工艺-3D打印技术参考-(第10页)    

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  • 苹果新报告再谈金属3D打印与材料战略!

    苹果新报告再谈金属3D打印与材料战略!

    3D打印技术参考发现,苹果公司在今年四月发布的2026年《Environmental Progress Report》环境进展报告中,再次提到了3D打印技术,而且重点谈及了循环材料的使用。 不过,苹果并没有强调3D打印在制造复杂结构方面的优势,而是突出了这项技术在减少原材料消耗方面的价值。 报告提到,苹果正在增加产品中回收材料的使用量。在2025年出货的所有产品中,约有30%的材料来自回收再利用。而且,3D打印在其中发挥了重要作用。 例如,所有的Apple Watch Ultra 3和钛合金版Apple Watch Series 11表壳,都采用3D打印技术制造,它们所使用的的航空级钛粉均由100%回收废料再生产而来,这直接让苹果节省了超过400吨的钛合金原材料。 此外笔者还发现,报告还同时对比了两种加工方式带来的不同效益。 首先在材料节省方面。传统表壳在使用CNC技术加工锻造材料过程中会产生大量切削废料,而3D打印逐层打印成型则可以大量减少原料浪费。与上一代钛金属表壳相比,3D打印对原材料的需求减少了50%。 其次是在产品性能方面。报告显示,3D打印的表壳能符合苹果对功能性、美观性和耐用性的严格要求,而且这项技术具备规模化生产的能力。 笔者还发现苹果也重点探讨了工业废铝的再生利用。虽然报告并没有将铝合金与3D打印直接关联,但2026年的一则消息在全球范围内引起了广泛关注。 今年3月,彭博社记者马克·古尔曼报道指出,苹果正在探索使用3D打印技术制作铝合金组件,目标是未来用于制造Apple Watch表壳,也有可能用于iPhone机身外壳。 不过,苹果并没有泛化宣传3D打印,而是仅聚焦在一个已落地、可量化、有环境效益的案例上。 但苹果将3D打印技术成功用于百万级销量的表壳制造上,它的意义可不仅仅是证明了这项技术在消费电子领域的工业化成熟度,更重要的是带动作用。 批量3D打印的表壳(来自中航迈特) 当前,更多的消费电子行业企业开始认真考虑3D打印技术的使用,并有一些头部领导者已经大范围布局,不限于大手笔投资设备商和材料商,还亲自下场开办3D打印制造中心。 典型的案例包括,倍丰智能获得安洁科技(消费电子行业零部件供应商)的投资,以及中体新材获得小米系资本的投资;3C制造龙头立讯精密与华工激光合作布局3D打印等。 这意味着资本和产业均在积极布局该赛道。消费电子行业对3D打印这一“新技术”的应用,开始从观望转入探索阶段。 笔者注意到,这同时带动了3D打印材料商和设备商主动布局。 在材料端,我们可以大胆预测该领域对再生循环材料的使用量将会增多。笔者确实也注意到,越来越多的国内3D打印材料供应商均表示已实现钛合金废料回收制粉。 在设备端,厂商布局的消息同样值得关注。 铂力特无疑是该领域的佼佼者,它在3D打印生产消费电子零件方面已经到达了规模化的水平,并在2025年12月于雄安举办的增材制造产业年会上公布了相关进展。 华曙高科在2025年年报中提及,公司已通过投资设立新主体开始开展消费电子等领域的定制化加工服务。 倍丰智能在2025年10月也宣布首次实现了消费电子产品的批量化生产,并获得了消费电子行业上市企业的投资; 此外,笔者还注意到大族激光旗下子公司大族聚维,也已成功切入该赛道,同样与消费电子领域龙头企业建立了深度合作。 可以看出,消费电子行业对3D打印技术需求已经越过了临界点,这同时也带动了对低成本粉末的需求,这也是为什么众多材料商在2025年重点布局产能的原因之一。 笔者认为,对于像苹果这样的知名企业而言,3D打印技术的应用虽可能降低成本,但环境保护的社会责任感同样重要。 从长远来看,苹果的经验正在带动消费电子行业的生产模式发生变化,例如从“减材切削”向“近净成型”改变,材料效率与性能同样重要。 但实际上笔者有一个疑问,在很多材料商宣布实现粉末循环再生后,消费电子行业大厂未来会不会对粉末进行溯源性调查呢? 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
  • 电化学3D打印 vs 绿激光:纯铜冷板助力AI算力散热的两种工艺

