截至2025年上半年，发表于Science、Nature正刊与3D打印技术相关的研究为8篇，有中国高校或中国学者发表的研究多达6篇。分别聚焦金属3D打印工艺1篇、可循环聚合物3D打印材料2篇、先进3D打印结构2篇以及先进应用3篇。本期，3D打印技术参考带大家回顾这些突破性进展。 　1. 聚焦先进结构，中国学者一作 2025年3D打印技术领域第1篇Science文章于1月17日发表。来自加州理工大学的博士后、中国学者周文杰，发表了一篇题为“3D polycatenated architected materials”的文章。 https://www.science.org/doi/10.1126/science.adr9713 该研究登上档期封面 该研究介绍了一种新型的架构材料——3D多联结构材料（PAMs），它在刺激响应、能量吸收和变形方面超越了传统架构材料，在航空航天、生物医疗和机器人领域具有潜在应用价值。研究团队实现了对这种结构的精确设计，并使用一种脆性丙烯酸聚合物3D打印制造了N×N×N阵列的3D多联结构。通过3D打印，研究者能够精确控制PAMs的几何形状和拓扑结构，从而研究其在不同加载条件下的力学响应。这项研究为创造具有前所未有的力学性能和响应控制的架构材料奠定了基础。 2. 聚焦先进工艺，中国学者一作 2025年3D打印技术领域第2篇Science文章于2月20日发表。来自伦敦大学学院的中国学者XIANQIANG FAN（2016-2019年就读于清华大学）发表了题为“Magnetic modulation of keyhole instability during laser welding and additive manufacturing”的文章。 https://www.science.org/doi/10.1126/science.ado8554 熔池随磁场流动和无磁场流动 研究聚焦在激光粉末床熔融（LPBF）过程中，应用磁场减轻钥匙孔孔隙度的问题。通过高速同步辐射X射线成像技术，结合横向磁场实验，揭示了匙孔不稳定性的产生机制，并证明磁场可通过热电磁流体动力学效应调控熔池流动，有效抑制气孔形成。该研究不仅为激光焊接和LPBF技术中匙孔不稳定性问题提供了新的解决方案，也为未来制造技术的发展提供了重要的理论支持。通过磁场控制匙孔动态的方法，有望在不改变材料成分的前提下，显著提高制造零件的质量和性能。 3. 聚焦先进应用，中国学者一作 2025年3D打印技术领域第3篇增材Science文章于2月20日发表。来自奥地利科学技术研究所的中国学者Shengduo Xu博士，以第一作者发表了题为“Interfacial bonding enhances thermoelectric cooling in 3D-printed materials”的文章。研究人员通过挤出式3D打印技术，结合界面键合优化策略，成功制备出一种高性能热电材料，并组装出能够在空气中实现制冷温差达50°C的制冷器件。 https://www.science.org/doi/10.1126/science.ads0426 合成工艺和性能 新闻评论指出，此突破不仅显著降低了热电材料的生产成本，使之达到了商业级性能水准，而且极大程度地削减了材料与能源的损耗，并有效缩短了生产周期。这项研究为电子产品及可穿戴设备中的多样化冷却需求提供了极具扩展性的解决方案，同时，也为烧伤护理及废弃能量回收策略等前沿医疗领域开辟了新的道路。凭借所展现出的商业级卓越性能，这项研究成果有望超越学术范畴，展现出深远的实际应用价值，进而吸引那些致力于技术创新与应用的行业伙伴的广泛关注与兴趣。 4. 聚焦先进材料，中国学者团队 2025年3D打印技术领域第四篇Science文章于4月10日发表。来自浙江大学的谢涛教授和郑宁教授团队发表了题为“Circular 3D printing of high-performance photopolymers through dissociative network design”的文章。同期，国际学者在Science杂志进行了透视评论。 