效率，使这项技术更加高效。人工智能和3D打印的组合可以给增材制造带来新的惊人应用。3D打印和人工智能如何协同工作1. 通过AI进行3D设计3D打印的模型设计必须使用CAD软件，现在AI已经越来越多地集成进了建模软件，帮助用户创建最佳的3D打印模型。CAD仿生设计Solidworks最近推出了Solidworks Xdesign，这是一款使用AI的强大3D建模软件；而Autodesk开发的Dream Catche则可以用于再生设计。使用此类工具，完全由计算机自动合成几何，只需几个小时即可生成数百种设计。由AI参与完成的无数个无人机仿生结构AI的使用能够帮助找到3D模型中的缺陷，并能识别无法打印的模型，从而为3D打印项目提供更加完善的解决方案。AI参与设计的空客飞机仿生隔断结构（点击图片）2. 通过AI进行缺陷检测人工智能能够在改进打印工艺、避免打印错误方面提供重要帮助，此举能够为获得高质量的零件提供保障。产品表面缺陷检测对于人工或机器视觉来说都是一项艰巨任务。这些缺陷可能具有随机形状和低对比度，用机器视觉来检测需要复杂的机器视觉算法。通用电气在纽约的实验室正在开发这种计算机视觉技术，并将人工智能和机器学习用于打印零件的检测，最终实现3D打印部件的质量控制。机器视觉与缺陷检测雷尼绍在机器视觉与智能监控方面走的要更远，其推出的LaserVIEW和MeltVIEW模块旨在实现打印过程的实时控制。它可以使用户和研究人员深刻理解打印工艺，随着建造进行，数据以3D形式呈现，工程师可以对比每个传感器的数据并比较任何可能的变化，从而对缺陷进行原因分析。雷尼绍机器视觉与智能监控（点击图片）我们已经知道3D打印是一种节省时间、降低成本的制造技术， AI的引入，将提高设备的智能化水平，以此将进一步减少制造时间和材料浪费，并为零件质量提供保障。3. 人工智能将成为未来工厂的一部分人工智能显然可以集成进入3D打印工厂，并改变制造业的未来。AI Build是一家位于伦敦的公司，开发了一种基于AI的自动3D打印技术。其设备配有智能挤出机，能利用机器视觉算法分析正在打印的结构，可以检测缺陷问题，并能做出自主决定。它是一个使用工业机器人和机器学习软件的大型3D打印平台。3D printting with AI自动3D打印工厂的可能性现在已成为现实，这将大大节省时间并降低人工成本。事实上，使用打印机和人工智能可以自行决定并打印可行的部件，工厂的时间和资源可以专注于更多其他任务，这是一场真正的革命。AI Build正致力于机器自动识别、自主学习错误并创建真正错综复杂结构的打印机，这将帮助增材制造技术走得更远。 EOS未来工厂END人工智能用于3D打印生产，其实是在物理环境和数字环境之间建立一个反馈循环，使用这种智能打印系统，机器方能识别缺陷并实时做出工艺调整，当然，这很困难，却可能会成为未来发展之路。AI和3D打印相结合可能会产生很好的化学反应，3D打印技术本身可以改进，智能化的发展会让3D打印在未来制造中更具优势。3D打印印将越来越高效，花费时间越来越少，质量也将越来越可靠。欢迎加入3D打印高校人才社区qq群：942944143，本群定位高校3D打印专业知识交流及个人推介，人才信息将直接向3D打印企业负责人提供，为你找到心仪工作增添一次机会。仅限在校3D打印专业硕士、博士加入。欢迎转发长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology延伸阅读：空客为未来航班生成仿生设计增材制造实时监控与工艺过程仿真金属3D打印实时纠错—机器视觉结合人工智能的新方法 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：人工智能和3D打印：满足制造业的未来

本篇内容请于下周转载欢迎转发长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology延伸阅读：2018年3D打印应用现状（上篇）AMiner 中国3D打印研究报告（简）未来3D打印会有高收入吗资本留给3D打印的时间还有多久?辩证分析：3D打印市场的喜与忧2018:3D打印行业会有哪些变化3D打印200亿市场如何实现？ 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：2018年3D打印应用现状（下篇）

