3D打印技术参考注意到，印度金属注塑成型(MIM)巨头INDO-MIM已申请在印度上市，计划通过首次公开募股 (IPO) 融资至多1.13亿美元（100亿卢比）。笔者注意到，该公司在专注MIM技术的同时，近年来加大布局金属3D打印技术。包括激光粉末床熔融(LPBF)、基于光刻的金属增材制造(LMM)，以及粘结剂喷射金属3D打印技术（MBJ）。 INDO-MIM成立于1996年，专门生产用于汽车、航空航天和医疗行业的精密金属部件，在全球范围内具有较高知名度，年发货量在1.5亿件以上。 根据笔者多年来针对金属粘结剂喷射3D打印技术（下称MBJ）的观察，INDO-MIM在该技术领域正进行深度布局，已成为全球范围内备受关注的MBJ技术应用企业。从最初的Exone，到后来的Desktop Metal以及HP，INDO-MIM始终与不同阶段最优秀的MBJ技术供应商紧密合作，充分吸收并融合它们的先进解决方案，通过持续技术投资、材料研发以及广泛的行业合作，推动了该技术在规模化生产中的应用，取得了显著的成果。 根据INDO-MIM的官方披露，该公司在2023年Formnext展会与惠普建立战略合作伙伴关系，购买了3台HP Metal Jet S100打印机。2025年2月，INDO-MIM追加采购5台。目前，其中四台部署在班加罗尔工厂，三台部署在美国工厂。这些设备被用于开发新材料和新工艺，以及满足汽车、医疗等行业对复杂金属零件的快速增长需求。 HP 3D打印总裁和INDO-MIM首席执行官启动增材制造单元 除了粘结剂喷射技术外，INDO-MIM还布局了LPBF和LMM技术。这些平台使该公司能够处理更多材料，包括In625和In718、不锈钢、18Ni300、HK30和钴铬合金。 在材料方面，INDO-MIM生产用于MIM、3D打印和热喷涂应用的气雾化金属粉末。该公司还自行设计和制造精密工具、模具和夹具，确保对制造过程的每个阶段都进行严格控制。 INDO-MIM虽然运营并购买先进的3D打印硬件，但并不生产3D打印机或软件平台。相反，它专注于使用和改进第三方系统，并将其与内部金属粉末专业知识相结合，大规模供应高精度烧结金属零件。 笔者注意到，该公司2024年使用HP S100 Metal Jet 3D打印机成功攻克了一项极具挑战性的制造任务，其生产出一款重量仅30克、高度为2.5厘米的316L不锈钢分形部件——谢尔宾斯基三角形。最终制造出的分形部件不仅表面粗糙度仅2.5-3Ra，而且小特征的细节处理也极为出色，充分展现了INDO-MIM在MBJ技术领域的强大实力。 根据该公司于2025年9月26日提交的招股说明书，INDO-MIM的IPO将包括新股和现有投资者出售的股份。该公司计划通过出售新股筹集至多1.13亿美元（100亿卢比），而现有股东（包括印度理工学院（IIT）马德拉斯分校）也将在此次发行中出售部分持股。 INDO-MIM计划利用新股筹集的资金扩大其在印度和国外的制造能力，投资新设备和研究（特别是在先进的粉末制造领域）等。 INDO-MIM的财务业绩在过去两年稳步增长。截至2025年3月的财年，公司总收入约合3.19亿美元，高于上一财年的2.75亿美元。近18%的增幅表明，市场对该公司精密金属部件的需求强劲。 如果获得批准，该公司的股票将于今年晚些时候在印度主要证券交易所上市交易。凭借近三十年的经验和全球生产网络，INDO-MIM计划的IPO是近年来印度金属制造公司规模最大的公开上市之一。#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。

