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

今年9月，知名工业级3D打印解决方案提供商ExOne宣布，韩国现代汽车已购入其两台VX1000 HSS聚合物高速烧结3D打印机，用于制造包括完整车门面板等在内的全尺寸汽车零件。 VX1000 HSS打印机（来自voxeljet，已与Exone合并 ）是市面上尺寸最大的聚合物3D打印机之一，打印尺寸可达1000×550×190毫米。 HSS高速烧结基于墨水喷射+烧结，与惠普的MJF技术原理类似。在打印过程中，首先将能够吸收红外热辐射的油墨选择性地喷射到超大打印平台上的粉末上，然后通过烧结发射器逐层熔融。 这种基于粉末和墨水的工艺，依赖于稳定、高精度的温度控制才能获得所需的零件性能。Exone表示，VX1000可在整个打印体积内实现有效的温度管理。 此外，打印机配备的高性能打印头拥有8000个喷嘴，打印速度领先同类产品，即使是像完整的门板这样的大型部件，也能一次打印完成。 因此，该技术不仅能够快速生产大型部件，且能减少装配工作量、接头数量和累积误差。 在材料方面，其打印的主要材料为PA12粉末，这是一种高性能工程热塑性塑料，广泛应用于工业增材制造领域。 HSS技术打印的产品细节 Exone指出，HSS高速烧结3D打印技术所提供的设计自由度远超原型和模具制作，它能够将设计迭代周期从数周缩短至数天，同时降低开发成本，并能制造传统制造工艺无法实现的几何形状。 由于打印部件是真实且功能齐全的组件，而非简单的模型，因此可以对完整的组件进行全尺寸验证。 现代汽车增材制造解决方案中心 现代和起亚自1996年起便开始涉足3D打印领域，其新成立的增材制造解决方案中心（AMSC），所使用的3D打印技术涉及多种技术类型，包括SLS、SLA、LPBF，甚至DED-WAAM线材电弧增材制造技术。 该中心采用这些如今使用广泛的3D打印工艺，来支持原型制作、小批量生产、预生产件与测试件制造，以及紧急制造那些原本需要开模和交期很长的零件。 该公司表示，AMSC将成为集团未来数年制造业竞争力的基石。该中心集设计、生产、后处理和验证于一体的综合能力，使其成为现代汽车集团拓展增材制造业务的关键枢纽。 其增材制造解决方案团队高级经理表示，“我们正通过集团内日益广泛的应用，快速将增材制造技术内部化。除了汽车零部件，我们还在拓展其在设备耗材和制造工具等高价值应用领域的应用。” 中国一汽“超级打印工厂” 多年以来，国外知名汽车品牌如宝马、通用、福特、大众等企业，均成立了专门的先进制造中心或增材制造中心。国内虽已有不少车企在大量使用3D打印技术，但车企自己专门的增材制造中心却一直未曾出现。 就在今年8月，中国一汽在该公司2026科技大会上宣布，其“超级打印工厂”正式揭牌。 这无疑是国内汽车行业对3D打印技术的应用的关键进展。它也是我国第一个以汽车应用为核心的增材制造创新平台。新华网报道指出，它的出现标志着我国汽车制造正在从“减材”与“等材”的传统路径，迈入“增材”的全新时代。 9月28日，人民网对这一创新载体进行了跟进报道。 该中心占地1600平方米（有报道为2600平方米），部署了金属、非金属共8种主流3D打印工艺，设备总量43台，年产能可达1.9万件。 笔者从报道中发现，相关设备有Stratasys的工业级FFF挤出3D打印机、盈普的SLS打印机、惠普的MJF打印机等。从展示的样件图，可以看出还有材料喷射工艺制造的样件，除此之外的主流工艺应当还包括SLA、LPBF以及砂型打印工艺等。 从这些装备可以看出，中国一汽增材制造中心的硬件配置与国外知名汽车品牌的增材制造中心处于同一水平，而应用水平同样先进。 这些工艺除被用于常规的设计验证、制造工装夹具外，还被用于制造备品、备件，以及个性化定制产品。 尤其是后者，意味着中国一汽已在采用3D打印制造最终用途部件，例如在红旗金葵花系列的一款车型上，就使用3D打印制造了48种内外饰零件。 此外，该中心还将拓扑优化、仿生点阵蒙皮以及一体化理念应用于新产品的设计中，帮助实现轻量化和产品性能升级。 而且，中国一汽并非因该中心的成立才首次采用3D打印技术，而是从2019年即开始引入设备，到2022年开始规模化扩张，到2026年8月正式挂牌。 因此，中国一汽在增材制造领域的布局已走过七年，让3D打印从实验室技术一步步走向汽车研发、量产的主战场。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经授权，谢绝转载。中国一汽图片来自人民网、吉林卫视报道截图#汽车 #3D打印

