工艺-3D打印技术参考-(第23页)    

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  • 英伟达投资 Freeform!金属 3D 打印流水线制造过程震撼曝光

    英伟达投资 Freeform!金属 3D 打印流水线制造过程震撼曝光

    多年来,3D打印技术开发商从未停止尽最大努力提升打印速度,以期进一步降低制造成本,这一点在SLM技术上体现的淋漓尽致。自SLM Solutions在2020年上市了业内第一台配备12激光的金属3D打印机后,以增加激光器数量为手段的开发形式经历了一段时间的市场PK,所配备的激光器数量甚至达到了64台。当然也有一些例外,例如将近红外激光器演变为绿光、蓝光、区域3D打印以及光束整形技术。但,请看一下下面的制造的过程是否觉得有些震撼: 这就是由Freeform推出的下一代金属3D打印自动化工厂概念。当然,它能否真正演变成真,目前还不能下定论。但在2024年,英伟达旗下NVentures和波音旗下AE Ventures共同出资1400万美元投资了这家3D打印技术开发商。 3D打印技术参考查询到,它是一家由前SpaceX工程师创立的由AI驱动金属3D打印的高科技企业,主张采用先进的传感、实时控制和数据驱动的学习,实现金属3D打印自动化工厂的构建。该公司于今年3月释放了一段未来打印的场景,极具震撼力。本文接下来要着重介绍这家公司如何通过对设备结构和打印流程进行改造,显著提升打印效率。 Freeform Future首席工程师正在观察3D 打印过程 Freeform公司于2018年成立,它所期望的并不是试图建造一台3D打印机器,而是将整台装备视作自动化的3D打印工厂,使用数十台激光器用金属粉末制造大型零件或批量制造小尺寸零件,应用将覆盖航空航天、汽车等行业。该公司此前从未公开讨论过其打印方法,但表示该技术可以使其制造金属零件的速度比现有方法快25-50倍,而且成本仅为现有方法的一小部分。 Freeform的联合创始人兼首席执行官Erik Palitsch在SpaceX工作了10年,而SpaceX在其火箭发动机的开发过程中大量使用3D打印技术以突破制造极限,Palitsch领导了许多发动机开发项目。但其表示,他和马斯克都知道现有的3D打印机不足以满足公司雄心勃勃的目标。“当我们告诉埃隆一些新项目的机器成本是多少,而且总是需要一大群人来操作它们时,他几乎失去了理智。”2018年底,Palitsch和SpaceX资深人士Thomas Ronacher创办了Freeform,并希望重写3D打印的一些基本过程。通常,一个或多个零件会在机器内同时打印,但这种仍受到打印尺寸的限制。 通过仔细查看该公司释放出的打印流程,3D打印技术参考注意到该公司所开发的设备在舱室结构和铺粉方式上与常规的SLM过程完全不同。首先,在舱室结构上,其具有前后两部分成形空间,均用来打印零件,可视部分并没有布置供粉缸;铺粉过程在打印区间的左侧完成,与传统的水平方向固定缸位不同,其所设计的成型缸可水平移动,在打印完一层之后,成型缸移动到左侧的不可视空间内完成铺粉,再移动回成形区间;在一个缸铺粉的过程中,激光并不停歇,而是打印另一个区间的零件,因此实现了不间断制造。对于铺粉方式,可以猜测其采用的是上供粉。而且,Freeform配置的激光器数量多达数十台,属于多种形式叠加来提升打印效率。 因此,这种流程上的创新,至少带来两项改变。首先,可以显著提升打印效率,其采用一台设备实现了两台设备并行运行的效果,而多台设备并行运行是扩大制造规模的一项重要手段,进一步的可推动打印速度的提升。其次,其具备在一个打印流程中制造两种材料的可能性,当然两种材料是在不同的缸内分别打印。 一层正在熔化的金属粉末(来自《彭博商业周刊》) Freeform已将英伟达加速计算平台用于金属3D打印监测与预测 可以说,Freeform正在重新设计3D打印将原材料转化为成品的过程。从某种意义上说,这就像是一条金属3D打印的流水线。其首席执行官表示,“我们必须实现大规模生产,才能向更多行业开放,而使用传统机器根本无法实现这一目标。” Freeform的投资者主要关注工业领域。领导SpaceX发动机开发多年、同时也是Freeform投资人的Tom Mueller表示:“他们做的主要事情就是将其价格降低到更像汽车制造成本,而不是航空航天成本,同时还大幅提高了打印速度。” Freeform 3D打印的零件 Freeform 3D打印的零件 传统的SLM 3D打印机由于铺粉过程的存在,激光总是间断运行,如果3D打印机的运行时间达到60%,通常就会认为这是成功的。Freeform有望显著减少停机时间,它有两个平行的输送系统,多个金属板沿着它们排列。当传送带将板材移入和移出光束时,它的18个激光器不间断运行。相机组合以每秒超过70000帧的速度拍摄图像,将数据输入计算机视觉算法,以协调激光器的出光方式。Palitsch表示,传统机器每小时可熔化约100克金属粉末,而Freeform现在每小时可熔化5公斤,并且很快将通过其技术迭代实现更快的打印速度。 首席科学官Tasso Lappas在控制室监控3D打印流程(来自《彭博商业周刊》) 首席电气工程师管理连接到3D打印机顶部激光器的电缆 测试过Freeform技术的火箭发动机制造商Ursa Major Technologies的首席运营官Nick Doucette表示,虽然打印速度的提升和更低的价格是重要优势,但Freeform系统的真正价值在于它如何在打印过程中实现监控。3D打印零件可能存在缺陷,客户倾向于使用过时的手动检查最终物体的强度等性能指标。Freeform使用大量的传感器、扫描仪和人工智能软件来评估质量,并可以在构建过程中进行调整。 Palitsch表示,其所开发的设备更像是一个完全自主的3D打印工厂,通常需要数周时间的工作将在数小时内完成,并且只需要很少的人工参与。但Freeform目前的机器看似具有革命性的潜力,但目前付费客户仍很少。其仍然像一台原型机器,也不像其所设想的那么自动化。为了使该技术实现真正突破,Freeform必须证明其机器运行速度快、成本低,足以将3D打印推向广泛的新市场,并应对传统的大规模制造的挑战。
  • 铂力特3D打印钛合金汽车门铰链,兼具力学性能与疲劳耐久性

