上周，3D打印技术参考重点介绍了由多家欧洲知名企业和高校发起的，欧瑞康作为重要参与方，展示了光束整形3D打印技术在其关键应用之一——叶轮制造中所发挥的作用。 叶轮在工业压缩机、石油天然气以及航空航天等多个行业中发挥着至关重要的作用。封闭式叶轮可提高效率、增强结构完整性，并提升挥发性液体的处理性能。制造这些叶轮面临诸多挑战：传统的铸造方法存在内部缺陷和表面质量受限的风险；而机械加工需要将单独的零件焊接在一起，增加成本和复杂性。为了克服这些限制，欧瑞康开始使用LPBF 3D打印工艺，通过一体式生产封闭式叶轮，消除装配问题，并能够制造复杂的内部几何形状。 欧瑞康用于空间应用的叶轮（渲染图） IN718是高性能航空航天部件的首选材料，因为它在高温下具有出色的强度和优越的耐腐蚀性。这些特性使其成为对耐用性和可靠性至关重要的严苛环境的理想选择。在InShaPe项目中，采用了欧瑞康专为增材制造开发的优质气雾化 粉末MetcoAdd™ 718C，其具有优秀的流动性、可控的化学性质和一致的粒度分布，确保航空航天和其他高端应用所需的工艺稳定性和材料性能。 测试样品超过500个获得最佳工艺参数 欧瑞康的主要目标是实现40cm³/h的成型速度（目前最先进的技术已达到15.1cm³/h），同时确保相对密度超过99.8%。为了实现这一目标，项目团队研究了各种环形激光轮廓，其外径范围从350-550μm，且环厚不同。激光功率范围为700-1300w，扫描速度范围为400-3000mm/s，扫描间距范围为0.1-0.4mm。样品制造数量达500多个。（经查询，环厚是指从环形激光的内边缘到外边缘的径向距离） 验证发现，当环形光斑外径350 µm，环厚120µm（后称为 Ring-350-120）可获得最佳效果。所选参数的理论构建速率为93.3cm³/h，同时确保相对密度>99.8%。使用此参数，打印了叶轮的一部分以及测试样品，以确保完整叶轮的可构建性。 打印的叶轮截面和沿试样构建方向的横截面。基于图像分析的相对密度为99.81%。右图展示了所使用的环形激光光斑参数为Ring-350-120，以及光斑尺寸为80µm的高斯光束（Gauss-080） 量化功耗和废料产生评估关键指标是否达到 为了评估InShaPe的要求指标是否达到，项目组打印了两个相同的叶轮（包括支撑结构），打印参数分别选择InShaPe开发的Ring-350-120和此前使用的高斯光束最先进参数。 用于评估InShaPe关键绩效指标的完整叶轮图像。左：使用InShaPe开发的Ring-350-120 打印的叶轮。右：使用高斯光束最佳参数打印的叶轮 在建造过程中，使用A. Eberle PQBox 150进行电力监控，以评估能耗。该设备记录电压和电流，并自动计算功耗，从而精准洞察机器在整个过程中的能耗。通过跟踪建造过程中关键阶段的粉末和零件质量，量化废料的产生量。记录的质量值如下： 1. 粉末被装入机器 2. 筛分前的粉末（构建作业后从构建室收集的粉末，包括溢出粉末、构建板上的粉末和未使用的原料） 3. 筛分后的粉末 4. 最终零件质量 成本计算采用欧瑞康内部的标准会计准则，其中考虑了打印的前后处理、打印过程本身。 从结果可以看出，InShaPe项目在金属增材制造领域取得了显著进步，叶轮的制造效率虽没有达到目标，但仍然提高了6.2倍；由于打印时间是主要的成本因素，生产率的提高导致生产成本降低了57%，超过了该项目50%的目标。尽管使用了1300W的激光功率，但总能耗仍降低了58%，几乎达到了60%的减排目标。这一效率提升主要归功于显著缩短的成型时间。此外，减少废料也取得了显著成效，废料产生量降低了73%。 光束整形对金属增材制造的变革潜力 欧瑞康通过该项目展示了激光光束整形技术在金属增材制造领域的变革潜力。成果不言而喻——生产力、成本效益和可持续性均显著提升。 通过利用光束整形技术，金属3D打印的制造速度提高了六倍，同时降低了能耗、废料产生量和总体生产成本。这些进步不仅有利于航空航天应用，也为更广泛高性能应用奠定了基础，这些应用对精度、可靠性和环保要求更高。 这项突破巩固了欧瑞康致力于推动先进制造创新的承诺，帮助各行各业突破技术界限，同时优先考虑效率和可持续性。InShaPe项目为金属3D打印树立了新的标准，证明了更环保、更高效的金属3D打印不仅仅是一个愿景，而是现实。 欧瑞康在不断发展的过程中，始终致力于将创新转化为影响力。凭借全面的增材制造解决方案，从先进的金属粉末到高质量的打印服务，欧瑞康支持各行各业的客户将可靠、高效、可持续的产品推向市场。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。

