工艺-3D打印技术参考-(第22页)    

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  • 关于陶瓷3D打印的一场年终活动,来看这家企业有没有实力!

    关于陶瓷3D打印的一场年终活动,来看这家企业有没有实力!

    陶瓷3D打印正处在技术变革的关键阶段。它不单单可以让科研工作变得更高效,还被视作推动高性能制造发展的新动力。 3D打印技术参考了解到,陶瓷3D打印开发商奇遇科技,计划在年末推出面向全行业的年度优惠方案,包含设备及材料折扣、专属礼品,以及持续的技术支持等众多福利。希望以此能切实降低科研团队和相关企业采用陶瓷3D打印技术的起始门槛,让这项技术打破少数使用群体的限制,变为广大创新者都能便捷使用的工具。 陶瓷3D打印市场发展情况 在过去的十年当中,全球3D打印产业规模迅速扩大。然而,和金属以及高分子材料3D打印慢慢走向成熟不一样,陶瓷3D打印的发展,依旧存在着比较高的门槛。材料体系开发难度大、打印过程控制要求严苛、后续脱脂和烧结工艺复杂,这些因素让行业里能真实提供「设备-材料-工艺」完整解决方案的企业很少。 但陶瓷材料在耐高温、绝缘、耐腐蚀以及生物相容性等方面具有不可替代的性能,它在科研与工业领域的价值,正逐步显现出来。 依据GrandViewResearch的报告,2024年陶瓷3D打印市场规模约0.97亿美元,预计到2030年将会增长至3.88亿美元,年复合增长率达到25.7%。这意味着,陶瓷3D打印正从一种潜在技术慢慢变成关键技术,成为推动科研革新与高性能制造的重要力量。 据3D打印技术参考了解,奇遇科技是国内能够提供「设备+材料+工艺+服务」全链条解决方案的供应商之一。该公司表示,当陶瓷3D打印市场的发展,让奇遇科技迎来了机遇,同时也承担着让陶瓷增材制造真正融入工业制造体系的责任。 科研应用:突破实验界限 目前,越来越多的高校还有科研院所正在把陶瓷3D打印运用到材料实验、结构验证以及功能陶瓷研究当中。它的核心价值体现在如下几个方面: ➡️ 能支撑复杂的结构设计,打破传统工艺的限制 传统上,包含复杂内通道、微结构、仿生结构、拓扑优化结构等的陶瓷产品很难加工,但3D打印却可以轻松实现。 ➡️ 能够支撑多种材料验证,从结构陶瓷到功能陶瓷 依靠可以调整的固含量、粘度以及颗粒体系,科研人员可以在同一台设备上开展从结构陶瓷到功能陶瓷的多种材料试验。 结构陶瓷包含氧化铝、氧化锆、碳化硅、氮化硅等,可用于对高强度、高硬度、耐高温以及耐磨损功能部件和结构设计的探究。 功能陶瓷,可探索透明陶瓷、介电陶瓷、生物医用陶瓷、发光陶瓷、多孔陶瓷等体系,支持电介质性能方面的探究、光学特性的验证以及仿生结构的调整等多学科范围内的实验。 ➡️ 验证速度十分迅速,极大提高科研迭代效率 借助3D打印技术,科研人员不用依靠复杂的模具或是繁杂的加工流程,同一幅面可以打印出多个样件,可以用更低的成本、更短的周期完成材料体系的性能筛选以及结构-材料协同优化,同时还能提高实验效率。 工业探索不断,从打造原型走向功能件生产 随着陶瓷3D打印技术越发成熟,越来越多企业开始把它运用到实际工业场景里面。现在虽然处于主导地位,仍然以小批量功能件和原型验证这类当作主体,可是它的潜力,已经被好几个高性能行业所认可。 ➡️ 生物医疗行业 生物医疗行业已经在使用3D打印制造羟基磷灰石、氧化锆等生物陶瓷,3D打印让个性化定制成为可能。 ➡️ 高温应用领域 陶瓷也是能源设备中耐高温部件的理想材料,3D打印可以让那些有着复杂内部结构的部件一次性成型,大大地提高了设计的自由度以及性能。 ➡️ 半导体与电子行业 在半导体与电子领域,由于陶瓷具备优良的绝缘性和介电特性,因而被广泛应用于半导体制造设备及各类电子元器件之中。 ➡️ 工艺品与文创行业 传统工艺制品大多依赖手工塑造或模具成型,在面对结构复杂、纹理精细的造型时,局限性非常明显。而3D打印凭借着高设计自由度、不需要模具、表面质量优异以及能够批量复制这些优势,陶瓷3D打印给设计师与文创品牌开拓了崭新的创作空间。 END 3D打印加速陶瓷领域的科研进程,提升工业实力。作为陶瓷3D打印整体解决方案供应商,奇遇科技表示,他们期望和高校、科研机构、材料企业还有装备制造商一起,开展合作,一起把陶瓷增材制造从实验室向着实际应用的方向推进,从单件原型推向规模生产。 注:本文由3D打印技术参考创作,未经联系授权,谢绝转载。
  • LPBF金属3D打印铺粉过程高速摄像,最终证明三峰PSD更适合!

    LPBF金属3D打印铺粉过程高速摄像,最终证明三峰PSD更适合!