3D打印技术参考注意到，于9月17日公开的一项劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）的新专利，提出了一种新的LPBF金属3D打印技术实现形式，它使用大面积、经过数字整形的光束脉冲，取代传统的由点到线、再由线到面的激光扫描方式，可一次性熔化粉末层中选定的区域。 这一过程就像树脂3D打印从SLA到LCD/DLP的过渡一样，同时也让笔者想到了Seurat的区域打印技术。 在传统的激光粉末床熔融（LPBF）工艺中，激光光斑在粉末床上来回移动，沿着当前层的几何形状进行扫描。零件越大、扫描面积越大，激光需要走的路径就越长。 而且典型的粉末层厚度通常只有30-100微米，3D打印扫描过程实际上非常耗时。 LLNL并非采用单一聚焦光束，而是使用高功率二极管阵列。该阵列可由二极管条构成，并按照二维方式排列，形成大面积光源。随后，光束穿过计算机控制的选择区域掩模，形成投射到粉床表面的熔化图案。 根据专利描述的一种实现方式，可以将液晶模块与偏振镜结合起来，对光线进行数字化控制。 在LLNL这一新技术中，可以将掩模想象成一个非常大的光学模板，只不过它的开口大小会根据每一层粉末的生长情况进行电子控制。像素可以阻挡粉末床特定部分的光线，同时允许其他部分光线通过。暴露的区域会熔化或烧结，而未暴露的粉末则继续用作支撑材料。 这彻底改变了运动问题。该光学系统可以将完整的二维图像投射到层上，而不是像以前那样移动一个小光斑。该专利权利要求具体涵盖了生成二维光束图案、针对每个新层修改该图案以及根据需要调整功率密度。 其中，功率控制尤其值得关注。系统可以根据粉末的成分、粒径、吸收率、粉层厚度和底板温度，来选择不同的功率密度级别。 这就解决了不同材料适用不同能量熔化的问题，铝、铁、钛和钨的吸热和导热方式各不相同，因此使用单一的曝光参数并不合理。 该文件给出了一组计算数据，在假设粉末粒径为30微米、粉层厚度为90微米的同等条件下，不同材料所需的平均功率通量差异巨大——铝约为12W/cm²，而钨则达到约2900W/cm²。 这也说明，这套系统绝不是普通投影仪的简单放大版。 该专利所描述的二极管阵，输出功率可以达到10kW/cm²，在2%的占空比下，最大功率甚至可超过100kW/cm²。 为了实现大面积、高功率的激光输出，LLNL设想了多种光学结构。 一种方案是利用中继望远镜，对不同区域的“光学单元”进行数字控制；另一种方案则是采用多个聚焦透镜，形成彼此平行的光束。 该专利甚至描述了可能将二极管阵列扩展到一平方米的面积，前提是打印设备本身具有足够大的粉末床。 专利中还有一个非常大胆的设想——一整层粉末甚至可以同时进行曝光熔化。 这不仅能够显著缩短打印时间，还可能突破传统LPBF打印的尺寸限制。 此外，文件还提出了一种很有意思的可能性，在打印过程中，还可以借助多个粉末喷嘴向特定区域输入不同材料，并通过掩模和功率控制为每个区域施加适当的能量。 如果这一思路能够实现，不仅提高了打印速度，还可能实现多材料和空间可控的金属增材制造。 当然，这目前仍属于专利提出的技术方案，距离工程应用还有很长距离。 不过有一点仍然值得我们注意，LLNL长期以来一直在研究利用数字光学掩膜和大面积光束进行金属粉床熔融的技术路线，这一技术后来成为Seurat区域打印技术的基础。 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