作为传统制造技术的替代方案，电弧增材制造技术（WAAM）不断证明其有效性，尤其是在国防工业等关键领域。3D打印技术参考注意到，土耳其公司Nurol Makina和MetalWorm合作，成功利用WAAM工艺生产了装甲车辆的关键连接部件。制造的部件通过了广泛的现场和实验室测试，符合所有要求的标准。 该部件重约8.5公斤，采用WAAM技术生产，并添加了钢填充材料，随后通过传统的减材加工方法加工成最终几何形状。在实验室环境和实际现场条件下对该部件进行了详细分析。本研究的主要目标是评估WAAM技术是否可以作为国防工业中传统制造技术的有效可靠替代方案。 该部件成功通过了破坏性和非破坏性测试，并安装在一辆装甲车辆上，在现场条件下进行了为期八个月的测试。测试后检查未发现任何问题或故障。所有测试均得出了一致可靠的结果。这项研究的成果已在土耳其AMC 2025会议上发表。 该研究表明，WAAM技术可有效应用于实际作战条件下的高安全性和高性能应用，例如装甲车辆部件。所获得的机械和冶金性能表明，WAAM技术可以在国防领域的新产品开发和原型生产中发挥重要作用。尤其是在小批量生产、定制设计零件和紧急交付需求的情况下，该技术具有显著的优势。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。

对于国内汽车制造商而言，高级辅助驾驶系统（ADAS）是新能源汽车的关键竞争力。新能源汽车市场具有庞大的市场体量，并且竞争十分激烈，这不仅催生出研发人员对智能驾驶功能快速迭代的需求，更让核心零部件的开发在速度、精度和灵活性方面，面临前所未有的挑战。 功能支架作为ADAS零部件（相机、雷达）与车载传感器（雨感器、温湿度传感器）的安装“地基”，其研发需在实现快速制造的同时确保精度与灵活性，这对研发人员而言是至关重要的课题。3D打印降低了传统工艺开发模具的高昂费用，极大缩减了反复验证迭代零件的开发成本。原型验证周期跳过开模环节，也从“周”压缩至“小时”级别。从设计角度来讲，摆脱了传统工艺的限制，得以实现高度定制化的复杂结构。 前挡风玻璃功能支架 模具的制造对装配精度要求极为严苛。任何微小偏差都可能导致传感器失效或内后视镜干涉。除了物理装配，功能支架的表面特性同样关键。它必须避免对摄像头造成任何光学干扰，这对材料的表面光洁度和成型精度提出了特殊要求。同时，支架本身需具备足够刚度，以抑制行驶振动，确保相机成像稳定。 技术实现：VDA数据准备软件 客户作为一家造车新势力公司，需要快速验证所设计的ADAS功能支架是否能够达到量产标准，对打印零件的精度和装配要求非常高。他们最终在几个供应商中，选择了上海森尼智能科技有限公司SLA打印设备SN-S600，以及漫格科技的VoxelDance Additive数据准备软件解决方案。 上海森尼智能科技有限公司SLA打印设备 VDA软件内置了常用支撑类型的默认参数，用户可以根据需求，对默认参数进行调整。智能支撑生成后，工程师也可以灵活地手动调整支撑，相比于从零开始编辑参数，有效节省了80%的时间。 用户采用了VDA软件对模型进行精细的数据准备，通过以下关键步骤，保障了从数字模型到高品质实物的一次性成功转化： 1. 自动生成支撑方案——高效生成支撑结构/脚本参数灵活多样 利用VDA的支撑脚本功能，可根据工艺和材料需求，高效、自动地为打印件生成了整体支撑结构。VDA提供的智能支撑以其独特的脚手架结构，较小的接触点，让浸泡在溶剂中的零件拆除支撑变得简单容易，大大减少后处理时间，成为SLA打印中最受欢迎的支撑结构。 采用支撑脚本为支架自动生成支撑 2. 手动生成支撑方案——点对点精准调整 针对支架上关键的装配卡扣和复杂区域，特别需要确保其精度要求，相差分毫则会出现无法装配的问题。因此，工程师可以通过改变支撑锚点的位置，避开装配的关键部位，同时确保这些关键部位的成型精度。手动编辑支撑功能，可以对支撑锚点和分支进行“点对点”的精准调整，确保了每一处细节的打印质量和后续去除的便利性。 通过手动编辑确保关键区域的支撑可靠性 3. 方向优化+打印评估——多维度优化实现降本增效 为实现成本效益最大化，软件中自带的“方向优化”和“打印评估”功能可以为客户提供最优的解决方案，从而实现降本增效的目的。“方向优化”功能可以基于打印时间、支撑体积等多个维度进行比较，确定最佳的零件摆放方向。“打印评估”功能可以在打印前对成本和时间进行精确估算，真正实现降本增效。 方向优化与打印评估 4. 孤岛检测——防止出现人为失误 孤岛检测功能帮助检查出需要但未添加支撑的区域。在工作量比较大的情况下，工程师无法估计到零件处理的方方面面，自然会出现人为的失误。孤岛检测功能能够有效规避因支撑不足而导致单独轮廓无法被固定，进而引发与刮刀干涉碰撞，最终导致打印失败的风险。 孤岛检测功能确保打印一次成功成果与价值 1. 