3D打印技术参考注意到，美国相关机构近日在UH-60黑鹰直升机飞行过程中成功演示了3D打印制造零部件的过程，这不仅是一项技术上的突破，也标志着诞生了该领域创新的一种新形势，展示了美国国防领域向增材制造的转变。 此次演习使用了由Craitor公司开发的FieldFab远征型3D打印机，该打印机专为应对空气湍流、不稳定温度以及飞行过程中的物理冲击等复杂环境而设计。 3D打印机在飞机执行机动时为无人机系统生产组件。打印机的电源是一款专为恶劣现场条件设计的便携式电源，有助于确保打印机在整个飞行过程中平稳运行。 能够在这样的环境下维持3D打印过程，体现出出该技术在便携性和可靠性方面的进步。相关部门负责人强调，此次试验不仅仅是一项技术验证，更展示了"移动制造"对传统作业流程的改造潜力。传统上，任务常因等待替换零件或专用设备而受到延误。在飞行途中3D打印零件，可以减少这种依赖，为任务执行过程中的问题提供实时解决方案。 士兵很快就能随身携带生产设备，确保在对抗环境中快速适应。 “这次演示不仅仅是空中打印部件，更是要改变军队维持战斗力的方式， ”Craitor公司首席执行官Eric Shnell表示。他解释说，按需制造精密部件的能力将提高战备能力，并在任务执行过程中提供更加强大的灵活性。部队可以适应不断变化的需求，而无需等待补给到位。 原型技术准备情况快速评估工作组指挥官补充道，这仅仅是个开始。“我们正在将前沿技术从实验室推向实际应用场景。像机载3D打印这样的创新，有望重塑极端环境下的技术支援模式。本次测试的成功，也证明商用工业3D打印技术能够快速集成到高机动性作业中，提供更强的现场适应能力。"#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。

当运动鞋开源时会发生什么？9月30日消息，拓竹科技与洛杉矶设计科技工作室Presq合作推出了一款名为Fig.(0)的开源鞋款，可3D打印并实际穿着。与以往许多3D打印鞋款概念不同，Fig.(0)功能齐全且可定制。设计文件于9月29日起在MakerWorld上线，可在拓竹机器上打印。 这个想法不仅仅是为了展示3D打印机可以制作鞋子，更是要将运动鞋的文化传承给社群。任何人都可以下载基础文件，并将使用TPE85A打印。 TPE85A是一种特定等级的类似橡胶的塑料，被称为热塑性弹性体(TPE)。“85A”代表其肖氏A硬度等级；通常，像70A这样的较低硬度更柔软、更有弹性，而像95A这样的较高硬度则更硬。85A硬度介于两者之间，这种材料穿着舒适柔软，既适合行走，又足够坚固以保持形状。在此基础上，用户可以通过添加纹理、更改颜色、添加配件或调整设计来“重新组合”运动鞋，以适应自己的风格。 使用TPE85A的3D打印鞋子 Presq和拓竹科技正在“向新受众介绍国内制造的可能性，并为3D打印如何重新定义消费文化播下种子”。对于Presq来说，鞋子不仅仅是一种产品，而是一个平台：“通过将拓竹的性能与我们的设计系统和创意方向相结合，我们为创作者提供了一条从想象到人们可以穿的真正产品的实用途径，”Presq的创始人亚当·萨利赫(AdamSaleh)说道。 然后，拓竹的职责是确保这项技术能够经得起时间的考验。该公司的H2D打印机能够使用实现设计所需的柔性材料。此次发布的设计之所以脱颖而出，是因为其本身“美观、可穿戴且与文化息息相关”，而不仅仅是一个概念验证。 在H2D打印机上3D打印的鞋子 这款开源鞋不仅仅是一次设计实验，它更像是一次测试，看看人们是否愿意将3D打印视为一种文化工具。如果Fig.(0)取得成功，它或许能展现出，从配饰到服装，未来的产品或许也会遵循同样的模式：开放、可混搭、社区驱动。 Fig.(0)首个版本包含美国男士10码文件，以及一个缩放表，以便设计可以精确调整为其他尺码。据两家公司称，还提供了一个预切片的.3mf文件，该文件针对H2D打印进行了优化：它使用哑光TPE85A作为主要材料，以PLA作为支撑材料，可轻松剥离，从而获得耐用、可穿戴的效果。然而，由于Presq和拓竹公开分享Fig.(0)，他们提供的远不止一款产品。