9月28日，SpaceX星舰第14次飞行任务取得重要突破，星舰首次进入地球轨道并完成卫星部署。但任务过程并非一番顺利，多台发动机出现故障，马斯克在本月对3D打印技术也有一些谨慎的评价。 此次星舰飞行配备39台猛禽3发动机，其中一级超重型助推器搭载33台（均为海平面版），二级飞船搭载6台（海平面版和真空版各一半）。 在上升阶段，助推器一台猛禽3提前关闭，但并没有影响整个上升过程，星舰依然向高空加速。在级间热分离之后，星舰飞船点燃自己的6台发动机，超重型助推器大部分发动机关闭开始返回。 星舰火箭发动机舱内部的景象，中间有三台“海平面”猛禽发动机，外环有三台“真空”猛禽发动机。其中一台可控中心发动机用于入轨和脱轨燃烧。 但在此之后，助推器和飞船均有发动机出现问题。 助推器返回过程中，参与后续着陆的中心发动机里，有发动机提前退出，好在后续发动机重新启动，最后成功受控溅落。 在星舰飞船完成主要上升段、即将执行入轨燃烧前，星舰上面级一台真空猛禽3提前熄火。Spacex甚至一度正式宣布放弃入轨，因为他们无法确认是单台发动机自己的问题，还是整个推进系统存在更深层的故障。 在上升段结束，所有主机关机、进入太空滑行时，Spacex决定重新点燃一台海平面猛禽3来抬升轨道，最终成功入轨。但那台提前熄火的真空猛禽3，并未再启动。 实际上在历次的星舰飞行过程中，都遭遇过多台发动机失效的情况，Spacex确实并没有表示这是否与激进使用3D打印技术相关，但马斯克对一个提问的回复却值得引起注意—— “许多螺栓连接的法兰被焊接接头取代。这大大减轻了质量并减少了泄漏路径，但也使某些部件的更换变得更加困难。。。。虽然理论上删除部件听起来很容易，但实际上却很难做到，需要反复试验。” 这段描述指向的是使用焊接代替螺栓和法兰，但同样是3D打印正在推动的重要方向。 如今，商业航天领域大量使用3D打印正基于这样的叙事展开——大规模合并零件，大幅度减少零件数量，大量减少接头、螺栓、焊缝，实现整体结构一体化制造，减轻发动机重量、提升推力。 但3D打印在为发动机带来性能飞跃的同时，也可能引入新的、更隐蔽的故障模式。 从金属3D打印本身来看，随着发动机越来越多的使用一体化制造，质量控制的重要性也随之提高。但该技术本身的制造过程可能产生微观孔隙、未熔合或微裂纹，而发动机燃烧室、流道和高温承力部件又长时间承受高压、热循环和复杂载荷，因此缺陷控制、无损检测和过程监测仍是必须解决的问题。 对于采用高度复杂内部流道的一体化发动机部件而言，流道尺寸偏差、表面状态、局部缺陷以及实际流动特性，都需要经过严格验证。 此外，一枚火箭通常搭载多台发动机，制造一致性的重要性会被进一步放大。一个重要挑战在于，能否让关键尺寸、材料性能、内部质量和最终性能稳定地控制在规定的工程窗口内。 在讨论这些潜在故障模式的同时，也需要看到马斯克对猛禽3和3D打印的定位。 本月，马斯克提到，“我不建议任何新公司尝试生产Raptor 3，虽然这台发动机从外观上看相对简单，但其内部结构却十分复杂”。 他还表示，“3D打印技术使我们能够将辅助流道集成到主要部件中。但是，我不建议将3D打印用于批量生产，因为它速度太慢且成本太高。” 这里的关键在于，马斯克并没有简单地说3D打印让猛禽3更便宜或更快，而是强调3D打印使部分复杂部件制造成为了现实。 这意味着，3D打印对猛禽3的价值首先体现在设计和结构实现能力上，而不是简单替代传统量产工艺。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经授权，谢绝转载。#星舰 #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