颠覆性效率：以9小时打印重构开发流程 此次玻璃功能支架零件的总打印时长仅为9小时。3D打印技术成功将支架原型制造周期从传统工艺所需的“数周”缩短至此。这不仅实现了设计与制造效率的极大飞跃，更通过VDA软件的多角度保障功能，有效确保了打印成功率，显著减少了不必要的材料与时间损耗。 VDA软件内置了常用支撑类型的默认参数，用户可以根据需求，对默认参数进行调整。智能支撑生成后，工程师也可以灵活地手动调整支撑，相比于从零开始编辑参数，有效节省了80%的时间。 采用VDM解决方案进行打印的支架零件与支撑结构 2.“零妥协”品质：完美达成严苛装配与光学标准 经过后处理的最终成品，完美满足了项目设定的全部严苛标准。支架的装配精度严格符合0.05 mm的公差要求，同时其表面光洁度达到了0.4μm，完全满足ADAS摄像头的精密光学性能要求 。 后处理的支架零件成果总结 借助 VoxelDance Additive数据准备软件与3D打印技术，客户在前挡玻璃功能支架开发中实现了颠覆性突破。9小时的打印时长较传统工艺的数周周期大幅提升效率，低试错成本显著节约开支，同时高设计灵活度与强定制化能力，完美满足严苛的装配精度与光学标准，为汽车核心零部件高效开发提供了有力支撑，也为新能源汽车的快速迭代注入了强大动能。

7月5日-7日，2025国际无人机应用及防控大会在北京举办。笔者在现场看到了各种类型、大小的多种无人机，可谓琳琅满目、目不暇接。然而，从现场的观察和交流来看，未能发现3D打印技术的直接应用，产业链很多从业者更是认为这项技术不能满足无人机部件的性能要求，无论是金属的还是塑料的。 很明显这一认识存在误区。因为，中国航发已经试验成功金属3D打印的发动机可助力无人机实现高空飞行；国外多家无人机企业在使用塑料3D打印技术来制造框架部件，体现出了该技术能够满足该行业对轻量化、功能性和可定制的生产需求。在此方面，EOS公司贡献了大量专业知识。本期内容，3D打印技术参考将从材料、结构以及部件后处理的角度，阐述EOS SLS技术在该领域的应用价值。 材料性能要达标是无人机部件制造的基础 无论3D打印技术拥有再多优势，如果材料性能都不能达标，所有讲述都是徒劳。3D打印技术参考注意到，很多无人机企业最开始会选择FDM或SLA工艺来制造部件，这两类3D打印工艺的使用成本均很低，适用于外形设计，但在材料性能方面无法满足商业产品对性能的要求，这也是很多无人机制造企业对该技术不信任的原因。 满足不同类型无人机部件需求的合适材料 那么，使用SLS技术3D打印的尼龙行不行？目前，传统工艺制造的碳纤维复合材料是无人机领域的明星材料，3D打印的尼龙在性能方面很明显无法与其相比，但不同类型的无人机零件需要选取不同的材料，来满足实际应用性能及成本要求。工业级的SLS技术，使用尼龙以及碳纤维/玻璃纤维等复合尼龙材料，可制造具有较高抗拉强度和抗冲击性能的部件，它能够承受无人机在飞行过程中所受到的应力。因此，3D打印的尼龙材料在该领域也占有一席之地。 EOS PA 603-CF材料 以EOS推出的PA 640 GSL为例，它是由空心玻璃微珠与碳纤维复合增强的PA12材料。其拉伸模量3816MPa，拉伸强度49MPa，同等结构件材料用量可减少约10%；其热变形温度达170-180℃（依载荷不同），耐热性能优异；烧结密度为0.82g/cm³，可实现轻量化设计。EOS PA 603 CF是由33%碳纤维增强的PA12，拉伸模量7900MPa，拉伸强度85MPa，烧结密度未1.1g/cm³，它与其他材料相比还具有非常高的刚度值，既起到减重作用又保证了强度，适用于承力结构件。 由EOS PA 950 HD 3D打印的无人机部件 这两款材料均具有高重复利用率，在成本优化方面具有很大的优势。他们的最大优势是密度低、强度高，非常适合于无人机轻量化设计。3D打印技术参考注意到，EOS的客户Prototal、Parts On Demand已经将这两款材料用于了无人机结构部件制造。 显著的一体化制造为无人机制造带来至少三方面优势 采用3D打印技术制造无人机部件，可以带来至少三方面的优势——轻量化、强度更加可靠、制造效率更高。 无人机部件通常需要通过模具、切割等方法制造出很多零部件，然后采用螺栓等方式连接。设计灵活性差，工序繁琐且容易出现偏差，同时时间和金钱成本高，生产效率低。除此之外，无人机对轻量化的设计要求很高，传统制造工艺无法避免多个零件拼接，这会造成重量的增加，难以实现轻量化设计。 使用EOS 3D打印技术制造的无人机部件 Parts On Demand公司表示，如果使用注塑模制件或铣削等传统制造技术制造无人机，需要制备的零件可能会超过100个，而通过3D打印，零件只需要需要30个甚至可能更少。