基础模型可以与新的纹理、附件或性能调整进行混合，将鞋子的展示变成“共同创作的起点”。 Presq工作室微工厂 这款鞋子的设计基于H2D打印机设计，这是该公司新款H2系列桌面打印机中的双挤出机型，该公司宣称H2系列是其迄今为止功能最丰富的机型。H2D不仅注重速度和可靠性，还针对更艰巨的任务进行了调校。 得益于改进的冷却系统，它可以处理TPE等柔性耗材，并采用自动校准技术来缩短设置时间。借助两台挤出机，用户可以在同一次打印中切换刚性和柔性材料，从而生产出兼具强度和舒适度的鞋子。通过将Fig.(0)与H2D相结合，两家公司试图证明“可穿戴消费产品可以直接从桌面打印机上打印出来，不仅仅是原型，而是可以在日常生活中使用的成品。”

在激光粉末床熔融3D打印工艺（LPBF）中，粉末质量直接影响零件性能。正确的尺寸、形状和流动特性可确保平滑铺展、高效熔化和最终部件的高性能。太细或太粗的粉末会导致孔隙或未完全熔合等缺陷。这就是为什么尺寸范围、形态和氧含量等参数如此重要的原因。 以下是有关LPBF工艺中，粉末的一些最常见问题：? 为什么特定的粒径范围是15-45μm或20-63μm？ 因为粉末性能是一项重要考量。颗粒太小会导致流动性差和飞溅过多；太大则有不完全熔化的风险。上述粒径范围在堆积密度、流动性和激光能量吸收之间提供了最佳折衷方案。 ? 金属粉末的理想特性是什么？ 高球形度- 氧含量低- 尺寸分布窄- 良好的流动性和表观密度 来自中体新材 ? 形态比化学成分更重要吗？ 两者都很重要。即使成分完美，不良的形态（卫星、不规则形状、尺寸分布宽）也会影响分层、熔化和最终部件的完整性。 ? 用过的粉末可以重复使用吗？ 可以，但要慎重。随着时间的推移，热循环和氧化会降低粉末质量。是否可以重复使用要进行评估，随着时间的推移，高温和空气暴露会损坏粉末。 ? 废粉与原生粉的推荐混合比例是多少？ 通常70%使用过&30%原始，但没有通用规则。这取决于合金类型、应用和质量控制要求。 ? 如果粉末变潮了怎么办？ 粉末中的水分会降低流动性，并导致打印过程中出现飞溅或多孔。它还可能影响粉末扩散和熔化的均匀程度。 ? 如何去除水分或防止粉末受潮？ 粉末应储存在低湿度的密封容器中。硅胶或其他干燥剂可以帮助保持干燥。如果粉末变潮，应在真空烘箱中小心干燥，或在100-150°C左右的惰性气体下加热数小时，具体取决于材料。所有这些都说明了为什么粉末管理如此重要。了解粉末的行为方式有助于打印出更好、更可靠的部件。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。

近日，西空智造在难加工材料3D打印领域取得重大突破。利用自主研发的M100电子束点打印设备，公司成功实现了司太立特6（Stellite 6）高温硬质、耐磨合金的高精度、高致密度打印，零件致密度高达99.9%，为解决航空航天、能源、化工等极端环境服役部件的制造难题提供了全新方案。 Stellite 6合金因其卓越的耐磨、耐腐蚀与高温性能，被广泛应用于航空发动机叶片、阀门、密封环、钻头等关键部件。然而，其赋予零件优异服役性能的“高硬度、高耐磨性”，却使其成为著名的难加工材料，为传统制造和选区激光SLM都带来了严峻挑战。 传统减材制造：面临加工效率极低、刀具磨损严重、且易引发裂纹、缩孔等缺陷的难题，导致零件可靠性差、合格率低。 选区激光SLM：由于Stellite 6对激光的高反射率及自身高热敏感性，在SLM成形过程中易产生热应力裂纹和孔隙，制约了其在复杂精密构件上的应用。 面对以上行业痛点，西空智造精准发挥了电子束技术的独特优势，成功攻克Stellite 6打印难题。 点熔扫描，微米级精度控形 核心技术“点熔”，通过电子束的微米级点状扫描与瞬时熔化，实现了对熔池的精确控制，从根源上保证了零件的打印精度与复杂特征的一次成形能力。 