https://www.science.org/doi/10.1126/science.ads3880 硫醇与芳香醛的可逆光点击化学反应 传统光固化3D打印依赖于丙烯酸酯类单体的自由基连锁聚合，所获得的聚合物网络无法解聚，给企业生产和环境带来了巨大负担。这项研究的重要突破在于，研究人员通过特殊的光聚合物网络设计方法，实现了高性能聚合物的循环3D打印。这项技术不仅能够制造出具有高机械性能的3D打印产品，同时能够解决传统3D打印聚合物难回收、无法循环使用，进而造成大量浪费以及污染的问题。 5. 聚焦先进应用，中国学者通讯 2025年3D打印技术领域第5篇Science文章于5月8日发表。来自加州理工学院的研究团队发表了题为“Imaging-guided deep tissue in vivo sound printing”的文章。该文章的通讯作者高伟教授，本科就读华中科技大学，硕士毕业于清华大学，现为加州理工学院医学工程教授。 https://www.science.org/doi/10.1126/science.adt0293 体内3D打印平台原理 这项研究的重要突破在于，其推出了一个体内3D打印平台，该平台可在实时成像的引导下，使用聚焦超声对活性组织深处的特定位置3D打印生物材料或聚合物。这是一种有效的高精度、可控体内3D打印方法，不仅速度快，而且打印材料具有生物相容性，取得了可观的治疗效果。这项工作为组织再生、靶向药物递送、生物电子学和非侵入性治疗开辟了方向。 6. 聚焦先进应用，华裔学者评论 2025年3D打印技术领域第6篇Science文章于6月12日发表。来自斯坦福大学的研究团队发表了题为“Rapid model- guided design of organ- scale…

在上周举办的巴黎航展上，欧瑞康展示了面向航空航天行业的一系列制造技术，尤其关注增材制造和高性能涂层，重点放在民用飞机和军用平台使用的发动机和结构部件上。3D打印技术减轻了部件重量、提升了设计自由度，同时使零件的耐用性也得以提高。 其中一个例子是新开发的3D打印冷却板，未来将用于战斗机。这些部件内置复杂的几何形状，无法通过常规方式生产，或需要耗费大量精力。欧瑞康专门成了生产航空航天和国防领域安全关键部件的增材制造工厂，该冷板即在这所工厂生产。 3D打印技术参考注意到，欧瑞康还引进了高精度七轴3D激光中心，并用于开发火箭推进系统部件。这些部件高度超过一米，壁厚不到一毫米，重量更轻，具有集成冷却通道，结构更复杂，并且能够通过稳健的工艺快速生产。 欧瑞康已经将3D打印技术用于批量制造。2023年，该公司与ArianeGroup（法国阿丽亚娜航天公司），签署了一份价值高达90万欧元的订单，为后者的新型Ariane 6火箭生产3D打印热交换器组件。Oerlikon AM的3D打印铝合金部件将作为机载设备的热管理装置（热交换器），保障火箭发射器达到预期性能要求。 因此，欧瑞康将自身定位为一家技术导向型供应商，不会孤立的看待增材制造，而是将其融入现有的制造和质量流程中。##3D打印##增材制造 注：本文由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。

纤维增强复合材料是广泛应用于交通和能源行业的轻质结构材料。目前的复合材料制造方法需要昂贵的工具和长时间的能源密集型加工，导致制造成本高，设计复杂性有限，制造速度低。纤维增强复合材料3D打印当前主要有以下形式：短纤增强线材以FDM/FFF挤出打印、短纤复合尼龙等聚合物粉末以SLS烧结或喷墨热熔打印、丝束共挤出长纤维以及原位浸渍长纤维等技术，每种技术各有应用场景。 3D打印技术参考注意到，来自美国亚利桑那州立大学的Mostafa Yourdkhani的副教授领导的研究团队在碳纤维3D打印领域取得新的研究进展，使用该技术可以快速、可扩展地制造高性能复合材料，能够实现连续和不连续纤维的无工具、无支撑、无需后固化的高质量3D打印，材料的纤维含量高达70vol%，接近零空隙，可在半空中打印。 