这意味着在相同条件下使用更少的组装和更轻的重量就可以制备出无人机；同时在相同的电池寿命下，更轻的无人机飞行时间也更长。 SLS 3D打印技术不需要支撑，零件清理流程相比金属更为简单，因此非常适合制造一体化的具有复杂内部特征的结构。这对于无人机制造来说优势很明显。一体化制造减少了零件数量和组装工序，从而降低制造成本和质量风险。此外，工业3D打印可以设计出各种需要空气动力学特性的复杂形状，且拓扑优化的结构组件基本上可以在最小的重量下具有优化的机械性能，这是传统加工技术无法比的。 经蒸汽抛光处理后的表面效果及内部结构 此外，3D打印在无人机制造方面可以实现很短的制造周期。与传统制造相比，3D打印部件可以在几天时间内完成交付，而在传统制造业中通常需要数周的时间来完成。Prototal公司内容安装了多台EOS 3D打印机，如全部运行，每天可以生产超过2000架无人机。 Prototal公司内部的EOS 3D打印机 蒸汽抛光表面处理去除表面微小瑕疵、毛刺 3D打印后处理是提升零件的表面质量、机械性能以及功能性的关键步骤，3D打印技术参考注意到，采用SLS 3D打印制造的尼龙部件，可采用蒸汽抛光表面处理工艺进行了后处理。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，从而去除表面的微小瑕疵、毛刺等，使表面变得光滑平整，适用于PA12和TPU等材料。 该技术很适合具有复杂几何形状的3D打印零件的后处理，自动化蒸汽平滑系统在真空条件下运行，产生的蒸汽能够自由流动，凝结在零件难以触及的区域，并使其均匀平滑。国外DyeMansion公司展示了其采用该技术处理过的无人机部件，其采用EOS PA 640 GSL 材料打印测试表明，该技术能够帮助实现非常好的效果，使部件变得完全密封，从而提高部件的韧性和耐用性，并确保更长的使用寿命。 EOS 3D打印技术制造无人机实例 Parts On Demand公司介绍了一种用于识别园艺中作物的科孚岛的无人机，这些无人机在温室中飞行，并对不同的作物进行成像，可以用来监视需要浇水、除草的作物或需要特别注意的作物。 Parts On Demand使用EOS 3D打印机制造的无人机鸟 无人机鸟飞跃过程 该无人机鸟是一种组装的无人机，它的翅膀是用泡沫塑料制成的，而身体部位通过EOS 3D打印技术制造，整体上非常坚固也十分轻便。无人机鸟的机械装置等均在无人机机身里，这也使得无人机在实际的组装中非常快速和容易。整个无人机的所有功能基本上都在3D打印部件中，外部只安装了一个小盖子来关闭无人机机身和安装了一些可以调整的相机支架，整体上看起来非常像鸟类。 采用EOS SLS技术制造无人机鸟关键部件 END 工业3D打印由于设计自由度高、可定制化等优势为无人机制造带来了机遇。据报道，打印市场预计将从2024年的7亿美元增长到2029年的18.9亿美元。EOS作为工业级3D打印技术提供商，具有很成熟的经验，将成为助力其业绩增长的新赛道。 总体来说，3D打印无人机技术正处于快速发展的阶段，能在实际应用中减少能源消耗，满足不同行业和应用场景的多样化需求。通过适当的材料选取和后处理，能使3D打印技术在轻量化等方面发挥出更大的优势。随着3D打印技术的不断发展和创新，其在无人机领域的应用将更加广泛和深入。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。

无支撑金属3D打印的实现往往具有很高的技术门槛，但3D打印技术参考注意到，国外一家名为AMSIS GmbH的公司推出了一款仿真软件，它提供了一种SMART HATCHING（智能填充）策略，该策略基于过热的快速初步模拟，有助于最大限度减少悬垂的局部变形，并降低它们与铺粉机构碰撞的风险。 1.快速模拟小部件过热，数秒内可模拟大部件过热 2.基于材料、工艺参数和几何特性的过热区域自动检测 3.从绿色到红色的颜色渐变代表过热的临界水平 4.红色区域表示过热风险增加 减少支撑结构可节省大量成本，这两者都可以通过AMSIS GmbH软件进行数据准备来实现。目前，该软件已经在Aconity3d、DMG Mori、EOS、Nikon SLM Solutions的金属3D打印机上得到验证。 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，在慕尼黑工业大学激光增材制造教授团队的协调下，来自8个国家的11家合作伙伴共同投资，发起了一项名为InShaPe的研究与创新项目，希望通过光束整形和过程监控实现绿色增材制造，进一步推动金属3D打印技术的发展。项目开始日期为2022年6月1日，结束日期为2025年5月31日。本期内容，3D打印技术参考将介绍该技术的基本情况。 