    电化学3D打印 vs 绿激光:纯铜冷板助力AI算力散热的两种工艺

    液冷冷板3D打印已成为本行业当前最热门的应用之一,被广泛熟知的当属激光粉末床熔融工艺,但实际上,电化学3D打印对纯铜冷板的制造同样具有优势。 笔者注意到,知名电化学3D打印技术开发企业Fabric8Labs,与伊利诺伊大学合作,过结合拓扑优化技术,开发出了一款具有高性能和可制造的纯铜冷板,显著提升了液冷散热能力,同时降低了压降和能耗。 ➡️ 拓扑优化设计:结构更复杂,功能性更强 AI数据中心的一大问题是其需要高效的散热,散热板内有空心通道,可让冷却液流过,快速把热量带走。 传统冷板采用平直微通道,在增强换热的同时会带来压降增加;针翅、扰流肋等虽能增强换热,但大多结构简单,散热能力未能充分发挥。拓扑优化技术确实能够生成非直觉、性能最优的材料布局,同时降低热阻和压降。 Fabric8Labs的这项研究,是让电脑通过计算,自动生成像树枝分叉或网络一样的复杂水道。这种结构能让冷却液与导热片的接触面积更大,同时不阻碍冷却液的流动,从而提升散热效率。 具体来看,拓扑优化是通过多物理场仿真软件COMSOL Multiphysics建立密度法拓扑模型,在压降约束下以最小化基底温度为优化目标,模型自动生成非直观的分支状鳍片结构。 在几何形态方面,传统针翅多为简单方形、圆形或菱形截面,拓扑优化后的翅片截面为复杂有机形状,包含微孔、微肋,且沿高度方形也会出现变化;翅片的结构尺寸与排列间距均为数十微米,采用周期性重复优化排列。 ➡️ 制造手段:电化学3D打印纯铜,强调室温低应力制造 结构有了,就要考虑制造的问题。微米级别的精细特征,传统加工技术并不能加工,就要考虑3D打印。 绿激光确实是一种好的更好的制造手段,但其固有的问题是热成型,热应力无法避免,分辨率仍受到光斑直径和粉末粒度的影响。在成型几十微米级别的结构时,良品率是个大问题。 Fraunhofer ILT绿激光3D打印铜产品 相比之下,电化学3D打印的优势就显现出来。 需要强调的是,电化学3D打印是一种室温成型技术。它以离子沉积的形式,逐个堆积铜离子来实现结构制造,因此能够生产极其精细的特征、复杂内结构与高纯度材料。 Fabric8Labs公司支出,其电化学3D打印工艺的沉积铜纯度可达99.95%,打印精度达33μm,相比LPBF的50-100um,可更精准复现拓扑优化生成的亚毫米级分支结构;由于是室温工艺,无需消除热应力变形,无需去支撑结构或进行后处理抛光。 电化学3D打印的散热器件 采用电化学3D打印的拓扑优化冷板,经光学显微镜和SEM检测后发现与设计模型高度一致,最小特征尺寸为几十微米;翅片底部、侧壁及悬挑部分非常干净,无多余的凸起,翅片表面致密且相对光滑,无明显层纹。 这些特征显示了电化学3D打印在超高精度冷板制造方面,相比绿激光的优势。 研究显示,经拓扑优化和电化学3D打印的冷板,与传统方形针翅冷板相比,在相同流量下,热阻降低了32%;在相同热阻下,压降降低了68%。 ➡️ 产业应用与前景展望 笔者查询到,聚集大规模数据中心业务的纬颖科技,与Fabric8Labs合作开发了3.5kW的液冷板,电化学3D打印技术优化了冷板的热工水力性能,使芯片的温度分布更加均匀,相比传统切削技术制造的微通道冷板,散热性能提升了48%。 电化学3D打印的针翅散热器 Fabric8Labs与纬颖科技合作开发3.5kW液冷板 在国内,从事电化学3D打印冷板开发的企业是广东中山仲德科技有限公司,它于2026年4月完成数千万级A+轮融资,其技术路线与该文描述的电化学增材制造相近,同样聚焦微通道液冷盖板,前文提到的拓扑优化及其设计出的结构,可无缝衔接。 AI算力行业的大爆发让冷板和散热器制造成为新兴的3D打印技术应用,由于铜材料的特殊性,绿激光和电化学3D打印成为更具优势的解决方案。从本文可以看出,它们其实也存在差异,主要在于制造速度与精度,这会影响到成本与规模化水平。 注:本文由3D打印技术参考创作,未经联系授权,谢绝转载。#液冷 #3D打印
  • 金属3D打印光束整形:两大路线正面PK