高致密、无裂纹、强度高、更耐磨 利用电子束的快速熔化与凝固特性，细化了材料晶粒，成功抑制了裂纹敏感性，零件致密度高达99.9%以上，无裂纹、强度高、更耐磨，完美满足航空航天等极端工况需求。                                                           内部冶金质量                                                       金相图 无裂纹无气孔 该技术对高反射率、高活性材料具有极高的能量耦合效率，并能通过点熔扫描策略精确控制热应力，为更广泛的极端工况材料提供了可靠的制造方案。 此项技术的成功应用，标志着西空智造在难加工金属材料的增材制造领域迈出了关键一步。它不仅为航空航天领域带来了性能更优、设计更自由的部件制造方案，也为能源、化工等同样面临苛刻环境挑战的行业提供了新的技术选择。 未来，西空智造将继续深耕电子束工艺，拓展其在新材料中的应用边界，致力于成为高端装备制造领域值得信赖的综合解决方案提供商。#增材制造 #3D打印

3D打印技术参考注意到，2025年佛山市企业家大会暨人才发展大会于9月27日举办。佛山+APP指出，作为大会签约项目，北京三帝科技股份有限公司（简称“三帝科技”）拟投巨资打造的华南3D打印设备生产 基地，计划落户位于佛山建发集团建设运营的风梅岭智造科技产业园。 三帝科技是国家级专精特新“小巨人”企业，深耕工业级3D打印领域三十余年。公司同时掌握选择性激光烧结（SLS）、选择性激光熔化（SLM）、砂型3D打印（3DP）和粘结剂喷射（BJ）四项核心3D打印技术，其“3DP+SLS”复合砂型工艺更入选工信部增材制造典型应用场景，可为多元制造需求提供成熟技术保障。 近期，三帝科技20余台3DP砂型打印设备紧锣密鼓地装配、检测、发货。向国内辽宁、河北、河南、江苏、贵州等地的多家制造业企业提供的3DP砂型打印设备已于近日顺利发出。三帝科技的设备与服务已覆盖全国26个省(含自治区、直辖市)，广泛服务于全国主要铸造产业带与智能制造集群，持续为客户的转型升级提供动力。 与此同时，海外市场拓展成效显著。发往韩国、土耳其、意大利、法国、西班牙等地区的多台3D打印设备已顺利启运，交付在即。目前，三帝科技产品与服务已覆盖东亚、南亚、西欧、东欧等多个欧亚重点市场，全球化运营体系日趋完善，展现出强劲的国际竞争力。 三帝科技不仅提供高性能设备，更注重全周期服务。通过遍布全国的3D智造中心，为客户提供全面的实操培训与工艺指导。通过北京、陕西、河北、河南、广西、山东、安徽等多个地区的售后团队提供及时响应与就近服务，有效保障客户设备持续稳定运行。同时，公司积极推动市场协同与资源共享，助力客户拓展业务机会，提升市场竞争力。 3D打印是推动制造业高质量发展的重要方向。佛山正以前瞻性的战略眼光，明确将增材制造列为需要加快发展的“新产业新业态”之一。其不仅培育出峰华卓立、奇遇科技、君璟科技等本土3D打印企业，还积极引入三帝科技等3D打印领军企业，积极布局3D打印产业集群。#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。

车身减重是汽车制造商永恒的话题，国内知名汽车厂商比亚迪，在其纯电超跑的轻量化方面持续努力。9月20日，比亚迪仰望U9X正式发布，其凭借496.22km/h的全新成绩，取代燃油车登顶全球汽车极速榜首。 3D打印技术参考注意到， 知名汽车博主二挡起步车评近日专访了比亚迪仰望研究院院长杨峰，在关于U9X的探讨方面，涉及大量关于3D打印技术、一体化制造的信息。同时，在U9X发布会现场，杨峰也大量讲述关于该技术的应用情况。这在国内是首次有汽车厂商做如此信息量重大的阐述。 杨峰指出，仰望车身已经用了最顶级的材料，最顶级的拓扑优化方案，整个过程也是最优化了，但如何再进一步减重，而且不允许减配呢？