Mostafa曾获iCANX协会颁发的青年科学家奖、2024年PMSE早期研究者奖，入围CAMX复合材料卓越奖。这项研究以“Additive manufacturing of carbon fiber-reinforced thermoset composites via in-situthermal curing”为题发表在Nature Communications，第一作者来自科罗拉多州立大学。相关评论指出，这项技术可能会改变航空航天、国防、能源等领域的游戏规则。 热敏热固性树脂+碳纤维快速传热，原位光热辅助固化3D打印 研究人员对纤维增强热塑性复合材料的3D打印，基于使用热响应热固性树脂作为复合材料的基体，并通过光热转换对碳纤维增强材料进行局部远程加热，使得复合材料能够快速原位固化而无需进一步的后处理。在通过机器人平台沉积后，基体热固性材料立即从液体或粘性树脂快速固化并相变为刚性聚合物，可以不使用支撑即可高保真、自由成形的制造不连续和连续的纤维增强复合材料。 所开发的聚合物树脂粘度可调，是一种高性能交联热固性材料，从低粘度液体树脂到粘性凝胶，是开发不连续和连续纤维增强热固性复合材料增材制造加工方法的理想选择。其具有高模量和强度、热稳定性、抗冲击性、断裂韧性和耐化学性的良好组合，同时具有低密度、固化收缩和吸湿性，这些特性使其成为了用于结构应用的理想聚合物。 通过热响应树脂的光热辅助固化来增材制造复合材料 在光热转化方面，碳纤维具有良好吸收特性，被利用来转换入射单色蓝色激光的能量（波长450nm），在100-200 ms内局部加热，实现有效的光热能量转换。在打印过程中连续快速加热复合材料，产生的热量通过利用碳纤维的高导热性，迅速传导增加周围树脂的温度。 将热敏热固性树脂与碳纤维的快速光热加热相结合，能够以前所未有的速度制造不连续和连续的碳纤维增强复合材料，解决了传统制造方法和商业3D打印工艺的缺点。 非连续与连续碳纤维，增强复合材料的原位固化3D打印 在不连续碳纤维复合材料的3D打印中，首先将树脂溶液在30℃下预热1小时以增加粘度，然后加入15vol%的短切碳纤维，使用离心式混合器混合5分钟，再在30℃下继续放置20分钟，制成具有剪切变稀行为的可打印墨水，以便通过细小的打印喷嘴挤出。 制备好的墨水需要使用热电制冷片将墨水温度维持在-5℃，防止树脂在常温下交联。墨水在气压下按预定轨迹挤出，蓝色激光对刚沉积的复合材料进行局部加热。碳纤维会吸收激光能量并迅速转化为热能，使周围树脂的温度快速升高至220- 240℃，从而引发树脂固化，实现复合材料的快速固化，固化度可达96%-98%。 在连续纤维的原位光热固化3D打印中，连续的碳纤维丝束在机器人平台的打印头上用树脂浸渍，通过分配喷嘴进料，并通过调节分配喷嘴的角度或使用压实辊沿打印路径沿着放置。由于树脂体系在室温下的粘度低且相对稳定，纤维容易用树脂浸渍和复合材料的受控压实导致复合材料具有很少或没有空隙含量（0至1.5体积%），这对于使用其他复合3D打印工艺是相当具有挑战性的。 连续纤维原位光热固化3D打印 不连续纤维增强复合材料的增材制造 连续纤维增强复合材料的增材制造 研究人员表示，使用具有更高输出功率的激光源或多个激光源的空间对准阵列可以实现更高的打印速度。同时碳纤维的浓度不会显著影响复合油墨的光热转换和固化速率，碳纤维可以有效地转换入射的能量并在各种浓度下在长丝内传递所产生的热量。在没有碳纤维的情况下，纯油墨不会对入射激光束作出反应，导致打印不成功。 纯油墨不会对入射激光束作出反应 与传统增材制造方法形成鲜明对比，这种增材制造方法不需要对基底或周围空气温度进行详细控制，从而促进了复合结构的可扩展制造。多层连续复合材料结构通过浸渍纤维的自动放置和快速光热固化而容易地打印在室温玻璃基板上。同时这种增材制造方法通过减少制造时间、消除多个加工步骤和耗材的需要以及最大限度地减少人工干预，简化了定制复合材料部件的制造，最终实现更快的生产和更低的成本。 实现碳纤维悬空3D打印并沉积在玻璃板上 总的来说，这种新开发的增材制造方法，可以通过热响应热固性树脂的协同集成和通过光热转换实现的碳纤维的远程加热，从而快速、灵活和节能地制造纤维增强热固性复合材料。这种方法适用于各种各样的热敏树脂。同时，这种新开发的增材制造方法将能够快速和可扩展地制造复合工具和复杂零件，修复现有结构，以及多尺度复合材料的多材料打印。#碳纤维3D打印 ##3D打印##增材制造 注：本文由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。