    金属3D打印光束整形:两大路线正面PK

    作为金属3D打印技术的最新发展,开展光束整形技术研究的企业越来越多,研发的进程也越来越深。 3D打印技术参考注意到,国外由EOS引领该技术发展,同时还有Aconity3D和DMG Mori等行业领导者;在国内,铂力特、华曙高科、中航迈特、大族聚维、汉邦激光等均已推出该解决方案。 但需要指出的是,这些企业实现光束整形的方式则分成了两大阵营。 光束整形的两大路线 “直接更换激光器(光源内置型)” 和 “传统激光器+外场光束调控(后置整形型)” 是如今3D打印设备商开发光束整形金属3D打印技术的两大路线,它们各有优缺点。 1.外场光束调控路线 该路线的核心思想是继续使用性能稳定、功率成熟的单模光纤激光器(输出标准高斯光束),然后在其输出光路中,加入特定的光学元件(如衍射光学元件、折射光学元件、微透镜阵列、空间光调制器)等,来改变光束的能量分布。 该路线属于静态光束整形,意味着光束整形结构在工作过程中保持不变。 后置整形技术路线原理 加入的光学元件不同,得到的光斑形状也不同。以环形光斑整形为例,光学系统构成可参考如下:单模光纤激光器 → 准直镜 → (光束开关/监控) → 光束整形器(DOE等) → 振镜 → F-θ 场镜 → 加工平面,根据打印幅面不同,光学器件会有调整。 使用轴棱镜光束整形 该技术路线的优势是灵活性高、成本可控、设备升级便利;但却存在光学损耗、增加系统复杂性,对校准、稳定性和防尘污染要求更高。 目前,大多数开发商选择的是这条路线,同时也是他们快速实现该技术的重要途径,只要做好质量控制,就可以以设备的低成本优势获得更多市场。 2. 光源内置技术路线 该技术路线,是指在激光器内部就集成了光束整形功能,无需额外的后置光学组件。 它又被称为动态光束整形,激光器内包含特殊的谐振腔,实现晶体腔内整形,可以实现更复杂、更灵活的光束形状。目前最为知名的是nLIGHT公司推出的Corona® AFX®,被EOS、Aconity3D等国外3D打印设备商所选择。 光束整形功能集成在激光器内部,减少了外部光学组件的需求,使得整个系统更加紧凑,光路也更加稳定,减少了外部光学元件引入的误差和损耗。同时,也降低了维护成本和复杂性。但这种路线的缺点也非常明显,成本更高。 除此之外,该技术路线实际上对激光器制造商的要求更高,目前的市场选择相对有限。 除了nLIGHT,3D打印技术参考注意到,传统激光器制造龙头IPG,所推出的IPG YLR 3000/1000-AM也具备内置的光束整形能力,它将传统的高斯光束重塑为更可控的平顶光束或其他椭圆形轮廓,从而实现更高效、更高质量的3D打印。 需要指出的是,光源内置路线并非简单的直接替换传统激光器,还需要考虑系统的兼容性,激光器自身的光束整形能力,可能仍需要搭配后置光学器件取得更好的光斑形状。 光束整形研究的部分先行者 光束整形金属3D打印如今已经成功实现了商业化,但同样是经历了多年研究。虽然简单描述为光束整形,但整形出的形状却还包括多种类型,每一种类型都得需要研究清楚,最终才实现商业转化。 早在2021年,劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL) 将激光塑造成了贝塞尔光束,发现可以减少孔隙形成和“钥匙孔”缺陷。这些光束对热沉积提供更好的控制,从而减少熔池中的湍流和飞溅。与使用高斯光束打印的零件相比,使用贝塞尔光束打印的零件表现出更致密、更强、更稳定的特性。 来自燕山大学的研究人员早在2023年就对光束整形技术及其在金属激光增材制造中的应用进行了综述,分析了不同光斑形状下能量分布特征、熔池状态和零件质量,对于技术人员系统认识这项技术提供了巨大帮助。 此外,弗劳恩霍夫下属增材生产技术研究所(IAPT)、激光技术研究所 (ILT),亚琛工业大学、滑铁卢大学等均开展了光束整形金属3D打印的大量研究。 3D打印的铝合金歧管正造成本对比 国内广西大学也开展了关于该技术的研究,该校龙雨教授团队首创发明了光束整形、光束复合和多激光协作的新方法,获得了广西科学技术奖科技发明奖一等奖。 这些研究都统一指向光束整形技术给金属3D打印带来很多好处: ● 更快的打印速度——增加扫描间距和层厚度可减少构建时间。 ● 更高质量的零件——自适应光束整形可提高熔池稳定性和冶金性能。 ● 降低生产成本——生产效率的提高可与锻造和数控加工等传统制造方法相媲美。 弗劳恩霍夫ILT在开发新的光束轮廓 讨论 3D打印技术参考注意到,在经历几年的技术消化之后,国内金属3D打印光束整形技术在2026年几乎呈现集体爆发态势。笔者认为,技术的最新发展诚然是原因之一,更大的驱动力在于谁都不想拒绝更高的成型效率,因为意味着更低的成本,和更强的市场竞争力。 就目前的发展现状来看,外场光束调控路线,是金属3D打印设备商开展该技术研发的主要选择,且已有多家可选择的供应商,是LPBF技术最易量产落地的解决方案。 注:本文由3D打印技术参考创作,未经联系授权,谢绝转载。#光束整形#‍ #3D打印#
  • 从科研验证到工业落地,这套陶瓷3D打印方案做到了