    铂力特3D打印钛合金汽车门铰链,兼具力学性能与疲劳耐久性

    近日,铂力特又介绍了一款汽车行业3D打印应用——兼顾轻量化、高强度与优秀外观表现的钛合金汽车门铰链,并于德国Formnext 2025展会现场展出。 车门铰链作为影响车门开闭手感与长期使用耐久性的关键部件,其设计在保证功能可靠的基础上,还需进一步兼顾轻量化、强度与外观品质,以更好地匹配用户对车身细节体验与整体质感的追求。 图片为AI生成 该车门铰链由叶片与基板组合构成,均采用BLT-S-Ti64钛合金粉末制造。其中,叶片尺寸为263mm×207mm×132mm,重量约2.43kg;基板尺寸为247mm×242mm×117mm,重量约1.02kg。相比传统采用铸铝或铸铁工艺的同类零件,该钛合金铰链在保证结构强度与使用可靠性的前提下,实现了整体减重约50%,为零件轻量化与动态性能提升提供了支持。 钛合金汽车门铰链组件 针对零件实际使用工况与载荷条件,该车门铰链采用拓扑优化精细设计内部结构,在满足强度、刚度及装配精度等功能要求的前提下,对材料分布进行优化,精准去除冗余部分,实现减重约50%的轻量化目标。 这一优化设计有效提升了材料利用效率,降低了整车簧下质量。同时,优化后的结构依然保持了良好的力学性能与疲劳耐久性,确保铰链在长期使用中的稳定性和可靠性,实现“轻而强”的功能目标。目前,该车门铰链已通过各项检验和测试,所有结果均符合设计标准与要求,验证了其具备批量生产的条件与可靠性。 金属增材制造技术的让汽车零部件设计突破传统限制成为可能,实现更轻、更强、更一体化的制造。铂力特表示,未来将持续深化金属增材制造技术在汽车领域的应用,致力于为行业提供更高效的轻量化制造方案。#增材制造 #3D打印
  • 2025两院院士增选,四位专家研究方向涉及3D打印技术

    2025两院院士增选,四位专家研究方向涉及3D打印技术

    在2025年两院院士当选名单中,3D打印技术参考发现多位专家与本领域相关,分别为北京大学邓宏魁教授、清华大学孙洪波教授、中科院宁波材料所李琳教授、南京大学陈延峰教授、金发科技黄险波。 北京大学—邓宏魁教授 北京大学邓宏魁教授当选中国科学院院士。邓教授现任北京大学干细胞研究中心主任,清华-北大生命科学联合中心高级研究员,其在名单中的研究方向显示为干细胞生物学与再生医学。 3D打印技术参考注意到,邓宏魁教授研究团队将3D打印技术与干细胞技术相结合,开创性地发展了一种基于肝细胞团簇(类器官)的生物3D打印策略。该策略成功构建出具有高活性和功能性的肝组织模型,并在动物实验中验证了其治疗肝衰竭的有效潜力,为肝脏组织工程和再生医学提供了新的解决方案。 清华大学——孙洪波教授 清华大学孙洪波教授当选中国科学院院士。孙洪波教授是超精细激光加工领域世界知名的科学家之一。其在3D打印,特别是微纳尺度功能材料的激光三维打印方面取得了多项突破,解决了传统技术难以直接制造高性能无机功能材料的难题。 3D打印技术参考注意到,其团队在2022和2023年均在science正刊发表过关于3D打印技术的研究。开创性地发展了光激发诱导化学键合和3D Pin等技术,实现了在微纳尺度上对半导体、金属等无机材料的通用、高纯度三维打印。 这项技术为集成光子芯片、超高分辨率VR/AR显示和微型机器人等前沿领域提供了全新的制造方案,标志着微纳3D打印从“成型制造”向“功能制造”的重大跨越。 中科院宁波材料所——李琳教授 中科院宁波材料技术与工程研究所激光极端制造中心主任李琳当选中国工程院外籍院士。 李琳院士发明了多类先进激光制造技术,包括无条纹激光切割技术、脉冲调控激光打孔技术、激光多能场复合制造技术、超声送粉多材料及三维功能梯度材料激光增材制造技术、钛合金激光清洗技术及微球陈列大面积多光束并行激光纳米加工技术等。其众多原创性技术已在航空发动机制造、汽车制造、半导体芯片制造等领域获得实际应用,产生巨大经济效益。 其团队开展的超声送粉多元激光3D打印技术,能够实现多材料及功能梯度材料的增材制造。这对于制造在单一部件中不同区域具备不同性能的复杂结构(例如航空航天领域所需的构件)至关重要。 南京大学——陈延峰教授 南京大学材料科学与工程系陈延峰教授当选中国科学院院士。其现任该校固体微结构国家重点实验室主任,材料物理、无机非金属材料、人工带隙材料专家。其在名单中的研究方向显示为超材料及其应用。 3D打印技术参考注意到,陈延峰教授曾(现)担任陕西增材制造研究院专家委员会委员。且笔者查询到其团队有大量关于3D打印技术的研究。 陈延峰教授在“声学超材料的背景和新兴应用:经典波论坛”中指出,“机器学习改进了用于设计和优化这些器件的算法,而3D打印技术使我们能够实现复杂的微结构。”该团队利用3D打印这一先进的制造技术,与深奥的拓扑物理理论相结合。可以攻克复杂样品制造的难题,对推动前沿基础科学的探索具有巨大潜力。 金发科技—黄险波教授 金发科技黄险波教授当选中国工程院院士!他为教授级高级工程师,金发科技股份有限公司首席技术官、塑料改性与加工国家工程实验室主任。 据Formnext深圳报道,金发科技正积极切入3D打印、智能机器人、低空经济等热门赛道,开发出高刚高韧复合材料、3D打印外观材料、光学功能材料等一系列新型功能高分子材料。 在3D打印技术领域,黄险波作为发明人之一,于2020年申请并获得了名为 “一种3D打印粉末及其制备方法” 的发明专利,该专利专注于可用于3D打印的阻燃聚酰胺粉末材料。此外,申请专利涉及聚乳酸材料及制备方法。 金发科技是为汽车、新能源、电子电工等九大领域提供定制化高分子解决方案的国家级专精特新“小巨人”。可以看出,3D打印可能不是黄险波教授最核心研究方向(因此题目未将其计入),但其所在团队已在3D打印技术应用领域,进行了前瞻性的材料研发布局。#增材制造 #3D打印
  • 3D 打印创新:钛合金晶格 + 铝液铸造 轻质高强金属复合材料