    优化粉末床的质量对于提升金属3D打印零件的性能至关重要。3D打印技术参考注意到,研究人员借助高速摄像观察了粉末粒度分布对铺粉过程中的粉末扩展机制和粉末床特性的影响,进而提出了一种更好的粒度分布(PSD)来提高铺粉过程中的粉末床密度和均匀性。 原位观测铺粉过程示意图 金属粉末层铺得均不均匀,是影响金属3D打印品质的关键因素之一。已经有很多研究人员探讨过在铺粉过程中优化粉末床质量的方法。例如降低铺粉的速度可以提高粉末床的密度,但会造成生产效率降低;如果增加层厚、压实,这样也可以增加粉床密度,但粉层太厚很有可能导致烧结不彻底,会导致产生打印缺陷。因此,仅仅调整铺粉参数并不是稳定有效的提升LPBF金属3D打印工艺粉床质量的方式。 图铺粉过程观察装置示意图,包括分段粉末床和观察点 此外,也有研究探讨了铺粉过程中刮刀角度、超声辅助送粉等方法,但这些手段的实际效果比较有限,往往受制于粉末材料本身的特性,如颗粒尺寸、形貌以及流动性等条件,因此,在不改动设备的前提下,提升粉末床质量最为有效的途径在于,优化粉末自身的性能,重点包括粒径分布、颗粒形态及流动特性。 对于粒径超过20微米的颗粒而言,粉末粒度分布(PSD)已经被看作是影响粉末床密度的关键因素,它比颗粒形状以及流动性都更加重要。所以,在粒径大于20微米的粉末当中,优化粒度分布,是改善LPBF粉末床质量的可行办法,不需要去改变工艺参数或者设备。 这项研究利用原位观察以及PIV分析,来展现粒度分布对扩散机制以及粉末床特性的影响,在进行评估时选取了四种PSD类型,分别是单峰、双峰、三峰,还有原始PSD,依据这些定制的粒度分布,研究铺粉过程中粉末床截面区域的颗粒分离情况。最终,结合原位观察以及PIV分析的结果,来探讨PSD、分离行为和传播机制之间的联系。 (a) 304不锈钢粉末的SEM图像;(b) 原始粉末粒度分布;(c) 粒子筛分过程示意图;(d) 基于粒子数量的筛分粉末获得的准备好的粒度分布 研究发现: ?细颗粒(<53 μm):由于表面积较大且重量较轻而增加了粘结相互作用。 ?较高比例的中间颗粒(>53 μm):减轻了这些相互作用。 ?双峰PSD:细颗粒团簇的形成抑制了初始铺粉区域中粒径小于53微米的颗粒分离。 ?三峰PSD:通过增加粒径大于53微米的中间颗粒比例,实现了细颗粒的均匀分离,通过颗粒对流改善了铺粉均匀性。 粒子图像测速原位成像显示,颗粒动能主要在剪切应力区域被消耗,这些区域存在层间速度不匹配的情况。最终他们认为,三峰PSD通过增强颗粒对流促进了细颗粒的均匀偏析,证明了其更适用于粉末床熔融增材制造。更详细的研究可见“Influence of particle size distribution on the powder bed quality in the powder bed fusion additive manufacturing process”一文。 注:本文由3D打印技术参考创作,未经联系授权,谢绝转载。
  • 美国防巨头诺格,成功测试冷喷涂3D打印的火箭发动机推力室

    美国防巨头诺格,成功测试冷喷涂3D打印的火箭发动机推力室

    3D打印技术参考了解到,美国防国防巨头诺斯罗普·格鲁曼公司从今年4月开始与澳大利亚冷喷涂增材制造设备制造商Titomic合作,测试该技术在航空航天领域压力容器制造中的应用。两家公司在12月3日发布公告,采用冷喷涂技术3D打印的固体火箭发动机推力室成功完成热试车。 测试结果显示,推力室结构完整性、强度以及耐热性都表现优秀,不但符合而且超出了航空航天和国防推进系统所需要的性能要求。这次成功的测试,展现出冷喷涂3D打印工艺在航天领域有着极为广阔的应用前景,而且它具备其他基于激光的技术所没有的优势。 采用冷喷涂沉积多材料部件 3D打印技术参考在此前已经介绍过冷喷涂3D打印的工作原理,该工艺不需要传统的高温热源就可以快速生产高质量的金属部件。它采用压缩空气将金属粉末颗粒加速到超音速,然后撞击基体表面,粒子在与基体接触的瞬间产生了剧烈的塑性变形,接触面积增大,加上撞击速度快、作用时间短,产生的热量来不及散失,温度的升高使粒子和基体部分熔化,形成局部冶金结合。 粒子加速喷射 粒子撞击粘附过程 在应用方面,冷喷涂3D打印目前比较多的用于飞机等的维修,而且技术非常成熟。超卓航科是国内少数掌握该技术的企业,而且已经在科创板上市。另一方面就是被用于火箭发动机制造,尤其是开发双金属结构。这项技术可以在不断的时段输送不同的粉末,进而达到双金属一体构建的目的。比如NASA就采用冷喷涂技术3D打印制造了Cu-Cr-Nb(GRCop-42)铜合金和Fe-Ni-Cr(HR-1)高温合金的一体式双金属发动机部件。 NASA冷喷涂3D打印制造的双金属发动机部件 诺格公司此前采用激光丝材3D打印火箭发动机,包括冷喷涂技术在内,该公司正在广泛的测试多种增材制造技术。从这个角度来说,国外的发展可能真的不比国内先进到哪里去。 冷喷涂3D打印制造的双金属发动机部件 对于冷喷涂3D打印技术,市场角度其实存在一个有意思的事情。超卓航科近日的公告显示,“受航空航天零部件及耗材增材制造业务受飞机维修周期影响,公司出现利润下滑的现象”,这其实从另一个角度是不是说明了冷喷涂技术的制造质量很高,同时该技术进一步的制造潜力很大呢? 相对基于激光的增材制造技术来说,冷喷涂工艺确实是被关注的最少的工艺类型之一。除了用于航天部件制造之外,3D打印技术参考还了解到,该技术还被用于半导体领域的靶材制造,并且具备沉积效率高、材料致密几乎无缺陷、性能优越等优势。对于冷喷涂3D打印工艺你有哪些见解?欢迎留言讨论!
  • 3D打印晶格能挡住900m/s弹丸冲击?