3D打印技术参考注意到，美国橡树岭国家实验室与波音合作，在八周内，利用电弧增材制造技术，3D打印出了一个由低碳钢和不锈钢两种材料组成的一体化飞机零件钢模。 这是波音公司的一项创新实践，目的在于探索电弧增材制造的更多可能性，涉及双材料一体制造、创新流道设计，以及大尺寸制造过程中避免翘曲的方法。 在正在举办的LMAM激光制造与增材制造大会上，笔者注意到多位专家提到，电弧3D打印可以实现速度更快、成本更低的制造，它已经在航空、航天、海洋、汽车等多个领域开展了创新实践。 该案例中3D打印的2吨重钢模 波音公司电弧3D打印双材料大尺寸钢模 该模具是一个冲压成型模具，高约1.83米，宽约1.22米，最终重量达到了2吨。是为支持美国宇航局的高速复合材料飞机制造（HiCAM）项目而建造的，该项目旨在提高复合材料飞机的生产速度。 美国国家航空航天局HiCAM 项目经理Richard Young表示：“NASA及其行业合作伙伴正在努力提高复合材料飞机的生产速度，以满足不断增长的航空旅行需求，并减轻飞机重量，从而提高燃油效率，降低飞机运营商的成本。” 模具的结构部分采用低碳钢保证强度和刚度，表面则采用不锈钢提高耐腐蚀性和耐久性。 工程师们还设计了用于加热和冷却流体的弯曲内部通道，而不是传统加工模具中常见的直线钻孔，从而能够更高效地进行加热和冷却。 ORNL制造示范设施的两位工程师表示，“多材料WAAM技术能够实现全新的设计，还能让零件的强度和韧性等性能按照需求定制，同时节省制造时间和成本。” 3D打印过程中产生的残余应力会导致模具在冷却过程中发生翘曲。为了解决这个问题，团队在模具制造过程中添加了临时支撑肋，并进行了32轮计算机模拟，以预测和补偿尺寸偏差，最终使成品模具的形状与预期形状的偏差控制在几毫米以内。 打印完成后，模具须进行退火处理，来消除内部应力。随后，支撑肋被移除，才能满足波音公司的规格要求。 波音公司技术研究员表示，“美国公司必须不断创新，突破技术界限，才能在全球市场保持竞争优势”。 这让笔者想到，我国在电弧3D打印应用领域的创新也同样值得关注。 北理工电弧3D打印技术已转化落地 笔者查询资料发现，天津广播电视台于今年6月，再次报道了北理工刘长猛教授团队开发的电弧3D打印产业化项目。 该团队于2024年开发出了40弧并行3D打印技术，突破了悬空结构无支撑3D打印技术难关，建立了大型金属点阵结构3D打印新方法。目前已能够完成20米超大型钢板一体打印成型，且已达到无人化、高精度、高效率制造的水平。 在结构创新方面，他们创新研发了单层/多层点阵夹芯结构，实现了传统加筋结构向点阵轻质功能结构的跨越，产品整体具有轻量化、抗爆吸能、减振降噪等多种优势。 该技术应用的一个重点方向是深远海浮式平台，其重要优势在于能够解决传统结构用钢量大、成本高、寿命短的痛点，可将制造成本降低70%，且具备高强度、长寿命、密封性好等优势。 最新报道指出，该技术目前已完成从实验室到生产线的转化落地，并拿到了来自船舶企业的意向订单。按照客户要求，产品交付船舶使用之前，必须通过中国船级社的认证，而这项认证预计今年内就能完成。 宝马明年使用电弧3D打印生产汽车部件 今年3月，宝马的一个新闻稿明确指出，将在2027年开始采用电弧3D打印批量生产汽车零件，并将推出一款采用其首个电弧 3D打印部件的新车，该部件目前正在进行最后的资格认证。 宝马集团增材制造负责人Timo Göbel表示，“我们一直都用电弧3D打印制造铝合金结构部件，它比标准的压铸铝部件轻30%到40%，这是一个很大的优势。总的来说，我们的产品更便宜、更轻。目前，我们仍在进行最后的认证，但这款部件将用于明年发布的赛车。” 他还表示，与激光粉末床熔融（LPBF）相比，WAAM在大型金属部件的加工方面具有显著优势，且沉积速率更高。对于如此大的部件，LPBF工艺的加工速度太慢且成本太高。因此，如果加工环境足够理想，且对部件的要求也合适，那么WAAM的加工速度要快得多。 WAAM是宝马近期宣布的投资计划的一部分，该计划旨在投资新系统、更大的打印尺寸和数字化连接的流程链。该公司表示，相信未来将有更多机会生产更大、功能更强、性能更优异的零部件，这些零部件的生产更加灵活、耗时更短，而且无需传统模具。 END 电弧3D打印在几年前就已经用于火箭的结构部件制造，因此本文不再讨论。本期的案例分享中，波音属于使用电弧3D打印制造注塑模具，而北理工和宝马则是使用该技术制造最终用途部件。而相比更为成熟的LPBF工艺，电弧3D打印的应用场景仍在拓展。 这些项目均证明了电弧3D打印技术在航空航天以外将发挥重要作用。作为测试案例，它们的成功意味着这项技术可以用于其他工业领域，例如能源和汽车行业。 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