晶格结构对于发挥出3D打印技术的作用具有重大价值，它可以实现轻量化、最大化比表面积实现更好的散热，同时能有效缓冲冲击力、均匀分散应力。3D打印制造的晶格结构因此受到了来自航空航天、汽车、医疗、运动等行业的广泛应用。 然而，金属3D打印零件若希望能一次性成功制造，仿真模拟是不可避免的流程，尤其对于高价值应用。可是，晶格点阵结构具有大量的网格，这为热力耦合仿真带来很多挑战。本期内容，3D打印技术参考分享漫格科技在一项应用中，快速布置晶格、并进行可靠快速仿真验证的案例。 以BCC晶格代替支撑，快速部署 以金属自行车头管为例，漫格科技用VoxelDance Additive增材制造一体化CAx软件平台，优化了自行车头管的支撑，降低了后处理难度，并用热力耦合仿真验证，实现3D打印一次成型。 工程师使用VDA软件，将零件倾斜45°进行摆放。按照过往的经验，在易发生变形的零件部位添加了“块和柱支撑”的组合支撑，尤其是管口处。从生成的支撑侧切面可以看到，支撑结构比较多。这增加了后处理的难度，也增加了材料的浪费。 使用VDA软件自动生成支撑 自行车管口生成支撑的侧切面 为了优化支撑结构，漫格将管口部位的支撑变为BCC晶格结构，来减少支撑的使用，控制管口处的变形情况。 最新版本VDA中的隐式设计模块VoxelDance Design（VDD）可以快速地为自行车头管添加BCC晶格结构。隐式建模可以实现基于数学公式、有限元分析结果等参数驱动式设计。复用工作流节点可以对多个管口实现批量化的晶格添加，并通过尺寸调节，密度渐变实现性能的优化，显著缩短产品迭代周期。 自行车头管添加BCC晶格结构 随后，在零件底部添加“块和柱支撑”的组合支撑，即可完成零件打印前的数据准备。整个过程都在VDA中进行，无需导出文件。尤其是针对所占内存比较大的零件，更是方便了工程师的工作流程，节省了不少文件导出转化造成的麻烦。 点阵结构热力耦合仿真，稳定、快速 3D打印存在着部件的变形和开裂问题，在反复的试错和摸索过程中，会浪费大量的非生产性的时间成本。为了实现一次打印成功，工程师使用VDA中的VoxelDance Engineering（VDE）仿真模块进行仿真过程验证。 BCC晶格点阵结构具有复杂的几何特征，为热力耦合仿真带来不少的挑战。点阵结构的网格通常包含大量细小而密集的结构，这使得有限元网格划分变得极为困难，既要保证几何细节的准确捕捉，又要控制计算量在可接受范围内。 对于热仿真，点阵结构的热传导路径复杂，局部热梯度变化剧烈，导致热应力分布高度不均匀，增加了热力耦合求解器的收敛难度。在成形过程中，由于点阵单元之间存在非均匀的能量输入和散热条件，传统的简化热源模型难以真实反映其实际温度场分布。 在力学仿真中，点阵结构作为一种周期结构，其力学行为高度依赖于几何拓扑和单元连接方式，在宏观层面呈现出明显的各向异性与非线性响应特征。点阵结构中的局部力学响应如屈曲和断裂行为具有强烈的尺度效应，极易受制造缺陷或加载边界扰动的影响，这对本构模型的构建和数值算法的稳定性提出了更高要求。 热力耦合仿真结果 而VDA的仿真模块对点阵结构具备良好的兼容性与适应性，能够稳定地完成其在热力过程中的全过程模拟，有效的对复杂的晶格结构进行过程仿真。 从两种支撑方案来看，利用晶格结构控形可以减少将近85%的支撑体积。在提高打印效率的同时，节省材料降低成本，降低后处理难度。 两种方案支撑体积的对比 实际打印效果 VDA增材制造一体化工业软件可以无缝完成设计、制造、到仿真整个工作流，根据仿真的结果优化设计，快速进行设计迭代，加速测试进程。其中仿真模块（VDE）够对增材制造过程进行全流程工艺仿真和分析，帮助工程师在实际打印之前预测和规避潜在的问题。