    3D打印晶格能挡住900m/s弹丸冲击?

    3D打印技术参考了解到,香港城市大学、麻省理工学院等机构的研究团队通过结合高精度3D打印工艺、中熵合金材料与结构拓扑优化方法,成功研制出一种新型超材料结构,该结构首次在宏观尺度材料上实现了接近纳米级材料的能量吸收能力。换句话说,这种材料能够有效抵御初速度高达900m/s的不锈钢弹丸穿透。 需要着重强调的是,经3D打印技术参考查询,,这一个层面的防护能力,已经可以覆盖大部分轻武器(高速穿甲弹除外)所引发的威胁,因而,它为开发国防、航空航天、车辆安全防护结构,提供了崭新的解决办法。 材料选择 在材料选取方面,研究人员选中了CoCrNi中熵合金。当这款材料遭到冲击时,它轻易就会启动一系列自我保护机制,冲击的能量,会让材料内部依次出现变形孪晶、晶体结构转变、形成纳米非晶带,而这些微观组织的变化,会把冲击能量消耗掉,这样一来就可以具备良好的抗冲击性。CoCrNi合金也因此被认为是强度、延展性以及断裂韧性综合最优的金属材料之一。 结构设计 影响抗冲击性的另外一个关键要素,是结构设计。在该研究之中,作者设计了三种构架,分别是体心立方晶格结构(BCC)、八面体晶格结构(Octet)以及由TPMS晶格形成的Gyroid壳结构。前两种从本质上而言是由杆来连接,而第三种结构则是由连续的曲面壳体所构成。 高精度制造工艺 在制造工艺方面,采用的是高精度激光粉末床熔融3D打印技术(HR-SLM),激光光斑直径仅为25μm,所用材料的粒径控制在5至25微米之间,打印时每层粉末铺设厚度为10μm。据研究人员介绍,该工艺组合可促使晶粒结构更加细化,同时形成更为密集的位错单元网络,此类精细的微观组织此前已被证实与提升材料强度且不牺牲延展性密切相关。 左:用于制造微晶格的HR-SLM系统示意图。右:HR-SLM系统与传统商业SLM系统在打印配置及微观结构(特别是位错细胞密度)方面的差异 微晶格的层级结构及变形前后的微结构差异 从微晶格的层级构造来看,陀螺微晶格壳层厚度不到100微米,它和所构成的能量色散X射线映射重叠,凭借电子背散射衍射图像的质量图,可以看见合金的晶界,还有HR-SLM引发产生的纳米级位错晶胞网络。 TPMS晶格具有更高抗冲击性 微晶格的准静态原位单轴压缩实验展现出,TPMS陀螺晶格不仅具有优异的机械性能,它的模量以及强度比BCC高出四倍以上,而且应力-应变曲线和八位一体桁架相比更为平滑,没有后屈服软化的情况,导致比能吸收超过两倍以上。 需指出的是,壳层微晶格相较于桁架微晶格在机械性能方面有着明显的提高,这是设计特征和材料的理想结合。如果材料是钛合金,在壳体上就会出现很多断裂和很显著的剪切带。 三种晶格结构的高速冲击测试 为开展对HR-SLM制造的晶格材料极端抗冲击性的探究,研究人员开展了一系列原位弹体撞击测试,速度范围从100m/s至1500m/s。 研究人员设置了实验装置,不锈钢球体借助气枪加速,接着用高速摄像机去观察撞击的过程,小弹丸以超500m/s的速度,完全穿过了BCC和八面体晶格,而陀螺晶格却成功挡住了弹丸,即便速度超过900m/s时也无法完全穿过。 不过需要说明的是,研究似乎没有明确进行冲击测试的样品的尺寸,通过大概估量弹丸和测试样品的比例发现,晶格样品的整体厚度大概是30mm。 除此之外还研究了弹丸尺寸的影响。当弹丸直径从5mm增加到10mm的时候,弹丸飞行速度大概为900m/s,在比较非弹性能量方面,BCC晶格要比八面体晶格好。这是由于BCC晶格在致密区域内的接触面积以及塑性耗散显著更大;当处于更快速度时,八面体晶格此前因为更大的动应力效应,比5mm弹丸的BCC晶格略好,然而较大的弹丸尺寸,让主导因素变成了压实。 具体来讲,当弹丸直径等于或者超过五个单位晶胞时,压实反应处于主要地位,而当弹丸相对比较小的时候,惯性响应就更为明显。而陀螺晶格因为在压实状态以及诱发动力应力方面具有优势,在所有区间内都比基于支柱的晶格表现更好。 END 在近期举办的激光制造与增材制造创新发展大会上,笔者了解到晶格夹层结构在航空航天等领域已经被广泛应用,而且这项研究的重要意义极为突出,它会给超材料的逆向设计,开拓新的路径,特别是在国防、航空航天以及汽车领域,为轻量化碰撞防护结构提供新的解决途径,不只是关乎设计方面,还需要整合材料。 香港城市大学的研究团队,不但找到了在宏观样本量下实现超高动态能量耗散性能的办法,还为弄明白金属超材料里结构诱导、(制造)过程诱导以及材料诱导变形机制之间繁杂联系打下了基础。
  • 倍丰智能宣布实现6061与7075铝合金无裂纹量产3D打印