    3D 打印创新:钛合金晶格 + 铝液铸造 轻质高强金属复合材料

    D打印技术参考注意到,多伦多大学工程学院的一支华人研究团队设计出一种新型材料,它既非常轻又极其坚固——即使在500℃的温度下也能保持强度。这些特性使其在航空航天和其他高性能行业中具有极大的应用价值。这种新型复合材料由金属合金和纳米级析出物组成,其结构模仿钢筋混凝土,但尺度是微观的。 这项研究以“在具有钢筋混凝土启发结构的铝基复合材料中实现更高的机械性能”为题发表于Nature Communications,提出了一种受钢筋混凝土结构启发的铝基复合材料,通过结合3D打印与微铸造技术,实现了在高温下仍保持优异力学性能的复合材料。 传统铝合金和铝基复合材料在高温(>300°C)下强度显著下降,限制了其在高温环境中的应用。而在钢筋混凝土结构中,钢筋提供抗拉强度,混凝土提供抗压强度。研究人员以此为灵感,设计出在金属3D打印晶格结构中引入铝基复合材料的多尺度增强结构。 工艺原理:金属3D打印技术与精密微铸造相结合 本研究的核心制造策略是创新性地整合了金属3D打印技术与精密微铸造工艺。研究人员首先使用Unigraphics NX软件设计了具有立方晶格单元的Ti6Al4V(钛合金)三维网格模型,其单元尺寸为0.5毫米,支柱直径仅为0.1毫米。随后通过SLM工艺精确地制造出这种结构复杂、预定义的钛合金支架。 在成功打印出Ti6Al4V网格后,再进行关键的微铸造,实现金属“骨架”与铝基“混凝土”的复合。将打印好的钛合金网格置于氧化铝模具中,并在真空环境下于800摄氏度进行预处理,用熔融的AlSi7Mg铝合金液滴润湿网格表面15分钟,这一步骤至关重要,旨在确保后续浇注时铝液能在微米尺度的网格结构中充分流动和填充。之后,将熔融的AlSi7Mg合金注入模具,使钛合金网格完全浸没在铝液中,并在800摄氏度下保温2小时。在此过程中,不仅完成了铝基体的铸造,更关键的是,熔融铝与钛合金发生了原位反应,在界面处生成了大量微米级的Al₃Ti增强颗粒,从而在基体中形成了第二级强化相。 整个工艺链以热处理收尾,包括在545℃下固溶处理12小时,水淬,再在170℃下进行8小时的时效处理,以在铝基体内析出纳米级的金属间化合物,如AlSi₂Ti₆和硅化物,从而构成第三级,即纳米尺度的强化效应。 受钢筋混凝土结构概念启发的多尺度钢筋复合材料示意图 通过这套“设计-打印-铸造-处理”的集成方法,研究人员成功制备出了具有毫米级Ti6Al4V骨架、微米级Al₃Ti颗粒和纳米级析出相的多尺度协同增强复合材料,其内部孔隙率被控制在极低的0.5%以下,为材料在室温乃至500℃下实现卓越的力学性能奠定了坚实的结构基础。 随后,研究团队对这种新材料进行了各种测试,以确定其强度。  研究人员表示,在室温下,得到的最高屈服强度约为700MPa;而典型的铝基体屈服强度约为100至150MPa。 规避高强-轻量化权衡困境的RC-AMC的预测、优化和开发 它真正的优势在于高温性能。在500℃的屈服强度为300至400MPa,而传统铝基复合材料的屈服强度约为5MPa。事实上,这种新型金属复合材料的性能与中等强度钢材相当,但重量只有后者的三分之一左右。 这种材料在如此高的温度下仍具有较高的强度,这令人惊讶,因此研究团队建立了详细的计算机模型来了解其中的原理。  论文的另一位合著者陈慧聪领导了这些计算机模拟。 其表示,“在高温下,这种复合材料的变形机制与大多数金属不同。我们将这种新机制称为增强孪晶,它使材料即使在非常高温度下也能保持大部分强度。” 多尺度变形机理分析 但研究人员也表示,这种新材料可能还需要一段时间才能被工业界应用,但它的发现体现出增材制造与其他传统制造技术相结合的优势。 大规模生产这类材料的成本仍然很高,但在某些应用领域,其高性能是值得的。#增材制造 #3D打印
  • 不卖设备卖粉末!这家德国3D打印企业两年销售额激增200%