    从科研验证到工业落地,这套陶瓷3D打印方案做到了

    陶瓷3D打印,真的能稳定批量生产吗? 这是行业一直在问的问题。相比金属、高分子等成熟增材制造路线,陶瓷3D打印长期面临更高工程门槛: 1.打印—脱脂—烧结流程长,稳定性差 2.材料体系复杂,浆料开发难度高 3.烧结收缩大,尺寸一致性难控制 因此,陶瓷3D打印真正的竞争,早已不只是“设备能不能打印”,而是能否建立一套稳定、可重复、可扩展的材料—设备—工艺体系。这也是为什么,行业正在从单点设备竞争,转向整体解决方案的能力竞争。 目前,奇遇科技构建的光固化陶瓷3D打印方案,已在医疗、高温热管理、高端制造及复杂结构陶瓷等方向,实现从科研验证到工业落地的贯通应用。 工业端:稳定制造3D打印陶瓷产品 1. 医疗领域:人工骨规模化生产 在生物医疗领域,尤其是人工骨方向,结构很大程度上会影响功能。陶瓷3D打印能够基于三维模型实现多孔结构的一体化成型,并保证结构的可设计性和重复性。 某上市医疗器械公司,基于奇遇科技工业级陶瓷3D打印设备,实现人工骨产品规模化生产,该产品已获得相关注册证书,并出口海外。 该产品的尺寸为φ9.3*12mm,基于奇遇科技工业级144设备测试的打印效率可达2016个/6小时/台(测试数据,非最终产能),这意味着陶瓷3D打印已具备医疗级产品的稳定生产能力。 奇遇科技设备3D打印HAP陶瓷人工骨 2. 热管理领域:碳化硅热辐射板 在陶瓷热管理领域,结构设计直接影响散热性能。 3D打印技术参考注意到,奇遇科技3D打印的一款碳化硅热辐射板已进入实际交付阶段,其产品尺寸为177.3*112.6*12.3mm月产能达1000片/月,这标志着这项技术正在从“结构可实现”,走向“产品可交付”。 碳化硅热辐射板 3. 高端制造:泡沫陶瓷过滤器 传统的泡沫陶瓷多采用随机发泡的工艺来制作,孔隙结构多无法精细控制,性能不稳定、产品批次差异大,似的产品的整体可靠性差。 而陶瓷3D打印可以实现规则孔结构设计,精确控制孔径与通道分布,产品一致性高,使流体路径与过滤性能可控,同时可提高浇筑产品的成功率与稳定性。 基于奇遇科技陶瓷3D打印方案,可实现该类产品的规模制造。以一款尺寸为φ26*27.5mm的产品为例,基于该企业工业级288设备测试,打印效率可达258个/8小时/台。 泡沫陶瓷过滤器 4. 消费级应用:陶瓷工艺品 在复杂结构陶瓷工艺品领域,传统工艺往往以来开模与手工修整,但也难以实现高自由度设计。尤其在可动结构、精细镂空和高精细度方面,存在明显限制。 陶瓷3D打印通过数字模型直接打印制造,可实现一体成型的可活动结构、复杂镂空结构以及高精度细节还原。在无需模具的前提下,大幅提升设计自由度与结构实现能力。 陶瓷工艺品 从人工骨、碳化硅热辐射板,到泡沫陶瓷过滤器与复杂结构陶瓷工艺品,可以看到,这些产品虽然应用方向不同,但都存在一个共同特点——复杂结构与精度控制。 而陶瓷3D打印的核心价值,正在从展示复杂结构能力,走向真正的工业制造能力。 目前,奇遇科技基于“材料—设备—工艺”一体化方案,已在多个工业方向完成实际验证。 科研端:工业化能力的前端验证 很多人认为科研是科研,工业是工业。但对于陶瓷3D打印来说,真正的工业化能力,恰恰是在最严苛的科研验证环境中打磨出来的。 基于奇遇科技的设备、材料与工艺体系,陶瓷3D打印已广泛应用于多个研究方向,并直接进入论文成果体系,包括但不限于生物陶瓷(人工骨、牙科修复结构)、能源与催化(多孔结构调控传热传质)、功能器件(介电/压电结构设计)、航空航天(复杂结构与热管理器件)。而在这些研究中,陶瓷3D打印的样件有着共同特征: 1.多孔/梯度结构用于调控细胞行为与材料性能 2.TPMS结构用于优化热管理与力学性能 3.复杂拓扑用于参与电学响应调节等 借助奇遇科技设备发表在各大期刊的论文(部分展示) 论文中基于奇遇科技设备与材料体系成功打印的样品(部分展示) 目前,奇遇科技方案已服务于国内外300+高校与科研机构,助力陶瓷增材研究,支撑多项研究成果发表。 奇遇科技合作的企业、高校及科研院所(部分展示) 讨论 随着先进陶瓷在生物医疗、航空航天、能源及电子等领域的应用不断深入,结构持续走向复杂化,多孔、梯度与拓扑结构已成为常态。 然而,传统成型工艺已难以支撑复杂结构的制造需求。在此背景下,陶瓷3D打印逐步进入科研与工程领域,尤其是光固化DLP技术,凭借高精度与复杂结构成型能力,成为关键方向。 但其工程化难点同样突出:打印-烧结流程长、材料研发难度高、烧结收缩大、精度控制难。陶瓷3D打印的发展,正在从能打印走向能制造。而真正决定产业化能力的,也不再只是单一设备性能,而是材料—设备—工艺的系统能力。 奇遇科技构建的一体化陶瓷3D打印方案,已实现从科研验证到工业落地的贯通应用。目前奇遇科技已在生物医用、高温结构件及陶瓷工艺品等方向完成多项规模化落地实践,如果你正在推进复杂结构、多孔/梯度结构陶瓷的研发,或评估从实验室走向批量化生产的可行性,不妨参考其解决方案。 注:本文由3D打印技术参考创作,未经联系授权,谢绝转载。#增材制造 #3D打印
  • 3D打印大尺寸航空发动机部件,GKN已从探索转向全面量产

    3D打印大尺寸航空发动机部件,GKN已从探索转向全面量产

    3D打印技术参考注意到,全球领先的航空航天一级供应商GKN Aerospace在航空发动机3D打印领域取得最新进展,并公布了针对该技术的战略布局。 该公司对3D打印技术的探索已有20余年,早期主要研究以金属丝材为基础的沉积工艺。在2001-2012年间,GKN进行了一系列关键收购,先后将波音结构业务工厂、空客Filton工厂以及瑞典沃尔沃航空纳入麾下。 这些工厂均与航空金属结构件和发动机零部件制造相关,为后续探索3D打印技术应用场景奠定了基础。 3D打印技术参考查询到,GKN已构建起以激光丝材沉积和激光粉末床熔融为主的3D打印工艺体系。 2017年,GKN将散落在各事业部的3D打印业务整合,正式成立了集团级增材制造部门,实现了资源集中和统一协调。2018年在马来西亚建立了首个专注3D打印技术的航空发动机维修工厂。2024年,再次投资5000万美元,提升集团增材制造生产能力。2026年推出了“模块化增材制造生产概念”,主要推动在全球其他地点快速部署该技术。 GKN目前较为典型的案例是,使用激光送丝3D打印工艺制造的风扇机匣安装环 (FCMR,为普惠齿轮传动涡扇发动机生产的结构件),这是一个典型的金属3D打印大尺寸零件,在2025年已实现全面量产。 该公司表示,这是美国FAA目前批准的最大尺寸3D打印部件,它的批量生产是工业发展和3D打印技术应用认证的重大里程碑。据笔者查询,该部件主要用于空客A220和巴航工业E195-E2等飞机。 FCMR部件的3D打印产量目前为每月约30件,2026年底将提升到40件,目前已交付600多件。 对于3D打印技术的应用效果,GKN表示主要体现在材料节省、优化设计减重、降低成本、减少制造周期、掌控供应链以及提升“购买飞行比"等方面。 与传统制造方法相比,每件零件的材料浪费减少了约40%。未来,GKN航天预计实现材料节省超过70%,同时将交货时间从九个月缩短至最短四周。 优化设计减重,主要体现在3D打印可以大量合并零件实现整体部件直接制造,减少了大量螺栓等连接件的重量;以及可以通过拓扑优化结构减少材料使用量。减重的同时也降低了成本,提升了燃油效率,降低了购买飞行比。 GKN表示,公司制定了复杂的长远产品规划,其正在将FCMR部件的应用经验,扩展到更多发动机项目和组件类型中。目前正在推动的认证部件包括“内外环结构”和“分体式发动机箱体”。 3D打印技术参考注意到,GKN与普惠、GE航空航天、罗罗、赛峰等发动机制造商开展了深度合作。 具体案例包括,它为GE的GEnx和GE9X发动机提供3D打印制造服务;为CFM国际的RISE开放式风扇验证机制造了直径近2米的钛合金机匣,是该公司目前最大的全增材制造部件。 总的来说,GKN在航空增材制造领域,正在推动从单一部件量产走向多品种、复杂结构件开发,并与主要发动机制造商共同推进3D打印技术的认证、应用进程以及规模。 注:本文由3D打印技术参考创作,未经联系授权,谢绝转载。#增材制造 #3D打印
  • 第1000台3D打印火箭发动机下线,火箭实验室创造行业纪录