    倍丰智能宣布实现6061与7075铝合金无裂纹量产3D打印

    12月3日,3D打印技术参考从苏州倍丰了解到,该公司宣布在高强铝合金增材制造领域取得重要突破,实现了6061和7075铝的无裂纹、可量产且性能稳定的批量3D打印。 之所以称之为突破,是因为这两类铝合金是业内知名的极难打印材料,也是增材制造行业研究最多的材料之一。最知名的当属2017年HRL实验室为解决这两类材料的打印问题,而发表在nature的研究。 此次突破,有助于拓展3D打印高强铝合金在消费电子、航空航天、新能源汽车以及轻量化装备领域的设计空间。苏州倍丰表示,这是行业首次让低成本、高性能的铝材拥有了规模化打印的能力。 7075铝合金量产3D打印不开裂 因为锌和镁的含量高,7075铝合金热裂的倾向非常强烈,在行业里通常认为无法直接进行激光3D打印。此次,倍丰智能攻克了这一重要行业难题。经分析发现,样品不存在沿晶裂纹,或微裂纹情况,组织致密完整。 在此基础之上,倍丰智能还实现了500MPa的抗拉强度以及8%-11%的延伸率,性能可靠,可以充分满足高端消费电子对高强度、轻量化和高外观质感的一体化金属结构的需求,将使航空航天与消费电子领域拥有更高信心使用该合金,从而开拓出更多应用。 6061铝合金实现无裂纹3D打印 6061铝合金具备较宽的凝固区间,晶界偏析也较为明显,树枝晶间裂纹以及贯穿晶界的凝固热裂纹常常出现。而倍丰6061铝合金3D打印打印样品在光学显微镜下截面晶界清晰、熔池边界连续,未发现6000系铝合金在激光粉末床熔融(LPBF)时常见的树枝晶间裂纹或贯穿晶界的凝固热裂纹,这意味着打印构件在宏观和微观层面都保持着高质量成形。 倍丰无裂纹6061 LPBF试样经热处理之后,抗拉强度约392–396MPa,断裂伸长率为9%–13.5%,适用于结构减重以及复杂拓扑零件领域,可当作高强壳体、导热结构、减重底座的材料选择。 关于此次突破,倍丰特别强调批量3D打印无裂纹,虽没有直接公布验证的频次,但我们相信这当是该公司进行了大量测试后的结论。 该公司对“禁区材料”打印技术瓶颈的突破,将为高强铝在航空结构、汽车轻量化、卫星部件与复杂拓扑优化结构中的实际应用提供材料基础,标志着国产铝合金迈入低成本、高性能、增材友好的新时代。 倍丰也成为国内极少数可以在LPBF 3D打印工艺下同时把6061与7075两类高性能铝合金打印成高致密度且无裂纹的团队,为国产增材铝合金材料的工程化与产业化应用奠定了关键基础。#增材制造 #3D打印 
  • 乐高首款量产3D打印玩具正式上市,能否牵引出更广阔的应用市场?

    乐高首款量产3D打印玩具正式上市,能否牵引出更广阔的应用市场?