强大的算法可以解决点阵晶格的过程仿真，实现更高的打印成功率。 申请试用或了解更多信息，请联系：sales@voxeldance.com 关于【VoxelDance Additive】软件 VoxelDance Additive，由上海漫格科技有限公司自主研发，是一款集成了建模、仿真与制造功能的增材制造（3D打印）工业软件平台。该平台包括设计软件VoxelDance Design、仿真软件VoxelDance Engineering以及制造软件VoxelDance Manufacturing，旨在为企业提供一站式的3D打印解决方案。 VoxelDance Additive 软件平台通过整合设计、研发、制造、仿真、路径规划和打印任务管理等关键环节，构建了一个无缝的增材制造数字流程。这一流程不仅优化了数据传输的效率，还显著降低了数据丢失或失真的可能性，从而为企业显著提升生产效率、产品质量，并有效降低制造成本。 该平台支持包括LPBF、SLA、DLP/LCD、SLS、砂型、微纳在内的多种工业级增材制造技术，服务于航空航天、快速原型、鞋模设计、树脂与金属齿科、珠宝设计、医疗器械、教育研究、工业模具以及消费品制造等多个行业。【VoxelDance Additive】目前提供1个月的免费试用，长按、识别下方二维码后，申请试用。

随着人工智能、高性能计算和云应用的发展，计算密度急剧上升，传统上依赖空气冷却的散热方法越来越难以满足需求。散热已不再只是技术问题，更成为影响数据中心业务的关键因素，如导致AI算力供应受限、成本增加、能耗上升和可能的停机风险。 直接液体冷却系统是现代数据中心常使用的另一重要散热技术。其通过在冷板中循环液体来直接接触高性能服务器组件（如CPU和GPU）散热。冷板内部的嵌入式热几何结构可最大化表面积，提高热交换效率，实现精确的温度控制和更高密度的服务器配置。但该技术也存在问题，如焊接等密封方法不可靠，存在泄漏风险，可能损害敏感电子设备；此外，为实现更高机架密度，减少部件数量并简化系统设计的需求也日益突出。 这里我们毫无疑问的会想到采用3D打印技术来制造冷却系统的关键部件。一家名为Alloy Enterprises的公司近日推出了一款基于制造工艺的铜材料直接液冷系统。该技术能够一体式构建复杂的散热器结构，并采用微通道内部几何形状，专门针对现代数据中心硬件的热点进行定制。 核心原理是金属材料的固态扩散结合，通常使用具有良好热传导和机械性能的铝或铜作为原料。软件首先会将3D模型精准切片，在每一层原料片上，激光会精确切割出设计图案，并在指定区域应用抑制层，控制金属的结合过程。随后，这些金属片被堆叠并经过金属-金属扩散结合，最终形成一个没有内部通道或空隙的单一、致密的金属块。对于铝合金，还会进行额外的热处理来提高强度和硬度，而铜合金部件则不需要此步骤。使用该技术，理论上也要比传统的激光3D打印快很多，并且成本更低。 激光切割出图案并添加抑制剂 堆叠并进行扩散结合 堆叠结合之后取出周围材料并进行热处理 基于堆叠锻造技术制造的冷板CT扫描结果 该企业将采用堆叠锻造技术制造的铜冷板与行业领先的刮削鳍片铜冷板在NVIDIA H100 GPU上的热阻和压力损失进行了对比。结果显示，新技术制造的铜冷板在相同流量下压力损失降低了11倍，更好的流量分布和更高的内部表面积显著提高了散热性能。 该公司基于新开发的技术制造了大量热交换结构，尤其还使用ntop的优化设计，进一步提升了散热效率。 相比激光3D打印，堆叠锻造技术在材料性能、制造效率以及成本方面存在一定优势。相比激光3D打印过程中可能出现的因粉末熔化、凝固等工艺特性导致的内部存在一定缺陷（比如微孔、未熔合等薄弱区域）而引起的力学性能下降问题，堆叠锻造技术能更好地保证材料性能的优异与稳定。在生产效率方面，堆叠锻造技术在完成切片、切割及堆叠扩散结合等工艺流程时，如果设计合理、自动化程度较高，可以实现较为高效的连续生产。再结合材料的成本，堆叠锻造技术在成本方面也具有一定优势。