    不卖设备卖粉末!这家德国3D打印企业两年销售额激增200%

    3D打印技术参考此前曾深入介绍了基于SLS的冷金属融合3D打印技术(CMF),一家名为Headmade Materials的公司正是这项技术的重要推动者。 日前,这家德国初创企业获得了180万欧元融资,出资者包括AM Ventures、欧洲创新委员会 (EIC)、私募股权公司Jet Investment Group等等。3D打印技术参考查询到,Headmade目前实现了5轮融资,共筹集了总计715万美元。此外还在2022年2月获得了653万美元的资助奖金。 其中,Jet Investment以100万欧元领投。其投资总监Roger Dorsch表示:“Headmade Materials是一家极具吸引力的公司,因为它将技术创新与能够快速扩展规模和实现经常性收入的商业模式相结合。CMF技术有潜力让更多工业企业使用批量3D打印来改变金属部件的生产方式。” Headmade Materials致力于开发用于大规模生产金属部件的3D打印技术。 这笔资金将支持Headmade Materials扩展其冷金属熔合 (CMF) 技术的材料选择,并与欧洲和美国客户合作开发新的应用。 CMF技术可实现金属3D打印低成本批量生产 Headmade Materials的CMF技术将标准3D打印工艺与金属制造相结合,实现了经济高效的金属零件大批量生产。该公司的核心产品是能够用于SLS 3D打印技术和粉末冶金的材料,并不开发设备。这些材料并非常规的金属粉末,而是混合了高分子聚合物。除此之外,由于3D打印仅仅是技术制造的一个环节,这家公司为推动CMF技术的发展,势必也拥有成熟的脱脂烧结等后处理解决方案。 Headmade推出的粉末产品 使用EOS SLS 3D打印机进行生产 根据其官网信息,其推出的标准材料包含不锈钢、钛、工具钢和镍基高温合金等高性能金属,可广泛应用于能源、石油天然气、医疗、工具、武器装备和液体处理等行业。 采用该公司CMF技术3D打印的切削刀架,性能提升185% Headmade Materials的客户包括多家有显著市场地位的企业(如KOBRA、KSB和Knauf),并通过欧盟、美国、日本和中国的合作伙伴网络开展运营。其市场规模扩大得很快,并产生了稳定的经常性收入。2022年至2024年,该公司的销售额增长了两倍,显示出增材制造市场的强劲增长。 采用Headmade冷金属熔合技术生产的钛合金部件 Headmade Materials首席执行官兼联合创始人Christian Staudigel表示:“我们最新一轮融资表明了我们对自身技术、战略和团队的信心。此次融资标志着我们在Cold Metal Fusion技术进一步发展和更广泛应用道路上迈出了重要的一步。 不过,Headmade Materials并不是唯一一家推动CMF技术的公司,另一家名为名为CADmore Metal的公司正在推动该技术的商业3D打印服务。不过,它是Headmade专利金属粉末的北美供应商。#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。
  • 苹果官宣:今年所有Ultra 3和钛金属Series 11表壳均采用3D打印制造!

    苹果官宣:今年所有Ultra 3和钛金属Series 11表壳均采用3D打印制造!

    11月18日,苹果官宣指出今年所有Apple Watch Ultra 3和钛合金Apple Watch Series 11的表壳都采用100%回收的航空级钛粉3D打印而成。 苹果公司环境与供应链创新副总裁莎拉·钱德勒表示。“我们知道3D打印技术在材料效率方面具有巨大潜力,这对于实现苹果2030愿景至关重要。”该目标要求到2030年实现所有环节的碳中和,包括制造供应链和产品全生命周期。 苹果公司表示,通过3D打印技术生产这些部件,他们节省了超过400吨的钛金属原材料。钱德勒解释说,“使用3D打印使原材料的用量相比上一代产品减少了50%,这是一项巨大的成就,这意味着用同样多的材料就能做出两块手表。从长远来看,这对地球的益处是巨大的。” 这项技术还带来了设计上的改进,例如提升了蜂窝网络机型天线外壳的防水性能。蜂窝网络机型的外壳内部有一个填充塑料的隔层,用于实现天线功能。通过3D打印技术在金属内表面形成特定的纹理,苹果公司实现了塑料与金属之间更好的粘合。 苹果公司在一份官方声明中提到,成排的3D打印机“日夜不停地运转”,生产Apple Watch Ultra 3和Series 11的表壳。该公司表示,每台机器都内置六台激光器,所有激光器同时工作,一层一层地堆叠——超过900层——最终完成一个表壳。 苹果使用的粉末直径为50微米,每层打印厚度为60微米。打印完成后,在除粉阶段,会先用真空吸尘器将多余的粉末从打印平台上吸走,然后再使用超声波振动器去除外壳缝隙中的残留粉末。经基板分离等操作后,须进行自动化光学检测,系统会对零件进行分析和标记,进行最终的质量检查,并确认尺寸、形状和规格。 苹果公司表示,采用增材制造技术制造手表表壳是一个历时多年的过程,最初通过一系列演示和概念验证来不断优化配方,从具体的合金成分到打印工艺本身都进行了改进。该工作流程曾在之前的产品系列中以较小的规模进行过测试。 “这不仅仅是一个想法——这是一个想要成为现实的想法,”苹果公司产品设计副总裁凯特·伯杰龙说道。“一旦我们提出了这个问题,我们就立即开始测试。我们必须通过持续的原型制作、流程优化和大量的数据收集,来证明这项技术能够满足我们所要求的高质量标准。” “我们始终尝试循序渐进地推进,以便迈向下一步。如今,这为我们提供了比以往更大的设计灵活性。现在,我们已经以真正可持续的方式,在规模上实现了这一突破,并且达到了我们所需的外观和结构水平,未来的可能性是无限的。” 苹果公司环境与供应链创新副总裁莎拉·钱德勒补充道:“我们致力于系统性变革。我们做任何事都不是一劳永逸,而是力求让它成为整个系统的运作方式。我们始终秉持的理念是设计对人类和地球更有益的产品。当我们齐心协力,在设计、制造和环境目标方面毫不妥协地进行创新时,其带来的益处将远远超出我们的想象。”#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。
  • 中国团队把航空级碳纤维3D打印价格打到消费级!众筹正式开始!