项目开启背景 在汽车、航空航天和能源等诸多工业领域，对轻质、高强度且具有高韧性的特种金属部件的需求正不断增加。基于粉末床的激光金属增材制造技术是实现这一目标的重要工艺。 然而结果仍没有达到人们所预期的那样，虽然该技术能够制造高性能、复杂部件，但高昂的运营成本阻碍了其更广泛的应用，与传统工艺相比仍然不具备竞争力，55-60%的生产成本源于工艺缺陷和较长的加工时间。除了商业影响外，这些工艺缺陷还会造成环境负担，包括材料浪费、能耗和排放。因此，金属3D打印技术需要有更好的创新成果来解决上述问题。这与欧洲对更环保的生产流程和供应链日益增长的需求相一致。 InShaPe项目使用了EOS金属3D打印平台 作为金属3D打印技术的发源地，激光增材制造的创新发展总体上由该地区引领。InShaPe项目的发起者，希望将LPBF金属3D打印工艺从一项高潜力技术转变为主流制造技术，在零件制造精度、新型超级材料处理和可持续性方面超越压铸等传统方法。同时，InShaPe的创新技术有望在单位零件成本以及快速大规模生产方面与传统制造方法并驾齐驱。 项目概况及具体实现指标 经查询，该项目的重量级发起者包括慕尼黑工业大学、EOS、欧瑞康欧洲公司等，汇集了LPBF、激光加工、材料科学、温度传感和人工智能方面的专业知识，项目总预算超过720万欧元，其中EOS一家就贡献了将近210万欧元。 项目的总体目标是开发一种以技术创新为基础的新型LPBF工艺，它是一种基于人工智能的光束整形模块，结合了用于过程监控的新型多光谱成像技术。其制造能力将在资源效率和制造精度方面超越传统工艺。具体的说，该项目将开发并演示一种利用激光束一次性完成金属粉末床熔融工艺的创新技术，其涉及两项技术创新： (i)首创AI增强型光束整形模块，可根据打印部件的材料/几何形状灵活调整激光光束形状； EOS光束整形技术演示 (ii)新型多光谱在线过程监控和控制系统应用。 非轴向多光谱成像（MSI）系统 该项目要达到的关键绩效指标包括：与目前同类最佳的LPBF工艺相比，建造速度提高7倍，成本降低50%以上，能耗降低60%，废品率降低30%。此外，该项目还将展示如何实际部署基于人工智能的解决方案，实现先进的制造战略，同时符合当前的标准和用户期望。 项目开展的工作及取得的成果 InShaPe项目方法包含四个主要研发步骤：规范制定、开发、集成与验证以及演示。 项目中的“规范制定”步骤始于对四个初始用例进行基准化。具体包括：欧瑞康航空航天将极大提升高质量叶轮3D打印的速度；BeamIT专注于提高生产效率并实现工业燃气轮机部件的特定机械性能；AENIUM研究用于火箭发动机的CuCrNb基合金，解决微观结构定制和后处理方面的挑战；AMEXCI致力于将小型发动机缸盖生产从压铸过渡到增材制造，通过开发光束整形功能和优化零件设计来提高成本效益和生产效率。 “开发”阶段涉及光束整形和多光谱成像领域的进步。理解激光与材料相互作用对于该技术的经济高效生产和广泛的工业应用至关重要。第一步定义了在 InShaPe中应创建的不同光束形状；下一步是在增材制造工艺中对这些建议的光束形状进行物理开发。 首批实验包括使用不同光束形状和工艺设置进行高速成像，观察其对工艺的定性影响。研究团队创建了单熔道和剖面线图案，分析不同光束形状和工艺参数对最终工艺特征和熔池的影响。通过这些实验，缩小了稳定加工的工艺窗口。在第二组实验中，创建了实体零件，分析了最终的密度、机械性能、微观结构和表面粗糙度。使用不同的扫描策略和光束形状来定制微观结构是一项主要成就。此外，通过使用环形光束轮廓填充和高斯光束轮廓，打印速度已提高了4倍。该复杂演示部件的单位总成本降低了46%，能耗降低了45%。 除了光束整形方面的技术创新外，还开发了多光谱成像监测系统（MSI）。第一步，评估了MSI传感器的配置。第二步，设计和制造了多光谱相机。利用这种新型硬件，MSI小组开始了第一次实验。同时，在硬件制造过程中开发了将数字值转换为物理值的算法。将新型硬件与InShaPe开发的MSI软件相结合，首次评估了不同光束形状的温度分布。 MSI系统的工作流程，显示了从捕获到分析的过程 在“集成和验证”阶段，MSI相机、软件以及光束整形单元被集成到新一代机器中。下一步，即演示阶段，使用新型InShaPe技术打印不同的用例并评估关键绩效指标。 在腔室内的MSI相机 超越现有技术水平，潜在影响巨大 InShaPe项目的主要研究成果被欧洲广大科学界和学术界广泛利用，推动了与绿色、数字化和光子制造工艺相关的各个领域的科学突破。接下来将展示项目在不同学科领域获得的知识及其对科学界的影响： • 通过光束形状和扫描策略定制微观结构：扫描策略对于定制微观结构至关重要，会影响晶粒尺寸、织构指数和形状形态。光束形状及其尺寸可用于改变工艺动态。 • 光束整形对工艺速度的影响：光束形状及其组合可以显著提高生产速度并降低单个零件的成本。 • 使用微光干涉仪作为温度测量工具：迄今为止，微光干涉仪主要在土木工程中用作地球观测工具，在该项目中被用于温度估算。 • 机械测试和热处理：优化的热处理温度会影响微观结构，从而导致屈服强度、拉伸强度和断裂伸长率的变化。 InShaPe项目培养了八名博士生，并由一位专职博士后研究员指导，为激励和留住增材制造领域的年轻人才奠定了基础。3D打印技术参考注意到，有证据表明，已有中国留学生在该项目中受益。 此外，3D打印技术参考还注意到，InShaPe致力于在目标客户和最终用户中激发对InShaPe项目所开发的新型LPBF工艺的浓厚兴趣，从而加速并广泛应用这项关键技术在欧洲制造业中的普及。InShaPe已开设开放式创新服务，允许中小企业最终用户试用先进的LPBF工艺来制造超复杂的零件几何形状。 END InShaPe项目瞄准的是快速增长的全球金属增材制造市场，该市场预计年产值达69.2亿欧元，项目要求成果在航空航天、能源、空间和工业产品领域展现巨大应用潜力，从而颠覆制造业。从长远来看，InShaPe技术的成功开发和营销，将加强欧洲在金属3D打印创新方面的影响力。 最后，该项目给我们些许启示，虽然国内也不乏多家联合开展重大创新的案例，但在金属增材制造方面，欧洲经验有值得我们学习的地方。 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，上海科技大学物质学院冯继成研究员课题组近日在半导体器件制造领域取得重要研究进展。其开发出了一种3D纳米打印工艺，可以一次性的在晶圆尺度上开发可靠的多级和多尺度金属3D互连结构，为未来集成电路内部及异构芯片间的高速互联需求提供了技术储备。相关研究成果被国际权威期刊ACS Nano以封面形式发表。 研究指出，随着大数据存储、大数据分析、人工智能、智慧城市、智能工业等发展，数据处理量呈现出指数级增长，需要更复杂且密集集成的集成电路（IC）和异构IC。研究人员正在设计新的设备结构，来最大化现有处理器架构的性能。为了处理、传输和存储大量数据，半导体器件必须进一步微型化，以便将更多组件放入集成电路封装中。这些集成电路包含数十亿个晶体管和许多其他组件，必须使用超薄“导线”进行互连。 芯片中的互联结构 然而，当前的互连技术面临很多挑战，尤其是在纳米尺度下，传统的铜互连材料的电阻率增加、可靠性下降，导致所谓的“RC瓶颈”问题。此外，传统的光刻和蚀刻工艺在制造纳米级3D互连时存在局限性，且成本较高。而3D纳米打印技术作为一种新兴的制造方法，具有高精度、高通量、材料选择灵活和成本低等优势，展现出巨大潜力。 上海科技大学相关资料提到，冯继成研究员团队开发出了一种气溶胶纳米制造系统，结合纳米技术，可创建新材料体系。该课题组主要通过创制和打印超构材料及微纳器件来开发物质科学普适系统，满足我国对于关键核心技术及其产业化的需求。 上海科大气溶胶纳米技术 在本研究中，研究人员探索了铱（Ir）、钌（Ru）和金（Au）三种材料，他们在纳米尺度下具有更低的电阻率和更高的热稳定性。3D打印技术参考注意到，虽然这三种金属成本较高，但与处理Cu互连的传统工艺相比，本研究中的3D纳米打印技术只使用了少量的金属（0.0001%）。 具体地说，所使用的的纳米颗粒的平均直径约为4.42 ± 0.06纳米，他们是分散的、非聚集颗粒，在打印过程中纳米颗粒被氮气（N₂）气流携带进入打印区域。氮气的流速被精确控制，确保纳米颗粒能够均匀分布在整个打印区域。然后，通过精确控制脉冲电场的开关，实现纳米颗粒的均匀分布和沉积。在电场ON相，带电的纳米颗粒被引导沉积形成互连结构；而在OFF相，纳米颗粒则随气流均匀分布在整个晶圆表面。这种独特的打印方式不仅能够实现高精度的纳米级互连，还能在单次打印周期内制造出大量互连结构，显著提高生产效率。 3D打印技术参考了解到，使用这项工艺，在1小时内就完成了晶圆级尺度上的大面积互连结构制造。研究人员还成功制备了由135个阵列周期性排布的27万个互连结构，每个阵列的面积为40μm×10μm，这些阵列分布在2英寸的晶圆上面，其可扩展性比之前所能达到的效果高四个数量级。 此外，这项研究报道的3D纳米打印工艺与现有的集成电路制造工艺兼容。与传统的局部蚀刻绝缘体形成金属互连通孔的方法不同，该研究实现了一种简单且成本效益高的新互连制造技术。使用带电纳米粒子制造3D互连的静电场的实施对于器件小型化非常有效，因为功耗低，对带电纳米粒子的放置没有几何限制。脉冲电场可以被调制以获得广泛的操作和材料参数，用于工艺可扩展性、材料开发和几何控制。 