    第1000台3D打印火箭发动机下线,火箭实验室创造行业纪录

    3D打印技术参考注意到,Rocket Lab(火箭实验室)于5月15日宣布,其第1000台卢瑟福3D打印发动机已从生产线上顺利下线,而在3月底它还只是宣称生产了800多台。 这意味着这家公司仅一个多月就制造了100多台。以前需要几个月才能完成一台火箭发动机制造的时代,真的结束了吗? Rocket Lab开发的卢瑟福发动机,是世界上首款3D打印、电池驱动的火箭发动机,如今已成为当前全球3D打印数量最多的火箭发动机之一。 评论指出,3D打印1000台发动机,意味着这项技术远不再是实验性的——而是航空航天领域的大规模生产。 它的意义重大,因为火箭发动机生产通常速度慢、成本高、制造极其复杂。但卢瑟福发动机颠覆了这一观念,证明火箭零部件实际上可以像现代制造业一样实现规模化生产。 支撑起这一制造速度的,是来自市场持续增长的需求。要知道,Rocket Lab去年还只是宣称一年才造200多台。 4月29日,Rocket Lab宣布其电子号火箭已经发射了87次,而且还在不断增加。其一季度获得了31个电子号火箭的发射合同,营收同比增长63.5%。这意味着需要增加279台发动机。 这应当就是其加大产品制造速度的原因,而效率确实令人惊叹。 3D打印技术参考注意到,该公司使用的金属3D打印技术主要为LPBF激光粉末床熔融工艺,尼康SLM Solutions是其目前唯一公开的合作商。对于卢瑟福发动机来说,使用3D打印制造的发动机零部件包括燃烧室、喷油器、泵和阀门等。 实际上,卢瑟福发动机非常小,直径250mm,结构简单,每枚火箭一级要安装9台才能执行任务,这与我们日常看到的很多75吨和120吨的发动机完全不在一个量级。其瞄准的是小型卫星发射市场,优势在于灵活和快速响应,就像是小型专车。 这里不得不提另一家主张使用3D打印技术造火箭的航天企业Relativity Space,在2023成功实现全3D打印火箭试射之后,就立刻转入了更大运载能力的新火箭研制,至今未进行实质性的商业发射,更遑论批量制造。 而Rocket Lab则在加速测试其中型可重复使用的中子号火箭,其阿基米德发动机也大量使用3D打印,这实际上是对Relativity Space的真正回应。 对比而言,Rocket Lab就像是一个使用新技术的、稳扎稳打的航天企业;而Relativity Space则很长一段时间内都将3D打印当做“绝对核心”,虽实现了从0-1的验证,但从1-100的规模化之路却遇到了现实障碍,最终也承认需要结合传统技术的现实。 对于航天业来说,3D打印算得上是锦上添花的好技术,虽有优势,但也并非所有零部件都需要3D打印来做。 国内商业航天就务实得多,他们将3D打印视作一种“有用的工具”,即便发动机有超过一半的核心零部件采用3D打印制造,但也遵从“有所为,有所不为”的取舍。例如,蓝箭航天朱雀二号改进型遥五运载火箭5月14日的飞行试验任务就取得了圆满成功,而其对3D打印技术的应用也进入到了规模化阶段。 从如今的发展态势可以预测,3D打印火箭发动机的下一个十年,将是批量制造。 注:本文由3D打印技术参考创作,未经联系授权,谢绝转载。#rocketlab #发动机 #3D打印 #蓝箭航天
  • 反向思考:3D打印零件整合与一体化制造,究竟在解决什么问题?

    反向思考:3D打印零件整合与一体化制造,究竟在解决什么问题?