实际上，此前汽车设计已经优化的非常充分，难以再实质性突破。但原来整个车身是用传统的铸造加挤出工艺制造的，零件需要多个部件拼接。例如前后总成的铝合金部件等，需要大量的连接件；同时基于传统工艺制造的零件在设计方面的优化也会不彻底，因此多重因素增加了车身重量。 仰望团队的解决方式就是使用3D打印，通过对前仓和后仓进行3D打印，实现了更复杂的结构设计，大量去除因工艺限制而产生的多余材料，为车身进一步减重带来了空间。 杨峰指出，3D打印技术能够实现极为精准的优化，例如可以实现鸟类骨骼结构的设计，内部可以设计成交叉状态，可以制造出极薄的壁厚。传统上因工艺的需要而存在的补偿面，往往会增加额外材料，但3D打印可以实现一体成型，无需额外的连接结构。 他们采用3D打印技术，对后副车架和车身进行了集成化的设计，多个安装点整合在一起，一次3D打印成型。传统的门铰链因刚度要求很高因此体积较大，在使用3D打印制造后也进行了优化；此外还3D打印了钛合金的卡钳，这不仅减轻了重量，还提升了卡钳的耐热性和耐温性，进一步优化了车辆的性能。借助集成、一体化结构设计、镂空结构以及大量的3D打印，车辆整体减重达到了100公斤。 杨峰特别提到他们的3D打印技术供应商表达的一个观点，未来人类制造业的发展，增材制造技术一定非常重要。仰望团队因此很坚信，他们拿U9X车型探索3D打印，进行增材制造技术的突破，也是为以后其他车型做准备。 比亚迪此次主动公开对3D打印技术的大量应用，在国内还是首次。他们对轻量化进行大量技术储备，3D打印只是其中之一，但相信未来汽车制造无疑将会加大引入这项技术。#增材制造 #3D打印 #比亚迪 注：本文内容已获二挡起步车评授权，由3D打印技术参考整理，谢绝整体搬运转载。

在感应加热、电子制造等领域，高频感应线圈是核心部件之一。传统线圈多依赖机械加工与钎焊工艺，不仅生产周期长，而且接头部位容易成为薄弱环节，影响寿命和稳定性。如今，随着绿光金属3D打印技术的应用，这一难题迎来了突破。 导电率≈101%IACS(1) 导热率≈390W/(m·K)(1) 致密度≥99.8%(1) 备注：（1）为纯铜退火态；打印参数、材料性能等都会影响最终测试参数 一次成形，无需焊接 希禾增材采用绿色激光粉末床熔融（GL-PBF）技术，可直接打印纯铜与铜合金感应线圈。与传统工艺不同，打印出的线圈为整体结构，没有焊缝与接头，避免了因焊接引起的疲劳开裂等问题，大幅提升了使用寿命与稳定性。 一体成形无焊缝 内壁光滑，实现高效流体流动 采用绿光增材制造技术，具备更长使用寿命 希禾增材纯铜打印不仅提升了散热效率，其绿光3D打印工艺使得零部件内部通道精准构建，内壁光滑，流体流动更加顺畅，同时也有效降低了热疲劳风险。 复杂结构，设计无限 传统加工方式往往受限于刀具与焊接工艺，设计复杂水路结构非常困难。3D打印则彻底打破了这一限制，复杂几何形状可以轻松实现，且打印件具备高度一致性，大幅减少后期调试与人工修正。 周期缩短，交付加速 传统制造线圈生产周期往往需要两个月，而采用希禾增材的绿光3D打印方案，最快两周即可交付。同时，公司具备多设备并行生产能力，无论是小批量定制，还是批量化生产，都能灵活响应。 3D打印线圈应用价值一览 ￭ 寿命更长：消除焊接薄弱点 ￭ 性能更优：高导电率 + 高导热效率 ￭ 设计自由：复杂冷却水路轻松实现 ￭ 交付更快：周期缩短至原来的1/4 ￭ 应用广泛：航空航天、新能源汽车、消费电子等行业 希禾增材是国内领先的金属增材制造企业，也是中国首家推出工业级绿激光金属3D打印设备的公司，具备稳定量产纯铜、铜合金、钨、铝、钛、不锈钢等多种金属材料的能力，公司打印产品已广泛应用于航空航天、新能源汽车、消费电子等高端制造领域。#增材制造 #3D打印