    3D打印技术参考注意到,乐高“假日特快列车”套装玩具已于近日正式上架。据乐高官方介绍,该系列中的迷你火车头,是乐高零售套装中首个大规模生产的3D打印零件。 虽只有这一个小部件,但其意义仍然重大。该公司数十年来一直在3D打印领域投入巨资,此前虽限量发售过3D打印产品,但此次的规模完全不同。那么是谁在背后提供技术支撑,有哪些技术要点,又能否创造出一个新的应用场景呢? 高精度激光烧结3D打印技术 3D打印技术参考查询到,乐高此次所使用的3D打印技术为EOS公司的FDR激光烧结工艺。它区别于常规的SLS技术,采用CO激光提供热源,而非CO₂激光,这为达到乐高所需要的高精度、高质量标准,提供了至关重要的保障。 这项新技术将两个方面的优势结合起来——立体光刻(SLA)的精细分辨率与选择性激光烧结(SLS)的耐用性和质量。数据显示,该技术可以打印最小壁厚为0.22mm的高质量、高强度聚合物零件。 CO激光器的输出波长为5-6μm,不同于9-11μm的CO2激光器。根据3D打印技术参考此前的技术探讨,CO2激光器在工业应用中实际实现的最小光斑尺寸为80-90µm,而CO激光实际光斑尺寸在30-40 µm的范围内,更小的光斑尺寸可以制造更加精细的结构。 而从乐高给出的展示可以看出,迷你小火车具有可活动的结构,且各组件之间连接紧密、复杂。而3D打印已经可以实现可活动组件的直接制造。虽目前没有证据能够证明其主体的蓝色部分是一体打印出来的,但FDR的高精度制造特点,能够满足这一制造需求。 在制造设备的配置方面,目前可以查询到乐高使用了EOS P500 FDR 3D打印机。经3D打印技术参考查询,该设备的制造尺寸为500x330x400mm,搭载两台70w的CO激光器。经粗略估算,该小火车产品的单次制造数量或达500个,很明显能够满足它的大批量制造。 在材料方面,选择的是EOS的尼龙12粉末PA 2200、PA 950 HD,这些材料具有极高的可重复使用性,打印件的表面质量极为精细。其中,尼龙12是市场上经过最多测试的3D打印材料,坚固耐用、长期稳定、耐化学腐蚀,用途极为广泛。EOS此款材料是ABS、PA6等塑料的高性能替代品,其在注塑成型中的价值已得到证明,3D打印的最终产品与注塑件一样耐用。 激光烧结工艺往往面临孔隙率高、表面不均匀以及部件容易吸附灰尘和其他物质等问题。乐高已经大规模的生产此类部件,那么意味着相关问题已经得以解决。3D打印技术参考注意到,蒸汽抛光表面处理工艺是去除表面的微小瑕疵、毛刺等,使表面变得光滑平整的重要后处理手段。这是一种基于利用高温高压蒸汽对工件表面进行处理的工艺。它通过喷射蒸汽,使工件表面产生微小的熔融效果,使部件变得完全密封,从而提高部件的耐用性。 乐高集团表示,选择FDR 3D打印工艺是因为它兼具尺寸精度、机械强度和表面质量——这对于将3D打印的零件与数十亿块现有积木的形象完美契合至关重要。这对该技术和EOS来说无疑是巨大的信任。 能否进一步打开玩具市场? 目前,使用3D打印技术制造玩具似乎已经非常流行,但这却属于两个完全不同的场景。一类是使用FDM机器打印自制玩具,当然这个市场的吸引力已经很大;另一类则是使用工业级的SLS技术大规模3D打印商业化的玩具产品。 与FDM工艺相比,SLS技术无论从设备方面还是材料方面的成本都更高,对于未有接触的人员来说,操作的便捷度、流程等均不熟悉,而且没有现成的成熟案例提供参考。作为对比,玩具的传统制造工艺注塑成型已经非常成熟且价格低廉,这也使得玩具市场引入工业3D打印生产似乎看不到希望。 乐高作为全球最大的聚合物用户和成型商之一。他们当然拥有其他公司所不具备的资源。而他们对聚合物激光烧结3D打印技术的持续投入意味着,这项技术在消费级应用方面将比之前预想的可能更具可行性和成本效益。 此次乐高发布的3D打印产品,探索了传统注塑成型无法实现的结构,如内部空腔、一体化活动结构,未来还可能会有带有嵌入式功能的产品。它展示了乐高如何利用增材制造技术实现新的设计方向。这些创新通过SLS 3D打印技术实现,将重新树立玩具的交互边界。而一旦乐高能够建立起高效、可扩展的3D打印生产线,其大规模制造需求将会促使3D打印设备、材料的价格大幅下降,从而推动更多玩家进入。 FDR技术实现的高质量表面效果 END 虽然仅仅是一个迷你部件,但这辆小火车头或许能牵引出一个新的更广阔的3D打印应用场景。而EOS所开发的高精度3D打印技术可能是打开消费级精密塑料零件大规模制造的关键钥匙。 这辆小火车也不仅仅是一个玩具,而更可能是一个信号,预示着玩具的交互设计在遇到工业级3D打印技术时,或能创造出完全不同体验的产品,在竞争激烈的赛道中获得脱颖而出。#增材制造 #3D打印
  • 惠普为什么要现在进入FDM 3D打印市场?

    惠普为什么要现在进入FDM 3D打印市场?