    “零件整合”通常被认为是增材制造技术的最大优势之一。 一个复杂的组件,可以合并成一个可以3D打印出来的单一部件。这样就能减少紧固件、消除连接点、简化供应链。这听起来很有吸引力。 但这种说法也常常被误解,因为将12个零件变成1个,这本身的成就仅在于设计。而真正的问题在于,究竟在解决什么问题? 大多数装配体的存在都有其原因。它们并非随意组合,而是反映了传统制造工艺的种种限制,如加工能力的局限性、刀具的使用、材料分离、热管理、维护要求以及装配顺序等。 当这些组件被合并为一个单一零件进行3D打印时,人们很容易倾向于将它们简化成单一的几何体。有时这样做确实可行,但往往会引发新的问题。 接口消失了,加工空间也随之消失;紧固件被移除,可调节性也随之丧失;零件被组合在一起,公差却更难控制。如果不了解原始装配体中每个组件的功能,整合就只会流于表面。 这正是许多面向增材制造的设计(DfAM)工作流程的不足之处。它们将零件合并视为几何问题,而非工程问题。 合并组件,使用拓扑优化,结果很可能是零件更轻、更复杂,也更不实用。其根本问题,是因为在没有完全理解问题之前,就对几何形状进行了操作。 在设计领域有个提法叫做“有目的几何设计”,它要求设计必须从意图开始,不是看工具可以制造什么,而是从零件必须实现什么开始。 因此,在开展零件整合时,不应从零件数量入手,而是从系统本身入手。需要执行哪些功能?载荷如何在结构中传递?哪些地方的温度梯度至关重要?哪些公差决定性能?组件如何与相邻系统交互? 只有当这些问题得到解答后,才能定义架构。有时这会导致架构整合,有时会导致模块化,有时则会导致全新的设计方式。但无论哪种情况,最终结果都是有意为之。 铂力特3D打印的一体式集成结构 增材制造技术能够将以往分散在多个组件中的功能集成到一起,流道可以嵌入结构中,热管理功能可以集成到承载结构中,接口也可以重新设计而不是简单地移除。 真正的价值就在于此,并非为了减少零件数量而减少,而是创造能够使多种功能和谐共存的几何结构。在此背景下,复杂性并非装饰性,而是有意义的。每个特征的存在都是为了提升性能。 3D打印集成设计的典范,GE开发的航空发动机燃油喷嘴 当然,一体化设计也带来了新的挑战。更大的整体式零件可能更容易变形,内部特征可能会使后处理更加复杂,检验和认证也变得更加困难。 因此,必须从一开始就将可制造性纳入设计考量。需要将工艺行为、加工策略和公差考虑因素直接整合到设计工作流程中。这包括预测偏差、了解成型方向的影响,并确保最终几何形状不仅功能齐全,而且易于制造和可扩展。 一个无法可靠3D打印的打印零件,并不比十几个或几十个可以可靠生产的零件更好。 由汉邦激光和leap71合作开发和制造的一体式气动塞发动机 中国航发开发的3D打印发动机单发飞行试验(来自中国航发公众号) 简化装配流程通常被认为可以降低成本,减少零件数量和供应商数量、减少装配步骤。但真正的商业效益源于更深层次的原因,包括降低不确定性、提高性能、增强可靠性以及缩短开发周期。 如果正确应用面向增材制造的设计(DfAM),这些优势会叠加。最终结果不仅是更简单的组装,而且能得到更可靠的产品。 零件大量整合是一个非常有吸引力的优势,但只有当它反映出更深层次的工程变革时,才真正具有意义。衡量DfAM(面向增材制造的设计)的标准不应该是减少了多少零件,而应该是功能整合的有效性。因为目标并非减少零件数量,而是构建更完善的系统。 注:本文由3D打印技术参考创作,未经联系授权,谢绝转载。#增材制造 #3D打印 
  • 希禾增材将布局千台绿光3D打印机,母公司完成数亿融资!

    希禾增材将布局千台绿光3D打印机,母公司完成数亿融资!

    3D打印技术参考注意到,深圳希禾增材母公司公大激光于近日完成数亿元C轮战略融资。这是由巨大的市场需求以及资本对绿光3D打印赛道的高度认可共同驱动的。 该事件不仅将推动铜金属3D打印市场的发展,绿激光所占份额也将加速扩大。 相关信息显示,公大激光将借助本轮融资进一步强化其在光纤绿激光核心技术领域的长期优势,保持高功率绿光激光器的全球领跑。 而希禾增材作为公大激光子公司,将能够获得更先进的绿激光光源、更低成本的技术支持,并计划在未来三年布局千台设备,在绿激光3D打印产业化竞争中获得先发优势。 ➡️ 市场需求迎来爆发期 当前,AI算力爆发使散热成为核心需求,高性能的铜液冷技术正在进入规模化生产阶段。我国智算中心液冷市场规模,将从2024年的184亿元增长至2029年的1300亿元(数据来自国金证券)。 同时,商业航天也在驶入发展快车道,其对高质量的铜合金部件(如推力室内衬、散热构件)需求,也在加速爆发。 而公大激光与子公司希禾增材的技术路线,恰好同时解决了AI散热和商业航天的应用痛点,因此吸引了产业和资本的关注。 其技术优势主要体现在,两个行业均需要的铜金属,对绿激光具有相比传统红外激光更高的吸收率,能够实现可靠、稳定、高质量的3D打印。 而3D打印是实现高精度、复杂结构纯铜液冷板、微通道散热器,大尺寸、一体式航天发动机铜合金部件的关键技术手段。 ➡️ 公大激光绿激光技术的典型优势 公大激光表示,它是全球唯一实现高功率绿光光纤激光器大规模批量化应用的企业。全球首家实现4kW准单模连续绿光激光器开发的企业,代表了当前绿光激光器的全球最高水平。 根据出光的连续性,光纤绿光激光器有连续(CW)、准连续(QCW)、皮秒、纳秒等,金属3D打印使用连续激光可更好的满足需求。 而连续绿光激光器又有单模、多模等不同类别,其中单模的光束质量更高。希禾增材的XH-M350采用的是单模连续绿光光纤激光器,打印的纯铜产品,电导率达到101.5%IACS,致密度超过99.9%,零件表面粗糙度Ra6-10μm。 金属材料在不同波长激光下的吸收率(%) 凭借先进激光器研发制造领域中智能工厂建设、核心技术研发中的突出实力,公大激光已成功获评“深圳市先进智能工厂”,成为业内具有标杆意义的先进智能企业。 ➡️ 千台级绿光3D打印机规模化部署 作为公大激光产业化应用的子公司,希禾增材在经历了两年的持续设备研发与工艺积累之后,基于市场需求已建立起了由超百台绿激光3D打印设备组成的铜金属3D打印中心,并逐步形成了面向产业化应用的全流程制造能力体系。 而为了迎接多行业应用的产能需求,希禾增材计划未来三年推动千台级绿光3D打印设备规模化部署,稳定支撑各类铜基散热产品的批量化生产,并致力于成为全球最大、最专业的以铜基材料为核心的增材制造产能基地。 在人工智能方向,重点面向高功率芯片和器件的热管理需求,开展高导热微流道液冷产品的设计与制造;在光通信应用领域,开发散热能力更强、成本更低的铜基光模块壳体。 在商业航天方向,则聚焦火箭燃烧室等核心部件,探索高热流密度结构的工程化实现路径,并提升快速迭代与制造能力。 信息显示,公大激光本轮融资由达晨财智、光合创投联合领投,禾创致远(中际旭创关联基金)、华胥基金(三一集团关联基金)、力合资本多家产业资本共同参与,同时老股东华创资本继续加注跟投。 投资方阵容覆盖头部财务投资机构、产业龙头企业及硬科技产业资本,形成了“资本+产业+技术”的综合投资组合。 公大激光表示,公司将持续推进全球化战略布局,围绕绿光激光器与金属3D打印两大业务方向同步拓展海外市场,加快本地化服务与交付能力建设,进一步推动相关技术在高端制造领域的规模化应用。 注:本文由3D打印技术参考创作,未经联系授权,谢绝转载。#增材制造 #3D打印
  • LPBF多金属3D打印应用迎来关键拐点,实用化大幕正在拉开