Rocket Lab是全球领先的发射服务和太空系统供应商，主张使用3D打印技术制造火箭发动机。其每年3D打印的传统型号卢瑟福发动机数量达200多台，是该公司用于太空发射的主力型号。而正在开发的阿基米德发动机，是该公司为其中子（Neutron）中型运载火箭配备的3D打印可重复使用火箭发动机。 3D打印技术参考注意到，该款产品约90%的质量都是3D打印材料，包括涡轮壳体结构、泵壳和预燃室组件等，这款发动机与近日成功进行了全任务过程试车。 阿基米德发动机由3D打印技术开发制造 阿基米德发动机全任务过程热试车 作为一种由液氧和甲烷驱动的富氧化剂分级燃烧循环发动机，阿基米德在同等推力等级、发动机循环和推进剂组合中是独一无二的。该发动机的设计旨在实现最大限度的可重复使用性，其工作点使发动机能够在比市场上其他火箭发动机更低的压力水平下运行，并且每个发动机的最低重复使用目标是最多发射20次。在满功率下，每个阿基米德发动机能够产生74吨的推力，中子火箭的第一级搭载9台发动机，总推力约673吨。 3D打印过程 3D打印部件的机械加工过程 阿基米德发动机3D打印部件 热试车过程要接受测试的关键3D打印部件包括阿基米德的涡轮泵壳体、预燃室和主室部件、阀壳体以及发动机结构部件。在整个测试过程中，将进行许多组件、子系统和全系统测试。这些测试将验证阿基米德发动机的瞬态启动、稳态和关闭性能。 卢瑟福发动机与阿基米德发动机对比 Rocket Lab中子号火箭 设计一款全新的火箭发动机来满足市场对频繁可靠发射的需求是一项复杂的任务，但我们成功地做到了这一点。此前，Rocket Lab已经将超过470台卢瑟福发动机送入太空。

基于高斯光束的激光器在市场上较为常见，技术成熟度高，成本相对较低，这使得高斯光束加工在金属材料领域应用广泛。高斯光束具有良好的聚焦性能，可以实现高密度的能量集中，这对于金属材料的焊接、切割和增材制造等工艺尤为重要。基于高斯光束的L-PBF 3D打印工艺也相对成熟，设备稳定，操作简便。 但研究已经指出，高斯光束的中心能量较高，而边缘能量较低，导致激光与金属粉末相遇处产生较大的温度梯度和复杂的熔池不稳定性。这种不均匀的能量分布易导致低熔点合金元素汽化，造成“熔池行为不稳定”，损害工艺的稳定性。这造成了诸多问题，如熔化不彻底、匙孔效应、飞溅效应、工艺效率较低等，进而导致孔隙率增加、加工参数敏感以及影响微观结构和力学性能等。 高斯光束、平顶光束、贝塞尔光束和环形光束能量分布 为了克服高斯光束在L-PBF 3D打印中的缺点，研究人员正在探索光束整形技术。例如，引入平顶轮廓或环形轮廓的光束可以实现更一致的温度分布，增强工艺稳定性并显著提高生产率。实验证明，光束整形可以减少熔池湍流和飞溅，提高零件的致密性和拉伸性能。此外，光束整形还可以提高打印效率并降低制造成本。 在激光粉末床熔融3D打印中，光束整形的光斑类型多种多样，这些光斑类型通过不同的光学元件和整形方法实现，以优化打印过程中的热分布、提高打印质量和效率。 椭圆形光束 椭圆形光束通过圆形高斯光束整形获得，可细分为纵向椭圆形和横向椭圆形两种光束，这意味着其光强分布在两个方向上是不均匀的。因此在不同方向上的加热效果、打印效率也不同，同时还会影响相邻两层之间的连接强度。 高斯光束和椭圆光束形状的测量空间强度分布的数值拟合 与高斯光束相比，椭圆光束（特别是横向椭圆光束）具有较低的能量梯度，这有助于稳定熔池并减少飞溅现象，同时有助于促进等轴晶以及细小晶粒的形成。但是，由椭圆光束诱导的熔道高度与粉末层厚度相同，这可能影响新粉末层与先前沉积材料之间的连接强度。 平顶光束 与高斯光束相比，平顶光束在工作表面上的激光能量分布更为均匀，这显著降低了熔池内部的热梯度。熔池更倾向于以热传导模式被加热。在热传导模式下，晶粒倾向于外延生长，因此更容易制备出较大的晶粒。平顶光束较大的光斑极大地提高了激光打印的效率，且均匀的激光能量有利于节省能源。