惊闻Markforged要召开研讨会了，而且还是在线的呢！所以，无论你在不在现场，都不会错过这场牛逼轰轰的打印机展示会！为什么笔者非要把这个消息再拿出来说一次，因为，Markforged打印机，确实是牛逼轰轰！美国Markforged是连续碳纤维3D打印的开创者，也是金属FDM 3D打印机的领导者，其核心技术源自麻省理工，可对高强度复合材料以及金属线材进行打印。Markforged打印速度快、精度高、成品质量好，其产品已遍布全球各行业。更为关键的是，他们的打印机已经获得很多的先进应用，源此，自是值得圈儿里圈儿外的3D打印爱好者们予以关注！华融普瑞（北京）科技有限公司是Markforged中国区核心代理商，是本次活动的策划者。笔者获悉，Markforged已经结束了与Desktop Metal的争吵，现在我们先来看看他们争论的FDM金属打印机是如何工作的，然后再说说碳纤维打印机的工作原理，最后说说它们的先进应用。一. 金属桌面打印机Metal X只有一个喷嘴、一个料盘，将金属以FDM的形式进行打印，材料还做成了线材，难不成将金属拉丝了？其实，差不多。Metal X的金属丝，是将金属粉末与粘结剂粉末混合之后拉成的丝材。其工艺过程如下：文件导入 Metal X ，设备自带软件会把文件放大一定比例，然后进行打印（下面会解释）。打印完成的零件需要在清洗设备中浸泡，去除多余的粘结剂。该过程利用了独特的溶液和特有技术，保证可以快速去除多余粘结剂，同时，不至于让金属粉末散落。但这一步并不能完全去除所有的粘结剂材料。然后，零件进炉烧结，该过程类似金属注射成型（MIM）也类似惠普的Metal Jet技术。待粘结剂材料烧尽，零件收缩，获得最终零件。在该步骤中，粘结剂确保金属形成预期的形状，而后期的烧结工艺，保证了零件XYZ方向均匀的强度。与传统金属3D打印技术相比，主要优势如下：a．速度快：相比传统机加工节省大量时间。b．性价比高：相比传统金属3D打印，成本只是其十分之一，大大节约了成本。c．光滑的表面：零件表面质量高。相对于传统金属3D打印表面的粗糙感，Markforged金属打印件的表面可直接使用（要求的高，可以再后加工），不仅减少了后处理的麻烦，而且节约了时间成本；对一些复杂难以机加工的件，更是最佳的选择。d．各向同性：受传统3D打印原理的限制，Z方向性能弱于XY平面的性能。这种二次烧结的零件性能具有各向同性。用户在使用和设计时不必考虑各向异性的问题，提高了3D打印金属零件的应用性。e．适合小批量生产：Metal X打印更加灵活，烧结时也可以采用批量烧结，为批量生产奠定了基础。当前，这个技术仅有极少数的几个公司掌握，国内还未获悉有类似技术产生。。。。二. 复合纤维打印机复合纤维打印机是Markforged的另一款高大上产品，它的诞生说明该公司走的是高性能、极专业的路线，时至今日做出复合材料打印机的也不是很多，不过，我们国产的打印机也是有的，值得骄傲。复合纤维打印机具有双料盘：左树脂右纤维常见的复合纤维包括碳纤维和玻璃纤维，Markforged此类打印机包含两个料盘、两个喷头，纤维填充在树脂中。双喷头打印打印过程中前面的喷头打印树脂，并为后面的纤维喷头留下填充沟槽，以此形成复合纤维材料。纤维填充而且有意思的是，Markforged打印机可以进行材料设计，在不同层不同位置控制填充纤维材料的量，从而使零件不同位置性能不同，更具功能性。确实感觉很厉害的样子！材料设计纤维增强材料的强度可达到铝制产品部件的强度，能够承受超过传统塑料部件承受能力的应力环境，甚至能够取代金属加工的部件。材料强度极高Markforged打印的机械臂夹具—直接用！三. 先进应用实际上关于Markforged打印机的先进应用案例，笔者在以前曾发过两篇内容，并且进行了详细论述，本篇节选其中几个案例予以介绍，更详细内容可点击延伸阅读。1.复合纤维软钳口软钳口是在零件加工过程中常用的夹具，通常由软金属加工而成，目的是避免在夹持硬度较低或表面粗糙度要求较高的工件时损伤其表面。3D打印采用复合材料制作软钳口，可以承受重型机械加工所产生的强作用力，柔软的钳口可以使用数百次而不需要校准。2. 金属FDM打印一次性零件大批量生产通常与节省成本相关。 但是，当产品处于开始、结束或远远超过其可销售寿命时，公司必须将剩余存货存入库存。 增材制造提供了仅存储数字设计文件的能力，并且只在需要时快速打印一次性零件。按需打印可节省仓库空间、减少库存，实现快速原型设计和定制，从而提高供应链效率。3. 史丹利使用Metal-X加速迭代世界500强的史丹利百得公司是全球家用工具和存储设备制造商领军者，过去几年一直致力于降低金属零部件成本和迭代周期问题。Markforged Metal-X金属打印机，使史丹利生产成本下降了48%，设计制造周期缩短了69%。去年史丹利创新中心对手持液压工具进行改造，目的是让产品更轻便，迭代更快，并发掘小批量低成本生产复杂零件的方式。改进效果最明显的是一组用于PD45液压支柱驱动器的外壳，原结构四件一组，包括壳体、面板和两个螺栓，成型工艺复杂，批量生产成本高且重量很大，利用3D打印后，实现了一体成型且重量降低了50%，实现小批量按需生产，成本节省了95%。史丹利工程师通过前期拓扑优化，将外壳设计为一个整体，通过Metal-X一次打印成型，并且没有使用任何支撑材料，经过工程师数万次严格测试后，证明该外壳强度足以应对工作中的压力，并使整体重量减轻53%。经计算，使用Metal-X打印该零件比铸传统加工制造便宜12.5倍，而速度快20倍。END金属桌面机可以支持从不锈钢、铝合金到钛合金的多种材料，是金属打印技术的一大重要突破。纤维材料尤其是碳纤维3D打印部件可以取代机械加工零件，给工业生产带来极大的便利。以上还只是Markforged众多应用的几个有限案例，更多关于3D打印产品和材料及应用的信息，首先点击延伸阅读先行查看，然后关注明天下午的线上研讨会，相信大家可以获得更多知识。欢迎转发长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology延伸阅读：金属增材制造技术系统梳理先进材料正在塑造聚合物增材制造的未来案例：3D打印如何用于工装夹具生产利用高性能复合材料和金属3D打印解决更多制造挑战 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：华融普瑞-Markforged打印机工作原理及先进应用提前看

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