研究原文：Wafer-scale nanoprinting of 3D interconnects beyond Cu 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，最新一期的Nature正刊文章于7月2日发表。来自英国诺丁汉大学的研究人员，发表了题为“Mapping the adaptive landscape of Batesian mimicry using 3D-printed stimuli” 的文章。该研究的核心内容是借助3D打印技术，制造高度逼真的昆虫拟态，来测试捕食者对不同拟态表型的反应。经3D打印技术参考查询，所谓拟态，通俗的说就是——“假虫子”！ 该研究使用了HP Jet Fusion 580 3D打印机制作出了高分辨率彩色实体模型，确保翅、触角等细节结构的生物学真实性。 这项研究的背景非常有意思。自然界中的很多无毒昆虫通常会模仿有毒的近似同类，靠“狐假虎威”躲避捕食者。按理说，模仿得越像越能保命，但现实中很多这样的昆虫却在自然进化中“偷工减料”，仅模仿部分特征，甚至模仿的一眼就能看出bug，但捕食者仍然会上当。 研究人员对此深感不解，提出了多种解释来说明这一现象。如鸟根本分不清细微差别，昆虫随便模仿一下就够了；另一种是功能平衡假说，昆虫为了飞行、保暖等，不得不牺牲模仿的精确度；再就是所谓“多模型干扰”，即周围有多种有毒昆虫，捕食者容易搞混，昆虫就不用学的太像。 科学界疑惑的是，到底是什么因素阻止了昆虫进化出“满分拟态”。这样的研究对于外行来说似乎没有任何价值，但却对揭示进化机制、保护濒危物种、促进跨学科合作具有重要意义。研究人员此前针对该问题的研究，要么使用真实昆虫做实验，要么用涂色卡，要摩尔无法测试假设性，要么被鸟类一眼看穿。 在这项研究中，科研人员使用了HP的彩色3D打印机制作了高度逼真的昆虫模型，来测试捕食者对不同模仿形态的反应。他们首先通过三维扫描获取了黄蜂和食蚜蝇的高分辨率数字模型，随后使用专业3D建模软件（如Blender）对模型进行变形处理，在形态空间中创建出介于真实物种之间的连续变异表型，例如25%、50%和75%相似度的中间形态，甚至超越真实物种范围的极端表型。 然后，使用HP Jet Fusion 580 3D打印机和PA12粉末材料进行实体彩色3D打印。打印完成后的实体采用蒸汽抛光表面处理，可以获得全彩色、高细节度的昆虫假体。 而且，研究团队通过3D打印技术实现了对拟态表型的精确操控，可以独立或组合调整形状、颜色、图案和尺寸四个视觉特征，从而创造出自然界中不存在的"假设性"拟态表型，这是传统方法（如使用真实标本或人工涂色）无法实现的。 实验验证表明，鸟类捕食者能够将这些3D打印刺激视为真实猎物，并表现出与面对真实昆虫相似的判别行为，证明了这种方法的生态有效性。这种3D打印技术不仅解决了贝氏拟态研究中难以测试假设表型的难题，还为研究其他复杂形态性状的适应性提供了一种可推广的新工具，展示了3D打印技术在生态学和进化生物学研究中的巨大潜力。

3D打印技术参考注意到，郭明錤于6月30日最新报料称，苹果计划于2027年第二季度量产一款无显示功能的智能眼镜。其核心特性包括音频播放、摄像头、视频录制和AI环境感知。 这款智能眼镜将提供多种镜框和镜腿材料选择，苹果正在积极测试使用3D打印技术制造镜框与镜架，以提升生产效率和设计灵活性。2027年预计出货量达300万至500万台或更多。 初步可以判断眼镜材质中包含塑料，如采用3D打印技术制造，HP的MJF技术、EOS的SLS技术以及Carbon的CLIP技术都是潜在的制造工艺。 惠普采用MJF 3D打印技术制造的眼镜框 EOS使用SLS 3D打印技术制造的眼镜框 HP、EOS以及Carbon在眼镜框制造方面，均积累了大量客户，但很大程度上聚焦于该技术的个性化制造能力。苹果大规模测试3D打印技术制造镜腿或镜架，可能部分原因在于该技术允许苹果将镜框结构设计成内部镂空来安装内置器件，以及借助晶格结构减轻眼镜重量；另一部分原因，可能是3D打印的材料利用率高达95%以上，几乎零废料，与苹果近年强调的碳中和战略高度契合。 Carbon使用CLIP技术3D打印的眼镜框 3D打印技术参考注意到，日本奢侈眼镜品牌JINS此前推出的Neuron4D品牌采用了Carbon技术制造的眼镜框，包含了内部通道以及晶格镜腿，体现出3D打印技术在智能眼镜关键部件制造中的上述一系列优势。 此外，在折叠款iphone 方面，郭明錤于6月19日发布消息称，富士康预计于2025年第三季度末至第四季度初正式启动可折叠iPhone项目，但当前关键组件规格尚未完全定型，尤其是备受关注的铰链设计仍处技术验证阶段。这一时间节点表明苹果正加速推进折叠屏设备量产进程，但技术细节仍需进一步打磨。 一系列消息证明，苹果正在加速使用3D打印技术制造电子3C产品。