    LPBF多金属3D打印应用迎来关键拐点,实用化大幕正在拉开

    LPBF多金属3D打印长期深陷“理论可行、实用不足”的困境。 专注于粉末床金属3D打印的多数人,或怀猎奇、或怀质疑的态度,但一直在关注它的发展。 实际上,这项技术的玩家到目前来说也并不多,虽远未成熟,但相关应用探索却已取得实质进展。 尤其在航空航天领域,2025年至今已有多则消息暗示,基于该技术的应用僵局正在被打破,LPBF多金属3D打印已迎来关键拐点。 我国多金属3D打印航空发动机整体涡轮叶盘 2025年一个关键的案例,来自我国中科院工程热物理研究所团队。 2026年1月,中国科技网报道,中科院工程热物理研究所采用多金属3D打印制造的整体涡轮叶盘通过了点火试车考核。相关配图体现的时间为2025年10月。 这在整个LPBF多金属3D打印领域,具有标志性意义。这是行业内首次出现基于该技术制造的零部件验证报道,且直接是热端高速运动部件。 整体涡轮叶盘点火试车(受访者供图,来自中国科技网) 该部件盘芯采用高韧性材料,叶片采用耐高温材料,由3D打印技术实现一体化制造。 整体涡轮叶盘超转试验(受访者供图) 报道指出,该测试首次实现了多金属增材制造航空发动机热端转动部件点火试车,初步验证了多金属3D打印整体涡轮叶盘的稳定性和可靠性。 该案例来源报道:https://www.stdaily.com/web/gdxw/2026-01/20/content_464061.html Fraunhofer IGCV多材料3D打印火箭发动机部件 在多金属3D打印领域,弗劳恩霍夫铸造、复合材料及加工技术研究所(Fraunhofer IGCV)的研究人员是首批展示创新成果和真正革命性应用的团队之一。 2026年3月,Fraunhofer IGCV宣布正在推动使用多材料LPBF金属3D打印技术开发下一代阿丽亚娜火箭发动机。 用于电机的多材料3D打印定子 这是欧盟大型项目的一部分,他们已经制造了多材料验证部件。其中阀门部件由磁性和非磁性钢合金交替制成,有助于火箭在飞行过程中保持稳定的姿态。 研究人员正在将他们的3D打印原型与传统的铣削和焊接版本进行直接比较,展示下一代阿丽亚娜发动机在功能性、效率、成本和循环时间方面的优势。 该机构开展的另一个案例是前几年推出的多材料增材制造的气动塞式火箭发动机概念原型,其目的一方面是展示多材料3D打印制造能力,另一方面是希望利用该技术解决此类型发动机的过热问题。 整个发动机暴露在高温下的区域均由铜制成,这为不太过热的区域提供了额外的导热连接。另一方面,气动塞式发动机中承受高结构载荷的部分则由高强度钢制成。气动塞式发动机完全集成,外部的铜翅片用作冷却和结构元件。这种设计理念使发动机的外观比传统火箭发动机更具未来感。 此外,Fraunhofer IGCV于多年前展示了镍基高温合金与铜合金一体3D打印的燃烧室演示部件。 据3D打印技术参考了解,Fraunhofer IGCV采用的设备是SLM Solutions的SLM 280,它是业内为数不多的具备多材料一体3D打印能力的商业设备,其用户包括Fraunhofer IGCV、CellCore GmbH、ASCO和芬兰VTT技术研究中心等领先机构。 澳大利亚首个双金属火箭推进器 澳大利亚于2025年宣布成功3D打印出该国首个双金属火箭推进器,它将为一家名为Space Machine的Optimus Viper航天器提供动力。 该推进器在澳大利亚国家科学机构的大型3D打印中心Lab22工厂,采用尼康SLM Solutions SLM 280制造,在一次打印中融合了两种高性能金属:高强度钢作为外壳,用于提高结构强度;铜合金则用于提高导热性。 这种组合使推进器能够承受极端高温,同时保持轻量化同时坚固耐用,这种设计在传统的单金属火箭推进系统中并不常见。 制造火箭推力室的传统方法包括在铜衬里上加工冷却通道,然后将其钎焊到钢套上,这是一个成本高昂、耗时耗力且容易出现故障的工艺。 而多材料3D打印技术可以同时打印两种金属,从而降低生产复杂性、成本和时间,同时提高设计灵活性和耐用性。铜合金通道提供的再生冷却确保推进器能够承受反复点火和长时间燃烧,而钢制外壳则可在压力下保持结构完整性。 SLM® 280 2.0 机器内部视图 参与该项目的高级研究员Cherry Chen博士表示:“这一成就展示了多材料增材制造在复杂高性能部件方面的潜力。通过将每种材料精确地放置在需要的位置,我们可以提高功能性,减少浪费,并为广泛的行业开辟新的设计可能性。” 舍弗勒多材料3D打印散热器及注塑模具 在2026年TCT亚洲展期间,笔者发现舍弗勒(Schaeffler)展示了其多材料3D打印成果,主要涉及散热器和注塑模具。 多材料金属3D打印技术当前在全球范围内的开发企业仍然非常少,而舍弗勒已经在该领域进行了多年研发。 以一款多材料散热器为例,3D打印技术本身实现了传统工艺无法成行的复杂内部流道结构,其中的CuCrZr铜合金材料能快速导热,铜点阵、TPMS晶格结构能显著增大换热面积;316L不锈钢外壳,则具备高强度、耐腐蚀、耐压的特点。这种一体结构使得机械性能可靠稳定,实现轻量化优化。 而多材料的注塑模具,铜合金材料优异的导热性能可实现更快加热与冷却,缩短成型周期,提升生产效率。而外侧的钢材能大幅提升耐磨性与整体强度,使模具在提升整体生产效率的同时延长使用寿命。这种定制化的模具可以强化注塑件的特定性能,提升产品的功能性。 END 采用粉末床激光熔融技术实现多金属一体3D打印,无论对于发动机、散热器还是其他行业应用,都属于高价值应用。在发动机制造领域,目前取得的最大进展就是我国开展的热端转动部件的试车成功。 虽然仍属于小众研究领域,但我国在设备端的进展也很明显。主要参与者包括雷佳增材、中科院工程热物理研究所以及中科院宁波材料所等。 关于多材料一体3D打印,笔者此前已发布过大量文章,包括多材料一体3D打印的价值、多工艺复合制造形式、基于SLM粉末床熔融的多材料3D打印送粉方式等等,感兴趣的读者可以查阅。 注:本文由3D打印技术参考创作,未经联系授权,谢绝转载。#增材制造 #3D打印
  • 两机行业对3D打印材料有哪些要求?中航迈特的方案超越材料!