我们于近日分享的一个非平面3D打印的视频，在各大平台获得了近4万的播放量，而且视频下方的讨论非常多，意外的火了。。。。。 事件的主角，是一家源自德国亚琛工业大学的深科技初创企业——Layer Performance，它开发了一种非平面与多轴切片技术，给3D打印的实现形式带来了新思路。 该公司官网显示，通过充分利用打印机的所有可用轴，其新的打印路径生产方式，能够将3D打印的速度最高提升10倍，强度提升4倍，减少90%的材料浪费，且可以将表面粗糙度降低94% 基于层叠制造背后的隐藏假设 大多数3D打印工艺，无论是桌面打印机还是工业机器人系统，都依赖于相同的基本原理：零件被分解成一系列平面层，然后逐层制造。 这种方法已被证明非常成功。它计算效率高、可靠性强，并且是当今大多数增材制造实现形式的基础。与此同时，3D打印部件的很多不理想特性，也都与此有关。 例如阶梯效应，为了提高表面质量，通常采用降低层厚的方案，但这会明显增加打印时间。 在机械性能上，FDM工艺本身就会产生各向异性，相邻层之间的界面也往往会成为强度薄弱点。 支撑则是另一项挑战。由于材料是沿固定方向逐层沉积的，复杂的几何形状通常需要额外的支撑结构，这会增加材料消耗、延长打印时间并增加后处理工作量。 这些局限性通常被认为是3D打印本身不可避免的后果。但从Layer Performance看来，这是由平面层层制造策略所导致的。 换个角度切片 切片通常被视为CAD和制造之间必要的转换步骤。但实际上，它发挥着更为根本的作用： 切片决定了几何形状如何转化为运动，材料如何在组件中分布，以及最终的制造过程如何展开。换句话说：切片不仅定义了零件的打印方式，还决定了零件在生产完成后将展现的许多特性。 如果生成能够贴合零件实际三维几何形状的刀具路径，曲面就可以呈现为真正的曲面。材料沉积可以根据局部几何和功能需求进行调整，制造指令也从基于平面的近似三维形状转变为真正的三维化指令。 这种方法通常被称为非平面增材制造或非平面3D打印。虽然这个概念听起来很简单，但它的影响却非常大。 表面质量显著提升 3D打印表面粗糙度虽然与机器精度有关，但曲面上观察到的阶梯效应本质上是几何形状在切片过程中转化为平面层时所致。 当刀具路径能够跟随零件的实际几何形状时，制造过程中就能更精确地呈现曲面。制造过程无需通过许多细小的台阶来逼近一个曲面形状，而是可以直接打印出所需的几何形状。 其结果不仅仅是外观上的改善。更好的表面质量可以减少甚至消除后续的精加工工序，而这些工序通常是整个工艺链中最耗时、最昂贵的环节。 从这个意义上讲，3D打印零件的表面质量与切片方式的关联度极高，而不仅是设备端的挑战。 新打印路径影响机械性能 传统上，各向异性被视为FDM工艺本身的制造特征。然而部件的机械性能不仅取决于材料本身，还与材料在部件内部的排列方式有关。 此前多通过零件摆放，来改变打印路径进而影响载荷传递。如今则可以使用非平面打印策略来优化打印路径，从而实现部件整体机械性能的均匀性。或者可以使材料沉积与预期载荷路径保持一致，将强度集中在最需要的地方。 这从根本上改变了切片的作用，它不再仅仅是生成机器指令，而成为了一种用于定制组件性能的工程工具。 无支撑打印减少打印时间和材料浪费 3D打印消耗的材料和时间在生产开始前就已经确定。层策略、支撑结构生成和打印路径规划等方面的决策直接影响零件的生产效率。 当制造工艺不再局限于平面时，全新的优化机会便随之而来。支撑结构可以更少，材料沉积可以更加精准，生产时间也可以缩短，同时又不影响零件质量。 无支撑打印演示，可节省70%或更多的材料和生产时间 尤其令人感兴趣的是，这些改进并不需要更复杂的硬件，而是仅通过改变制造指令而改变。 3D打印未来创新应当包括软件 近年来，FDM桌面3D打印技术正在加速向多喷头、多色技术方向发展，但基于软件的打印路径创新则日渐被业界所重视。 非平面增材制造正是其中的典型例证。它表明，实现重大改进不仅需要更先进的设备，还需要从根本上重新思考制造指令的生成方式。 