3D打印技术参考注意到，西北工业大学联合新加坡南洋理工大学近日在抗电磁干扰屏蔽材料的结构精度和性能可调方面取得进展。研究团队采用3D打印技术制备的气凝胶材料表现出可逆的红外隐形和动态可切换的热性能以及抗电磁干扰能力。这项工作为恶劣环境保护、智能热隐形和下一代航空航天与通信技术的自适应屏蔽提供了有前途的应用。 应用背景 如果一种材料能够同时屏蔽电磁波和红外辐射，从而提供全面的隐身能力，那么在航空航天、无人机、船舶等领域将具有很高的战略意义。 首先，红外隐身目前是通过降低目标表面的红外发射率或调节目标的表面温度来实现的，例如加入低发射率涂层和使用气凝胶绝缘材料。然而，单一的调节方法无法满足高温目标长期红外隐身的要求，因此两种方法的结合具有重要意义。 其次，在电磁屏蔽方面，聚合物复合材料因重量轻、耐腐蚀和易于加工正逐渐取代传统的金属材质。虽然聚合物电磁屏蔽复合材料的开发取得了重大进展，但实际上仍存在许多挑战——主要是如何实现电磁屏蔽材料的结构设计可控和性能灵活可调，这两者是确保电磁屏蔽材料广泛适用性的关键。 3D打印技术相比与传统制造方法，具有效率高、易于定制、方便制造复杂结构等的优点。其中，直接墨写（DIW）3D打印技术是一种可行的技术手段，该技术非常适合配制屏蔽材料的微观结构和成分，来实现最佳性能。西工大此次的研究成果，便是借助DIW 3D打印技术制造出的气凝胶材料兼具电磁屏蔽和红外隐身效果。 3D打印制备材料梯度蜂窝结构 研究人员确定了构建气凝胶和实现电磁屏蔽的材料组分以及结构，配制墨水后采用DIW技术进行3D打印。 具体的说，研究人员调配了两种“墨水”——AgNW/CCMC（银纳米线/羧甲基纤维素钠）和Ti₃C₂Tₓ/Fe₃O₄/CCMC（MXene/四氧化三铁/羧甲基纤维素钠），并控制不同的打印参数，将它们层层堆叠打印成规整的蜂窝结构凝胶（上下层材料成分不同）。随后，经过真空冷冻干燥，获得气凝胶。研究人员随之测试了气凝胶的电磁屏蔽性能、红外隐身性能。 电磁屏蔽与红外隐身性能测试 在电磁屏蔽方面，气凝胶在35%的打印填充密度、40wt%的Ti3C2Tx含量和60%的压缩应变下，实现了80dB的最优屏蔽效果。通过改变打印填充密度和Ti3C2Tx含量，可以调节气凝胶的屏蔽性能，显示出良好的可调节性。压缩应变的增加可以进一步提高屏蔽效果，这主要是由于压缩后材料内部的导电/磁性通路更加密集。 在红外隐身方面，气凝胶的上层（Ti3C2Tx/Fe3O4/CCMC）具有较低的红外发射率（约49%），显著降低了红外辐射，增强了红外隐身性能。研究人员通过将制备出的气凝胶覆盖放置在95℃高温台上的飞机模型，进一步验证了气凝胶的红外隐形特性。最初，气凝胶在飞机模型上的表面温度为35.1°C。持续加热10分钟后，气凝胶的表面温度略有上升，分别为35.5和35.6℃，温度上升幅度很小。气凝胶的表面辐射颜色仍为蓝色，与环境温度接近，表现出良好的红外隐身效果。 隔热-导热可转换，热管理能力稳定出色 气凝胶材料具有可逆的热管理功能，即在在炎热潮湿的环境中，它可以起到导热效果；而在干燥寒冷的环境中，却能有效减少热量损失。这对于跨工作环境的应用，如大型船舶发动机、电池等具有重要应用价值。 研究人员进一步验证了3D打印的气凝胶材料的导热/隔热能力。在干燥环境中，所开发的气凝胶的导热系数低至0.08W/(m·K)，表现出优异的隔热性能。在潮湿环境中，其导热系数值高达0.67 W/(m·K)，增量为8.4 倍，表明其具有良好的导热性。这项测试证明了采用3D打印技术制造的气凝胶具有环境响应性。在循环期间，两个环境中稳定的导热系数也表现出出色的稳定性。 为了进一步验证，研究人员将气凝胶放置在75℃的热台上，使用红外热成像仪记录其表面温度变化。结果显示，在干燥环境中，气凝胶的表面温度在100秒内从37°C微升至38°C。然而，在潮湿的环境中，气凝胶的表面温度能在100秒内从37摄氏度提升到49摄氏度，这说明气凝胶具有非常好的导热性，同时也体现了较好的可逆热管理性能。 总的来说，研究人员制备的蜂窝结构（Ti₃C₂Tx/Fe₃O₄/CCMC）-（AgNW/CCMC）气凝胶，在多条件下表现出较高的电磁屏蔽性能，且可逆的热管理功能使其具有出色的红外#隐身性能。这一技术可在海洋、航空航天以及隐形技术中具有重要应用潜力。 文章参考：Direct-Ink-Writing Printed Aerogels with Dynamically Reversible Thermal Management and Tunable Electromagnetic Interference Shielding 注：本文由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。