    中国团队把航空级碳纤维3D打印价格打到消费级!众筹正式开始!

    数十年来,FDM(熔融沉积成型)3D打印技术已成为创客、工程师和教育工作者将创意快速落地的首选工具。尽管这项技术凭借打印速度快、操作门槛低的优势,一定程度上改变了传统生产制造流程,但其短板也早已凸显:打印件普遍质地脆弱、强度不足,经不起实际应用的考验。 如今,碳索者三号的问世彻底将改写这一局面——它将金属级强度的复合材料连续纤维共挤(CFC)技术,集成到一台桌面级设备中,不仅操作简单易用,更具备超高性价比 —— 直接将同类技术的20万元工业级设备价格拉到消费级水平,售价仅不到2万元人民币,重新定义了桌面级3D打印强度的边界。如今,这款机器已正式登陆Kickstarter开始众筹,截至发稿前,众筹金额已破百万美元。 FDM高强度制造,曾经高不可攀 传统FDM打印机在制作形状贴合的原型件、可视化模型时表现尚可,但只要打印件一承受外力,它的性能短板便会立刻显现——热塑性塑料制成的打印件在负载下极易出现开裂、弯曲甚至断裂的问题。 长期以来,工程师和小企业要制造功能性的终端零件,始终面临 “两难选择”:要么依赖CNC加工,要么花费高昂成本外包给复合材料厂商。连续纤维3D打印的出现改变了终端零件制造方式,但成本依旧是最大的拦路虎。 主流品牌的连续纤维3D打印机,售价普遍高达15到30万元之间。连续碳纤维耗材的价格更是居高不下,通常为2000-3000元一卷——这样的高价门槛直接将大多数创客、教育机构与小型企业挡在了门外。 告别脆弱,连续纤维3D打印人人可及 碳索者三号的解决方案直击核心:将连续碳纤维或玻璃纤维直接嵌入打印件内部。相比于短切纤维(以纤维或纤维粉末在塑料基体中随机分布),连续纤维在长度上完整,无断裂,具有轻质、高拉伸强度、高刚度和抗疲劳性能等特点,能满足航空航天、机器人制造、汽车制造等对材料性能要求严苛领域的应用需求。 打印件抗拉强度最高可达 900MPa,是短切纤维的10倍以上。 为了让连续碳纤维成为所有人真正用得起的材料,碳索科技还自主研制出兼具高性能与高性价比的连续碳纤维耗材 X-CCF。一卷 X-CCF(1K 规格,长度 500 米)的价格仅需350元 —— 成本较同类产品低70%以上; X-CCF兼容几乎市面上几乎所有塑料基材(PLA/PETG/PA/PACF/PC/ABS),通过碳索者三号的双喷头(FFF+CFC)进行塑料基材和连续纤维的复合打印,满足用户对于不同打印件性能的需求。   碳索科技创始人兼 CEO 刘瑞表示,“我们团队早期曾与航空航天工程师携手,为 NASA(美国国家航空航天局)、空客等顶尖航空航天机构研发连续纤维技术。正是这个过程中,我们清晰地看到,这项高端技术完全有潜力走向大众化。碳索者三号的诞生,就是要把航空级复合材料技术真正带给普通消费者 —— 设备体积更小巧、操作更智能,价格也足够亲民。真正的个人智造,核心在于能打印出金属般坚固、碳纤维般轻盈的功能性部件。这正是碳索的使命,在大家的支持下,我们正在把这份愿景变成现实。” 桌面造物革命,“工业深耕”到“全民碳索”的转变 碳索的核心团队源自连续纤维3D打印领域的先驱企业之一——阿奈索Anisoprint。Anisoprint专注于航空级复合材料的研发与应用十余年,是CFC(复合材料连续纤维共挤)技术的发明者,曾为空客、苹果、宝马、福特等众多航空航天、工程技术及制造业巨头的创新项目提供技术支持。 从莫斯科的航天尖端科技,到桌面上绽放的造物革命,依托深厚技术积淀,碳索科技已实现完全技术自主与本地化生产,并成功打造出新一代消费级连续纤维3D打印机——碳索者三号,它撕下了碳纤维“黑科技”的神秘标签,让高强度、轻量化的梦想,在每一位创造者手中触手可及。 连续纤维复合共挤技术,给你的打印件加上“碳”筋“碳”骨 不同于传统FDM打印技术只靠热塑性塑料挤出成型,复合材料连续纤维共挤(CFC)技术采用双喷头系统,塑料喷头负责打印基体材料,复合共挤头负责将连续碳纤维或玻璃纤维长丝与粘结树脂共同挤出铺设,实现紧密粘合。如同在混凝土中植入钢筋,连续纤维将整个基体结构牢牢锁定 ——大幅提升零件的强度和刚度,同时还能保持轻量化。 目前,研发团队已历经 8 代技术革新,布局了 12 项核心专利涵盖 “连续纤维--树脂共挤喷头设计”“纤维路径动态优化算法”等关键环节。构建起核心算法、关键设备及复合材料的全链条自主知识产权闭环,为产业化落地奠定坚实基础。 旗舰配置,工业级性能,桌面级体验 “碳”索3D打印无限可能 重新定义个人智造 不必再迁就传统 FDM 的脆弱,也无需为工业级复合材料的高昂价格却步 —— 全球首款消费级的连续纤维3D打印机——碳索者三号,正将曾遥不可及的航天级制造技术,真正带入每一个人的创造与生产场景。从此,想要制造更强韧、更轻盈、功能性更出色的部件,将变得前所未有的简单。 欢迎扫描下方二维码访问官方众筹页面 支持全球首款连续碳纤维3D打印机!
  • 英特尔等3.5亿元领投电化学3D打印!“新工艺”蓄势待发!