    两机行业对3D打印材料有哪些要求?中航迈特的方案超越材料!

    3D打印技术在航空发动机与燃气轮机领域均有大量应用场景。典型的应用案例就是GE曾引领将3D打印的高温合金燃油喷嘴批量应用在Leap、GE9x等航空发动机,以及西门子将3D打印的透平叶片用于燃气轮机上。 因此可以看出,3D打印的零件在这两个行业的应用多是热端部件,长期处于高温、高压、高腐蚀的极端环境,对材料的耐温性、抗蠕变、抗氧化及热疲劳性能都有极高的要求。 笔者注意到,中航迈特面向两机行业应用推出了包括材料、设备及工艺在内的综合解决方案。 ➡️ 开发系列典型3D打印粉末 面向两机行业高性能材料需求,中航迈特已开发出高温合金、钛合金及高导热铜材料等典型金属3D打印粉末。 高温合金粉末(高温结构核心材料) 650℃-1100℃高承温 | 抗蠕变氧化 钛合金粉末(发动机结构件材料),高比强度 | 耐腐蚀 | 轻量化 铝合金粉末(高强轻量化结构材料),轻量化 | 高强度 | 加工性能好 铜及铜合金粉末(高热流部件材料),高导热率 | 抗热疲劳性能好 钢类合金粉末(中温结构管路系统材料),低成本 | 强度与耐腐蚀性能平衡 ➡️ 环形光新工艺:解决难打印材料问题 一些难焊镍基高温合金,如IN939、K438等,在打印过程中极容易产生热裂纹,中航迈特通过合金成分优化和及打印工艺控制,有效降低了材料在3D打印过程中的开裂敏感性。 一个值得关注的进展是,3D打印技术参考了解到中航迈特已采用光束整形技术,成功拓宽了上述两种难打印材料的工艺窗口,开发出了新的工艺路线, 针对MT-IN939,中航迈特联合山东大学开展了针对该材料的材料的环形光打印方案,所制备的试样开裂倾向显著降低。材料的致密度达到99.95%,热处理之后的室温抗拉强度1529MPa,600℃的抗拉强度为1453MPa,900℃的抗拉强度为504MPa。 MT-K438粉末的氧含量低于200ppm,中航迈特采用环形光打印该材料,通过优化打印工艺和热处理调控,同样有效解决了该材料的的易开裂和高温脆性问题。测试结果显示,MT-K438在打印之后经热等静压等热处理之后,室温抗拉强度为1364Pa,延伸率为15;900℃情况下的抗拉强度为632MPa,延伸率为6%。 这两种材料采用环形光3D打印的新方案,为难打印材料提供了全新的制造方法,将拓展3D打印技术的在两机行业的应用场景。 ➡️ “材料+装备+工艺”协同创新 围绕高端装备制造需求,中航迈特构建了覆盖成分设计、粉末制备、打印成形、性能验证等完整技术体系,为高性能结构件增材制造提供综合解决方案。 材料本是中航迈特的固有专业领域,但近些年来,该公司在设备端也在同步发力,并紧跟3D打印技术创新的步伐。尤其是在2025年,德国EOS前首席技术官Tobias Abeln博士加盟该公司并担任公司技术总监,为其装备研发带来了巨大助力。 在装备领域,该公司可提供覆盖φ100×80mm ~ 1500×1500×1500mm全尺寸成型设备,能够满足两机领域从精密小件到大型部件的一体化增材制造需求。 在光束整形技术领域,中航迈特在2025年推出了光束整形金属3D打印机;2026年,中航迈特推出了无极变束点环设备MT280,进一步推动了公司在该领域的技术创新。而这些新方案已被中航迈特用于开发以往难以打印的材料工艺方案,如上文提到的IN939、K438,以及高反射铜材料打印难题。 在不久前举办的涡轮技术大会上,中航迈特展出了系列两机行业金属3D打印的典型构件,如涡轮叶轮、压气机叶轮、中介机匣、燃气轮机导叶等零部件,以及环形光LPBF工艺及高性能金属粉末材料体系等技术方向,吸引了众多两机产业链上下游企业及科研机构专业观众关注。