    在不久前结束的德国formnext展会,惠普出人意料的推出了一款可以3D打印PEEK、Ultem等工程聚合物和高温聚合物的FDM 3D打印机——HP IF 600HT,同时还宣布将在2026年下半年发布另一款面向大幅面生产的HP IF 1000 XL系统,这标志着惠普正式进军工业生产挤出增材制造领域。 惠普将该行为视为对现有多射流熔融(MJF)3D打印技术的补充。它不仅能够加工MJF技术目前无法打印的耐高温材料,而且能够以更低的门槛吸引新客户。 惠普表示,这些新机器的目标客户是航空航天、石油天然气、医疗器械、汽车、铁路和教育等高要求行业的客户。实际上,它们将与Stratasys、Markforged、远铸智能等公司争夺高温工程耗材市场。 根据报道,HP IF 600HT高温3D打印机并非由惠普从无到有独立完成开发,它与3D打印机制造商3DGence的INDUSTRY F421设备非常相似,两款机器的成型尺寸均为380x380x420毫米。HP IF 600HT的规格表显示,其切片软件和云软件分别为3DGence Slicer 4.0和3DGence Connect,而配套的HP IF 3D打印机材料管理系统 (MMS) 则采用了3DGence的电子元件。 惠普并未说明此次产品相似是出于贴牌合作还是潜在收购,同时它也表示,这两款新的FDM打印机在内部配置方面拥有3DGence版本所不具备的认证和安全功能。 通过对现有产品进行迭代而非从零开始开发来进入这个竞争相当激烈的市场,这显得更为合理。 从惠普的角度来看,既然已经有一家非常优秀的工业级FDM制造商,与其自己费时费力重新研发,不如直接强强联手。由惠普这样的行业巨头来负责分销对方产品,这对双方都是共赢的选择。 但惠普为什么现在要进入竞争激烈的高温FDM市场呢? 惠普的MJF设备通常是企业从FDM等初始设备升级而来。掌控这一升级过程可能会吸引更多客户选择MJF或惠普的金属粘结剂喷射成型3D打印技术。通过将高温FDM技术纳入产品组合,惠普可以满足客户对经认证的航空级材料(如PEEK、Ultem)的需求,从而防止客户流失到Stratasys等竞争对手。 尽管惠普机器因其批量生产的优势而备受青睐,但客户若需要高强度模具或大幅面原型制作,则必须选择竞争对手的产品。通过贴牌生产成熟的设备,惠普能够迅速构建一个更完善的聚合物生态系统。 如果惠普确实在对3DGence的设备进行品牌重塑,那么他们就绕过了硬件开发初期会遇到的种种困难。凭借一款成熟且经过市场验证的产品,几乎零技术风险地试水FDM领域,并利用其庞大的全球销售和支持网络,实现像3DGence这样的小公司无法企及的大规模分销。 这些大体积、高温、高度自动化的机器能够打印工程级材料和复合材料。Industry F421的一大特色是其可更换的打印头模块,可以根据所需的工程级材料进行更换。这项功能使用户无需清洗打印头,即可在一台机器上打印从PLA到增强材料再到PEEK等多种材料,非常方便。 HP IF 600HT 预计将于2026年上半年上市。惠普尚未公布价格,但 3DGence Industry F421的售价约为8万美元。 第二款系统是惠普工业级3D打印机1000 XL(HP IF 1000 XL),旨在生产高质量的大尺寸零件。该版本预计将于2026年下半年上市。如果推测正确,即3DGence Industry F1000,那么它不仅具备F421的所有优点,而且拥有1000x600x800毫米的宽敞打印尺寸。 惠普表示,该系列产品的关键要素是开放式材料平台,旨在为工业用户提供灵活创新的能力,可使用各种聚合物材料。#增材制造 #3D打印 注:本文由3D打印技术参考创作,未经联系授权,谢绝转载。
  • 关于苹果大规模使用金属3D打印的思考

    [置顶] 关于苹果大规模使用金属3D打印的思考

    苹果公司公开强调其在金属增材制造领域的应用,这无疑为增材制造技术日趋成熟、成为大规模生产技术这一论点提供了强有力的佐证。最新款iPhone Air采用了该公司首批功能性3D打印组件,这标志着复杂金属部件的大规模制造方式发生了重大转变。 iPhone Air 的 USB-C 接口 决定采用3D打印技术生产所有Apple Watch Ultra 3和钛金属Series 11表壳,这不仅仅是一个设计选择,它更是一个制造里程碑,展现了苹果公司在增材制造工作流程的稳定性、质量保证和复制能力,这是其他任何消费电子品牌都未曾公开实现的。 首先值得一提的是,苹果品牌正在将激光粉末床熔融 (LPBF)作为一种可扩展的制造工艺应用于多个产品线。例如,我们了解到,每台3D打印机都包含六台激光器,它们同时工作,一层一层地构建(超过900层)完成一个外壳。 即使对于生产成百上千甚至数百万个零件的工业增材制造制造商而言,这种级别的激光协调仍然极具挑战性。苹果公司能够将这种精度与化妆品级的表面处理效果完美结合,这表明其工艺控制水平非常出色,尤其是在处理回收钛粉时。 关于粉末雾化和氧气管理, 苹果公司Apple Watch和Vision制造设计高级总监J. Manjunathaiah博士指出:“激光打印过程中,含氧和不含氧的粉末表现不同。所以我们必须找到降低氧含量的方法。” 对于经验丰富的增材制造专业人士来说,这可能是一个熟悉的挑战,但苹果公司在预期产量下,使用50微米粉末和60微米粉末层厚实现这种稳定性,表明苹果公司不仅优化了其打印参数,还优化了其整个粉末生命周期,从雾化到清粉和检测。 首先是苹果公司称该工艺“可扩展”,能够取代传统工艺,但并未透露每天或每个生产基地实际生产的钛合金零件数量。对于仍在探索增材制造量产极限的行业而言,这些信息至关重要。 其次是后处理。后处理是过去十年中真正取得进步的环节之一。如果能进一步了解苹果如何自动化或简化LPBF工作流程中仍然存在的一些瓶颈(例如,单件处理、光学检测、表面处理),那无疑能够进一步推动电子3C行业使用3D打印的进程。同时,这将有助于我们更清楚地了解零件成本的实际降低情况。 从平台角度来看,苹果似乎正在构建一个跨产品的增材制造生态系统,而非追求孤立的成功案例。Apple Watch表壳扮演着试验场的角色;它是一个外观精美、高精度的架构,需要严格的公差和极高的耐用性。一旦该架构得到验证,苹果就可以将其扩展到具有类似要求的更复杂的消费产品。这一精心设计的路线图虽然微妙,但却清晰明了:苹果并非为某一款明星产品应用增材制造技术;而是将其强化为一种能够推动多设备设计和制造的赋能工具。 这一转变也重塑了竞争格局。如果苹果确实已实现稳定且规模化的应用多激光粉末床熔融(LPBF)技术,其他消费电子产品制造商将面临重新评估自身基于机械加工的工作流程的压力。 如果苹果公司继续沿着这条道路发展,它可能会成为第一家将增材制造(AM)作为默认制造策略而非例外的主要电子产品制造商;此举可能会在未来十年重新定义“大规模生产”的含义。#增材制造 #3D打印 注:本文由3D打印技术参考创作,未经联系授权,谢绝转载。
  • 4.5亿元太空算力项目,要求所有卫星实现3D打印