    英特尔等3.5亿元领投电化学3D打印!“新工艺”蓄势待发!

     3D打印技术参考注意到,芯片制造商英特尔的风险投资部门以及另一家风险投资公司 (NEA)于近日以5000万美元领投(追投)了全球知名电化学3D打印公司Fabric8Labs!这项“新技术”因在电子相关组件、数据中心热管理解决方案的制造优势被资本格外看重。 这笔资金的用途主要集中在企业发展所需的基本要素上:更多设备、更多人员以及更高的机器利用率。 ➡️ 产能扩张:Fabric8Labs将制造基地的年产量从500万个组件提高到2200万个组件,来满足热管理、射频和电源应用领域不断增长的需求。 ➡️ 团队发展:扩大制造、设计、质量和工艺工程方面的团队,支持客户增长计划。 ➡️ 加速生产:扩大生产团队,支持人工智能/高性能计算热管理、射频/无线和电力电子领域的项目,从首件产品快速过渡到全面生产。 投资电化学3D打印的关键驱动力 需要指出的是,Fabric8Labs在上一轮融资中也筹集了5000万美元。英特尔此次的操作属于追投,可以看出他们看中了电化学增材制造(ECAM)技术在解决芯片散热和电子集成瓶颈上的巨大潜力。 Fabric8Labs为Asetek游戏硬件3D打印AI优化的冷板 首先在为AI算力“降温”方面,AI数据中心的核心是算力,而算力的物理瓶颈在于散热。电化学3D打印技术能够制造用于直接芯片浸没式冷却的复杂部件,这种先进的液冷方案是应对下一代高功率密度AI芯片的必备技术。 3D打印技术参考注意到,作为2025年电子热管理领域全球顶级学术会议ITHERM的一部分,ASME K-16/IEEE EPS冷板设计竞赛获得了英特尔与Fabric8Labs等知名企业的支持。利用电化学3D打印的仿生微鳍片、Kagome点阵等创新结构,显著提升了散热效率和降低了压降,充分证明了该路径的可行性。 在三维集成电路领域,英特尔、台积电和三星竞争激烈,而散热是公认的最大技术瓶颈。电化学3D打印技术为制造集成在芯片内部的微流体冷却通道等颠覆性方案提供了新的工具,有望直接攻克芯片堆叠带来的积热问题。 电化学3D打印的浸没式冷却结构 电化学3D打印的技术原理 电化学增材制造(ECAM)是一种室温金属增材制造技术,它利用电镀原理制造超高分辨率的三维金属零件,无需昂贵的后处理工艺。零件在原子级快速构建,从而实现卓越的特征分辨率和表面质量,是众多行业应用的理想之选。 以Fabric8Labs公司开发的电化学3D打印技术为例,它基于现有显示技术构建了专用电极阵列,每个打印头包含超过2亿个微观像素,这些像素由打印算法单独控制。 它使用带电金属离子的液体溶液作为原料,打印过程中类似于DLP工艺,通过激活打印头上的像素,可产生局部电场,驱动金属离子快速沉积到构建板上,通过调整打印头上活动像素的图案或图像来实现复杂的几何形状沉积,闭环反馈回路还可监控每个像素的构建。利用基于阵列的打印方法,确保零件质量并能够提供零件认证记录。 电化学3D打印,蓄势待发 凭借其突破性的电化学增材制造(ECAM)技术,Fabric8Labs正在扩大下一代电子元件的生产规模,这些元件可用于热管理(人工智能/高性能计算)、无线通信(射频)和电力电子等领域的前沿系统 ➡️ 散热管理:从单相直接芯片冷却 (DTC) 到尖端的直接硅浸没式冷却系统,ECAM技术可确保下一代人工智能和高性能计算芯片在不断提高的功率密度下保持更低的温度。 电化学3D打印的铜液冷板 ➡️ 无线通信(射频):通信系统对速度、效率和集成度日益增长的需求,需要将无线系统集成到紧凑、空间受限的设备和基础设施中。电化学3D打印可直接在 PCB 和高性能基板上制造3D天线。 具有螺旋几何形状的射频设备 ➡️ 电力电子:汽车电气化需要体积更小、可靠性更高的高效元件。采用电子计算机辅助制造(ECAM)技术制造的大电流互连线和无源元件可以直接印刷到高性能陶瓷上,从而减少组装步骤和材料界面,最终实现更紧凑、更高效的电动汽车系统。 直接在陶瓷基板上进行沉积电力器件 NEA风险合伙人Greg Papadopoulos博士表示,“我们很早就意识到ECAM的潜力,它能够提供无与伦比的精度、可扩展性和设计自由度,从而在热管理、航空航天和电力电子等领域开启新的机遇。” 国内情况 当前,全球范围内直接采用与Fabric8Labs完全相同技术路线(即电化学沉积金属3D打印)的公司非常少,这是一个相当前沿和专业的领域。 根据笔者此前查询相关文献,发现国内南京航空航天大学、江南大学、吉林大学、长春理工大学、天津大学、河南理工大学等均有团队从事该技术的开发。 3D打印技术参考查询到,长春理工大学团队借助电化学增材制造技术制造了微尺度纯铜结构并研究了相关性能,并指出,该技术可用于制造纯铜微芯片桥、微天线、微传感器等无需掩模和支撑材料的小型结构,但该技术仍然存在沉积速率低且容易出现探针堵塞的问题。 END 可以看出,电化学3D打印是极具应用与发展潜力的“新”增材制造技术。在全球范围内,目前仍只有Fabric8Labs较为知名,国内在此方面目前尚未看到相关报道。但目前市场对高精度、集成化散热需求及高效率组件的需求日益剧增,该技术极易与传统激光3D打印形成显著的竞争优势,因此极易被资本所关注。 期待国内从事电化学3D打印的企业与3D打印技术参考联系!#增材制造 #3D打印
  • 通用汽车增材工业化中心分享3D打印技术使用经验