笔者发现，Layer Performance凭借这项创新，获得了德国“2025 年度数字初创企业”一等奖，以表彰其优秀的数字创新。 由于属于软件层面，该公司表示它可应用于各种现有的制造系统，如Prusa、拓竹和创想三维等制造商的桌面打印机，以及ABB和KUKA的工业机器人系统或其他多轴制造平台。 笔者还发现，这项技术还在Aconity3D的激光能量沉积金属3D打印系统上得到了验证。 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

本周3D打印行业多项动态值得关注。尤其是有4家3D打印技术相关企业在本周共同宣布完成新融资。 易加增材新基地正式运营 9月18日，易加增材举办乔迁庆典，该公司新基地正式投入运营。 “北京易加三维金属3D打印扩产项目”投资超5.58亿元，于北京市昌平区购置土地、自建厂房，同时购置、安装相关设备搭建生产线，提高工业级金属3D打印设备的生产能力。 本项目旨在扩大M450及以上型号金属3D打印设备的产能，解决公司此前场地限制等原因产生的产能瓶颈问题，满足下游客户持续增长的订单需求。同时，项目建设将持续强化该公司在金属增材市场的产业布局，进一步巩固市场地位，保障公司生产经营的稳定性及连续性。 作为易加增材重要的装备生产基地，新基地的投入运营无疑将使该公司发展走上快车道。 公大激光完成C+轮融资 9月17日，公大激光宣布完成C+融资，这距离其完成数亿元C轮融资仅几个月。 得益于AI技术和商业航天等行业的迅猛发展，市场对更高效率的液冷、光模块以及复杂热管理和铜金属结构件需求强烈。 公大激光因在高功率短波长激光器技术领域的核心优势，以及铜金属绿激光3D打印领域的积累，完美契合上述需求，从而牢牢抓住了本轮风口。 该公司表示，将进一步围绕两条业务主线推进技术研发，同时加快产能建设及下游应用拓展。 铬莱铂完成近2亿元A轮融资 9月18日，江苏铬莱铂宣布完成近2亿元A轮融资。 该公司通过自研自产金属3D打印用激光器、控制系统、配套软件等核心部件，大幅降低了工业金属增材制造的使用门槛，产品已销往60多个国家，累计销量超1000台，已成为国内3D打印行业又一快速发展的黑马。 在深耕工业金属3D打印市场的同时，该公司在2026年开始拓展消费级市场，并正在打造相关生态。 铬莱铂表示，本轮融资将重点投向SLM核心设备研发、AI增材制造软件生态开发、产线产能扩建、全球化市场推广等板块，构建“技术攻关—设备智造—精密制造—场景落地”全链条创新产业体系，助力金属3D打印规模化生产。 创材深造完成近亿元A+轮融资 9月16日，创材深造（苏州）科技有限公司宣布完成近亿元A+轮融资。 该公司专注于AI+新材料解决方案，目前已推出近20款全新高性能材料，其中多款已量产落地，并适用于3D打印。 在今年的TCT亚洲展上，创材深造推出材料智能体DM Agent，并发布6款3D打印新材料。这距离去年9月发布的10余款材料还不到半年，显示出AI加持下新材料的研发速度明显加快。 本轮资金将主要用于其核心智能系统M-Loop的持续研发、自动化高通量实验平台M-Lab的复制扩产、高质量材料数据集M-Data的持续积累、分布式自驱实验室网络OPL建设等。 赛诺动力完成A+轮融资 9月16日，3D打印传动元件制造商赛诺动力完成A+轮融资。 该公司通过智能优化算法来设计液压动力元件，并使用LPBF和BJ技术完成金属3D打印制造，开发出了具有高性能、高效、轻量化和低成本特点的颠覆性液压元件、伺服阀和新型电机等产品。 1-8月我国3D打印机出口量达502万台 根据海关总署发布的最新数据，1-8月我国3D打印机累计出口502万台，同比增长90%，累计出口额为131.77亿元，同比增长103.4%。 9月15日，国家统计局公布8月份国民经济运行情况，其中锂离子电池、工业机器人、3D打印设备产品产量同比分别增长57.2%、34.6%、29.9%。 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