    4.5亿元太空算力项目,要求所有卫星实现3D打印

    据无锡产权交易所11月24日公告,“梁溪星座”项目公开招标,项目业主为无锡市星算科技有限公司,预算金额达4.5亿元。 “梁溪星座”项目,建设由12颗智算卫星组成的星座,所有卫星实现3D打印增材制造。 几十年来,金属增材制造技术一直被认为可以通过提供更轻、更复杂、更快速生产部件来彻底改变航空航天业。然而,在其发展的大部分时间里,增材制造在航天领域的应用一直难以突破小众应用和小规模生产的限制。早期的炒作导致人们对该技术期望过高,而随着成本、材料限制和可扩展性等现实因素的出现,市场热情开始出现回调。 从实验性3D打印部件到全面量产 如今,增材制造技术正迈入一个新阶段——它不仅是一项前景广阔的技术,更将成为航天部件生产的重要组成部分。这一转变的推动力源于市场对高性能、轻质部件日益增长的需求,以及卫星制造速度的加快,尤其是低地球轨道(LEO)大型卫星星座的制造。 3D打印技术参考注意到,目前国内方面已经有大量关于3D打印卫星的报道。 3D打印铝结构部件集成到MDA Space的CHORUSTM卫星中,展示了金属3D打印技术在高性能空间应用中的日益普及 今年6月,铂力特披露了与“大连1号-连理卫星”研制的相关细节。该卫星是大连理工大学设计研制、星众空间与铂力特等企业协助参研的17kg、12U高分辨率遥感立方星。 铂力特负责卫星部署器框架的结构优化设计和打印生产工作,选用BLT-AlSi10Mg铝合金,八激光一体3D打印。卫星入轨后持续运行511天,验证了材料、工艺以及结构的可靠性。 图文无关,仅做展示 同月,3D打印技术参考还报道了3D Systems参与的由NASA赞助的两个项目,希望为当前的热管理解决方案提供突破性的替代方案,来满足下一代卫星和太空探索的需求。 应使用了嵌入型多孔网络,3D打印的钛水热管散热器在230°C的温度下可以成功运行,同时重量减轻了50%。该结构能够更有效地为高功率系统散热,满足了NASA的传热效率和降低太空应用发射成本的目标。 (a)增材制造的高温钛散热器原型,带有嵌入式分支热管网络(75×125 和 200×260 毫米面板);(b)散热器的 X 射线 CT 扫描,显示内部多孔芯吸层,用于被动液体循环;(c)宾夕法尼亚州立大学博士生 Tatiana El Dannaoui,在热真空测试设施中安装散热器原型,以模拟空间环境运行;(d)在真空室中运行的热管散热器的热图像 第二项项目通过3D打印技术生产了镍钛形状记忆合金(SMA),该合金在加热时可以被驱动和展开,可以用来替代太空中使用的电机或执行器。散热器的部署与存放面积之比预计将比目前可用的解决方案大6倍,从而能够在有限体积的立方体卫星中实现未来的高功率通信任务。 SMA散热器提供同样变革性的效益:重量减轻 70%,部署与存放面积之比为12×。它们的形状记忆行为使它们能够利用内部流体热量激活,从而实现无驱动部署。 除上述两个案例之外,由浙大城市学院与之江实验室推出的3D打印轻量化卫星结构项目同样备受关注。该项目于2025年获杭州市西湖区2025年一季度重大项目集中推进暨重点招商项目集中签约,将研发全金属3D打印主体结构的卫星,抢占航天科技高地。 在技术原理与创新方面,项目依托轻质高强多孔金属材料,并结合人工智能设计优化结构。传统卫星零件需要通过车铣刨磨等复杂加工工艺,而3D打印技术则通过逐点逐线逐层“生长”的方式,实现复杂结构的一体化成型,显著降低了制造成本、缩短了生产周期,并能够满足个性化生产需求。 卫星3D打印量将增长四倍 3D打印技术参考注意到,增材制造研究公司 (AM Research)于不久前发布了题为《卫星增材制造:3D打印市场机遇》的报告。该报告分析了卫星发射的快速扩张以及增材制造行业渗透该市场的潜力。 过去十年,卫星行业取得了显著增长,未来十年甚至有望实现更显著的增长。世界工业化程度最高的几个国家之间的战略竞争——“新太空竞赛”——已导致卫星制造方式发生剧烈变化,而增材制造行业在其中发挥了不小的推动作用。然而,卫星行业要想实现产量目标,就必须展现出与其相匹配甚至超越其持续创新的意愿。 该报告预测,到2033年,已发射卫星上至少一半的部件将采用增材制造技术生产。与此同时,AM Research预测,卫星行业专用金属增材制造硬件市场同期将增长四倍以上。 未来潜力远超当今的应用 虽然增材制造已在卫星生产中证明了其价值,但其未来潜力远超当今的应用。最令人兴奋的前沿领域之一是太空制造,增材制造可以直接在轨道上建造大型结构,从而消除从地球发射全组装硬件的限制。这一概念对于下一代空间站、月球栖息地和深空探索任务尤其具有吸引力,因为在这些任务中,现场建造和维修硬件可以大幅降低成本并提高任务灵活性。 随着行业向更快、更灵活、更可扩展的生产模式迈进,将增材制造技术完全融入供应链的公司将拥有竞争优势。领军企业凭借其丰富的飞行经验以及与顶级航天公司的合作,正在证明增材制造技术不再仅仅是一个小众解决方案,而是航天经济的基石。无论是下一代卫星、深空任务还是太空建造,增材制造技术都在重塑航天产业。#增材制造 #3D打印 注:本文由3D打印技术参考创作,未经联系授权,谢绝转载。
  • 刚刚,清华团队开发的一款高性能3D打印材料,获重要认证!