    通用汽车增材工业化中心分享3D打印技术使用经验

    3D打印对于汽车零部件的量产来说速度太慢、成本太高,但对于像凯迪拉克Celestiq这样的超低产量汽车来说,情况就完全不同。这款售价34万美元(起价)的汽车,第一年只生产了25辆,通用汽车的工程师们转而采用增材制造技术,制造了130多个由铝、不锈钢以及包括尼龙11和尼龙12、热塑性聚氨酯和聚丙烯在内的塑料制成的零部件。 经过经济性、可靠性与供应链标准化迭代,3D打印技术有望在未来下沉至普通车型。 凯迪拉克Celestiq汽车 在投入生产之前,Celestiq的所有3D打印部件都要经过位于密歇根州沃伦通用汽车科技园区的增材工业化中心。这个占地16000平方英尺的实验室里摆满了3D打印机,有些打印机只有小棚屋那么大,可以将金属粉末、聚合物粉末和聚合物丝材制成汽车零部件,但他们并不在这里生产零部件。相反,增材工业化中心团队会在交付生产(通常是交给供应商)之前验证零部件的设计和商业案例。“我们的工作是引进技术,使其工业化,然后进入制造阶段”,技术专家Brennon White说道。 通用汽车增材工业化中心的Velo3D金属3D打印机 通用汽车增材工业化中心的EOS塑料3D打印机 铝合金方向盘饰板是Celestiq汽车中最大的3D打印部件,也是通用汽车有史以来3D打印的最大的金属部件。它激光粉末床熔融金属3D打印工艺和铝合金制造,然后该部件在铣床上完成进一步加工,露出形成四个LED背光图标的空隙。 Celestiq的设计师们设计了异常纤薄的B柱,使通常被饰板遮蔽的安全带导向环完全暴露。由于零件目录中没有合适的产品,工程和设计团队利用3D打印技术研制出一种兼具安全功能与装饰属性的不锈钢构件。执行总工程师Tony Roma表示,它的强度足以举起重达三吨的Celestiq。这是通用汽车首次将增材制造技术应用于安全部件。 此外,设计团队在隐蔽区域也引入了高复杂度的3D打印细节。乘客座椅皮革扶手的不锈钢锚固件经镜面抛光处理,其铰链盖板在受力开启时暴露内腔,露出灵感来自凯迪拉克蒙德里安图案和装饰艺术时代的图案(如下图所示)。它采用金属粘结剂喷射技术制造。生坯打印完后放入烧结炉中烘烤20小时,最高温度接近约1377℃,这一过程会使部件收缩多达20%。 Celestiq还依赖3D打印技术来制造无数买家永远无法看到或触摸的塑料零件,例如前后保险杠后方用于固定超声波停车传感器的聚丙烯支架。Brennon White表示,增材工业化中心的核心竞争力之一就是了解何时何地使用这些技术才能实现经济效益。 当Celestiq团队提议用3D打印技术打印手套箱的塑料侧面(最终会用皮革包裹)时,增材工业化中心的分析最初认为这在商业上行不通。但设计工程团队指出该部件需开发两套原型模具(而非一套)方可满足迭代需求,从而注意到成本过高。在决定打印部件后,工程师们充分利用了这种灵活性,对设计进行了27次修改。 通用汽车显然不会在短期内为其年产五十万辆的雪佛兰Silverado皮卡批量引入3D打印零件,但增材制造技术已超越超豪华旗舰车型,在更广泛的汽车生产环节获得使用。 目前,通用汽车超过15家装配工厂至少有一台3D打印机,用作制造装配辅助工具。这些机器使用的技术与爱好者在家中使用的技术相同,将熔化的聚合物丝材分层制造夹具、模具甚至零件。该过程比使用粉末塑料慢得多,但不需要处理粉末,因此更为便捷安全。工厂中的Stratasys F900可能需要一周以上的时间才能打印出大尺寸的零件。 这家汽车制造商还将3D打印技术应用于一些大批量项目。凯迪拉克每年生产约3000辆手动挡CT4-V和CT5-V Blackwing轿车,每辆车都配备了3D打印的换挡旋钮徽章、空调管道和金属线束支架。 当通用汽车需要快速修复一款SUV的扰流板密封条故障时,它采用了聚合物粉末熔融技术,并在短短五周内生产出了6万个零件。这是一个极端的例子,展示了3D打印在规模化生产中的潜力,但它也让你了解到,如今用于售价34万美元及以上的凯迪拉克的技术,经过经济性、可靠性与供应链标准化迭代,有望在未来下沉至4万美元级别的雪佛兰主力车型。#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。
  • 汉邦激光最新3D打印成果很“炸裂”,德国展重要看点逐一解读!