由于平顶光束的能量分布均匀，即使在较宽的激光功率范围内，也能获得更高密度的部件。平顶光束产生的熔体流动比高斯光束更为平缓，能够有效地抑制蒸气羽流的形成，从而显著提升工件的表面质量。此外，平顶光束所提供的完全均匀的激光能量分布还能延长熔池的保持时间，这对于促进内部气体的排出、优化打印过程具有积极意义。 高斯激光到平顶激光的能量强度分布转变（来自华中科技大学） 平顶光束虽然在形成更理想的熔池和提高加工效率方面表现优异，但它并非没有挑战。首先，其在传播过程中难以保持稳定的形状。其次，平顶光束的均匀强度分布特性主要局限于光学系统的成像位置或焦点附近。 贝塞尔光束 在激光粉末床熔融技术中，采用更大的粉末层厚度旨在显著提升制造效率。然而，尽管提高激光能量密度可增大高斯光束的熔深，但同时也引入了高能量梯度导致的打印缺陷问题。为克服这一挑战，研究者们开始探索贝塞尔光束，其独特的点环光强分布特性为实现大熔深、高熔池稳定性和低温度梯度提供了新途径。 贝塞尔光束具有中心核的传播不变性，即非衍射特性，以及更大的焦深和自修复能力。自修复特性意味着在传播路径中遇到障碍物后，贝塞尔光束能够自我重建，从而减少LPBF过程中飞溅物对打印质量的负面影响。进一步的研究表明，贝塞尔光束的中心光斑促进了更深的熔深形成，而环形激光则有效抑制了飞溅和气孔的产生。与高斯光束相比，贝塞尔光束在打印过程中展现出更稳定的熔池蒸气角度，从而减少了飞溅、熔合缺陷和气孔，提升了部件的密度和表面质量。 在强度和延展性方面，贝塞尔光束和高斯光束制备的部件表现相当，但随入射能量密度的变化趋势存在差异。贝塞尔光束在更宽的参数范围内能够生成更致密的部件，并在其熔池中更容易形成等轴晶粒，这有助于提升部件的整体性能。 总的来说，贝塞尔光束凭借其独特的光学特性和在LPBF技术中的优异表现，为提升打印效率、稳定性和部件质量提供了新的解决方案。 环形光束 环形光束能量分布在中心较低，边缘较高，呈现出环形轮廓，也被称为逆高斯光束。与高斯光束相比，环形光束中心较低的激光强度会产生较浅的熔池，这意味着先前沉积材料的熔化速率会降低，甚至可能几乎不熔化。因此，金属层之间的连接强度会大大减弱。 高斯光束与环形光束对比 与其他只有一次加热和冷却过程的激光光束不同，逆高斯光束的环形轮廓使熔池经历了两次加热和冷却过程，熔池内部的温度低于周围环形轮廓的温度。研究发现，当使用环形光束替代高斯光束时，无粉末固结区的宽度显著减小，这有利于提高3D打印部件的质量。此外，在使用环形光束进行打印时，金属颗粒会逃逸到熔池的后方，这与使用高斯光束打印时金属颗粒向前飞溅形成溅射物的现象不同。 高斯光束、环形光束、贝塞尔光束熔化过程组织形貌仿真 环形光束独特的热温场和熔池特性对晶粒结构和缺陷的形成具有显著影响。有研究认为这种光束形状可以在熔池周围形成一个“缓冲区”，允许高压蒸汽逸出，减少飞溅和孔隙的产生；也有研究发现环形光束熔池横截面顶部的弧形形状导致零件表面出现波纹结构，这种结构使得后续粉末层厚度不均匀，进而导致粉末中的热传递不均匀，从而产生更多的结合缺陷和气孔。环形光束还对零件的晶粒结构有显著影响，可获得相比高斯光束更小的晶粒。 END 当前，光束整形3D打印技术正在成为新的研究热点和重要的发展方向之一。本文内容，3D打印技术参考系统总结了当前可用于3D打印的激光光斑类型及打印特点，特别查找展示了各类光斑的形状及能量分布特点，为本技术领域的技术人员整体上了解光束整形技术提供了概括性的资料。#激光 #金属3D打印 #光束整形 #环形光斑 本文部分参考：Beam shaping technology and its application inmetal laser additive manufacturing: A review 注：本文内容由3D打印技术参考整理编辑，转载请点击转载须知。