    刚刚,清华团队开发的一款高性能3D打印材料,获重要认证!

    在高性能材料领域,「安全」从不是一句口号,而是实打实的技术指标。3D打印技术参考注意到,11月26日,一款名为Rytexint™ PPS P6240的国产碳纤维增强PPS激光烧结3D打印材料,顺利通过国际权威机构SGS的UL94 V-0阻燃等级测试,打开了航空航天、新能源汽车、电气等领域更广阔的应用空间。 SGS阻燃检测认证报告首页 Rytexint™ PPS P6240材料,正是由清华x-lab和新加坡SMU联合孵化的材料科学创新企业——方醍技术 (Fluxo Technologies) 所开发。而当前,能够开发适用于SLS系统的PPS粉末材料的品牌,仅有少数几家。方醍所开发的PPS材料,性能可与PEEK媲美,而价格却不及其一半。 方醍 Rytexint™ PPS 与其他 SLS 材料物性参数对照表 什么是UL94?为什么重要? UL94是全球最广泛使用的塑料材料阻燃测试标准之一,由美国保险商实验室 (Underwriters Laboratories) 制定。 其中V-0是垂直燃烧测试中的最高等级。它代表材料在火焰作用下能在极短时间自行熄灭,并且不会产生可燃熔滴。对于航空航天、轨道交通、电子电气、汽车、储能设备等行业来说,这个等级意味着: ➡️更高的安全性 ➡️更低的火灾风险 ➡️更大的设计自由度 ➡️更容易通过下游整机认证 ➡️更容易进入国际市场 换句话说,选择通过V-0认证的材料,工件会更加可靠。 Rytexint™ PPS是如何表现的 SGS测试报告显示,Rytexint™ PPS P6240在1.8mm厚度条件下表现优异,所有测试样品均达到V-0要求。测试包括两组条件:标准环境与高温老化。测试内容包括: ➡️首次灼烧后熄灭时间(t1):最快仅1秒,最长为2秒 ➡️第二次灼烧后熄灭时间(t2):多数为0秒,即瞬间熄灭 ➡️无熔滴引燃物:燃烧过程中产生的熔滴完全没有引燃下方的棉絮 ➡️未出现延续燃烧或延续引燃夹具的情况 这些结果清晰说明: ➡️ 在23°C,50%相对湿度的标准环境下,材料的阻燃性表现优异 ➡️ 即使经历70℃×168小时的高温老化,材料仍保持极稳定的阻燃性能 ➡️ 材料的耐热性、结构稳定性与阻燃体系匹配度处于非常高的水准,1.8mm及以上壁厚的工件,均可认为符合V-0阻燃要求 Rytexint™ PPS通过华曙高科SLS设备打印的样品 V-0等级对客户意味着什么 对于Rytexint™ PPS材料本身来说,阻燃和高温稳定性是其核心特点,而此次测试表明: 一. 该材料已达到国际公认的最高阻燃等级 (V-0) 这让它可以更安全地进入以下领域: ➡️航空航天、轨道交通等高安全标准行业 ➡️新能源汽车电池、电机、电控 (“三电”) 周边部件 ➡️电气设备绝缘部件 ➡️工控和通信设备 二. 通过高温老化测试,验证了长期可靠性 许多应用需要材料在高温环境下长期工作 (如新能源“三电”设备周边部件),测试结果表明材料在老化后仍保持优异阻燃性,意味着它并不是「实验室英雄」,而是真正能用于严苛环境的特种材料。 三. 对下游企业的认证流程有直接帮助 国际国内的整机厂通常需要整套的合规流程,在 SGS 认证报告的加持下,客户产品的合规性进一步提升,降低了整个价值链采用难度,为产品走向全球市场打下了坚实的基础。 END 卓越的材料,是可靠产品的根基。方醍表示,他们的使命正是打造这样的技术基石。此次,Rytexint™ PPS 成功斩获UL94 V-0阻燃认证,不仅是拿到权威“通行证”,更意味着它能够支撑您的产品切入更高标准、更严苛环境的应用场景——为设备安全筑牢底盘,为产业升级注入强劲动力。#增材制造 #3D打印