    汉邦激光最新3D打印成果很“炸裂”,德国展重要看点逐一解读!

    随着金属3D打印向产业化纵深发展,“效率与性能能否兼得”正成为制约其突破的关键瓶颈。11月18-21日,汉邦激光将携多个硬核金属3D打印设备亮相德国Formnext展会,并以应用实力向业界展示其独特的“效率答案”。 “光驰Ⅱ型”技术内核 动态光束切换重塑打印边界 “光驰Ⅱ型”技术的突破性在于实现了高斯光与整形光的智能、动态、无缝切换。该核心技术通过精准调控激光能量分布,完美解决金属3D打印中长期存在的效率与质量平衡难题。三大工作模式,灵活应对多元场景。 ➡️ 高斯光模式 能量高度集中,专为需要高精度、高表面质量的精细结构设计,特别适用于精密电子、复杂薄壁件及医疗器械等对细节还原度要求严苛的领域。 ➡️ 光整形模式 提供更均匀的能量分布,熔池形貌更稳定,能为模具、汽车部件、航空航天应用制造出致密度极高(>99.95%)的功能件,显著提升零件的疲劳寿命和可靠性。 ➡️ 灵活切换模式 作为技术的最大亮点,可在同一打印层内根据区域需求智能切换光束模式,完美适用于结构复杂、同时包含高精度区域和高速打印需求区域的结构件,实现在单次构建中优化不同区域的工艺效果。 在典型流道构件打印中,展现出精准的工艺适配能力: ➡️ 上层流道 / 精度优先 采用小层厚配合高斯光模式,确保复杂流道内壁优异的表面粗糙度,减少后处理成本。 ➡️ 下层实体 / 效率优先 采用大层厚配合整形光模式,发挥大层厚的高效率与低应力优势,缩短打印周期。 ➡️ 轮廓强化 / 智能优化 在关键边缘区域创新应用动态光束整形技术,采用高斯光进行打印,精准控制局部粗糙度,体现精细化成本控制能力。 应用实力印证 从复杂构件到系统集成 1.高效换热器 采用CuCrZr材料实现精密构件与不锈钢管路的整体制造,突破传统多零件组装局限,为航空航天热管理带来全新解决方案。 2.火箭发动机 通过创新算法成功攻克了纯铜材料的打印难题,不仅实现了带复杂内流道构件的一次成型,获得了卓越的散热能力,更将制造速度提升至150克/小时。 3.涡轮泵组件 将引导器与泵体整合为集成式高性能单元,通过内部流道优化,重塑下一代能源与航天装备的效能标杆。 硬核装备驱动多元创新 铜合金增材突破 6×1000W高功率激光协同制造 汉邦激光掌握高反射金属的成熟打印工艺。基于专为高反材料开发的金属3D打印设备与完善的铜材料工艺数据库,我们实现了更快的打印速度、更低的飞溅控制与更稳定的成型质量,成为电子散热、感应线圈、热交换器等高端应用的理想选择。同时,我们同步开放纯铜、CuCrZr等材料的成熟打印参数包,助力客户快速实现高质量制造。 HBD E800——大尺寸制造引擎 汉邦激光HBD E800专为满足航空航天领域对大尺寸、高一致性及连续自动化制造的严苛需求而打造。设备集成10激光智能协同扫描系统与粉末闭环管理系统,在830mm×830mm×1250mm的大尺寸成型空间内,实现了高质量、高稳定性的持续生产。其成熟平台已成功应用于推力室、发动机叶轮、大型舵面等关键部件的高效制造,为大尺寸航空航天构件提供了可靠的增材制造解决方案。 HBD 400——工业化智能柔性生产平台 HBD 400搭载汉邦激光自主研发的“光驰Ⅱ型”激光系统,创新性地实现了高斯光与整形光的智能、动态、无缝切换。通过在同一设备、同一任务中智能融合不同工艺,该设备成功突破效率与质量难以兼顾的瓶颈,实现打印效率的飞跃与成型件的一致高致密度(均优于99.95%),可兼容消费电子、汽车、模具等不同领域的零件生产,柔性适配能力更强,设备生产效益更高,为工业化场景提供了效率与性能兼得的先进制造解决方案。 参展指引 11月18-21日,德国法兰克福Formnext展会 与汉邦激光在12.0-E121展台 共探金属增材制造的性能极限与未来应用! #增材制造 #3D打印