纤维复合材料因轻质高强、耐腐蚀、可设计性强等优势，已成为航天航空、能源装备以及汽车等高端制造领域的关键材料，为产品轻量化、性能升级与结构创新提供了革命性解决方案。 2025年6月18-20日，SAMPE中国2025年会暨第二十届国际先进复合材料制品、原材料、工装及工程应用展览会在北京举办。作为全球复合材料行业技术交流与产业对接的重要平台，本届展会汇聚了国内外顶尖企业、科研机构及行业专家，共同探讨材料创新如何赋能未来工业发展。 作为国内连续纤维3D打印技术的领军企业，协同高科携自主研发的多款尖端装备及创新产品亮相SAMPE展会。通过现场演示与技术分享，协同高科全面展示了其技术如何突破传统制造局限，为复杂结构件快速定制、功能集成设计提供全新解决方案，进一步推动复合材料从实验室研发向规模化工业应用的跨越。 在国内率先推动连续纤维3D打印技术产业化发展 2020年，我国航天领域3D打印迎来里程碑式突破。由西安交通大学与航天五院联合研制的"复合材料空间3D打印系统"，在太空首次完成连续碳纤维3D打印实验，使我国成为全球首个掌握太空连续纤维复合材料增材制造技术的国家。同年，西安交通大学连续纤维3D打印核心技术团队加入协同高科，国内在该技术领域的发展随之走上快车道。 截至2025年，协同高科累计完成20余项典型技术突破和产业拓展，形成50余项关键或共性技术突破，知识产权超过160项，成为国内首家实现连续纤维3D打印"装备-材料-软件"三位一体自主可控的企业。 突破连续纤维3D打印关键材料技术，满足主流工业场景准入标准 连续纤维与基体材料的均匀浸渍是连续纤维3D打印技术的关键。协同高科已自研出多款不同规格的预浸丝产品，以及对应的生产线（预浸丝通常直径在0.35-0.6mm），实现了适用于3D打印的预浸丝材料的全面国产化替代，其预浸丝产品体系已形成覆盖多种工况下的产品矩阵。 在高端材料领域，其航空级特种材料PEEK（聚醚醚酮）连续纤维增强预浸丝已完成热塑性预浸丝纤维体积含量40%以上的产品研发及量产，加速抢占高端工业市场份额。 在通用工业领域，协同高科聚焦PLA、PA、PC、TPU等通用工程塑料，通过与碳纤维（CCF）、玻璃纤维（CGF）、玄武岩纤维（CBF）和芳纶纤维（CAF）等连续纤维材料复合，制备成连续纤维热塑性复合材料，其纤维体积含量覆盖30%-60%区间。该技术体系有效推动了国产连续纤维复合材料预浸丝在轻量化、高性能场景的应用进程。 多类型材料体系的攻克，使协同高科具备轨道交通、精密器械、航空航天等领域的部分承力或次承力部件制造条件，不断满足航空航天轻量化结构件、新能源汽车防护组件等主流工业场景准入标准。 推出多类型连续纤维3D打印装备，满足不同应用场景需求 连续纤维3D打印技术作为先进复合材料制造领域的突破性工艺，正加速从实验室研究向产业化规模应用转化。为满足不同用户的特定需求，协同高科推出了覆盖多级应用需求的完整产品谱系——YJ-X260M、YJ-X300M、YJ-F600以及YJ-RF1000，通过这一系统化的设备布局，公司有效推动该技术的规模化应用落地。 YJ-X260-M是面向科研与工业研发的多功能连续纤维3D打印设备。其260×220×160mm小幅面成形空间适合实验室学术研究需求，可实现树脂与纤维同步打印，最高挤出温度达300℃，兼容PLA、PC、PA等树脂材料及碳纤维、玄武岩纤维等增强纤维。 YJ-X300-M是一款中型工业级连续纤维3D打印设备，打印尺寸为350×350×350mm，支持树脂与连续纤维同步打印。打印头喷嘴最高温度达300℃，打印平台最高温度达120℃，满足工程材料打印需求。智能化功能齐全，包括：缺丝检测、双模式调平（自动+手动）及喷嘴自清洁系统。将数字模型导入Baize_plane切片软件，自动规划生成打印路径，并将打印代码通过U盘或网络方式传输到设备并进行打印，实现从设计到生产的全闭环流程。 YJ-F600是一款工业级高性能连续纤维3D打印设备，打印尺寸600×450×500mm，可实现大型复杂部件一体化打印，突破传统设备的尺寸限制。设备支持PLA/PA/PEEK等树脂与碳纤维/玄武岩纤维同步打印，树脂成型速度达240mm/s，纤维成型速度达20mm/s，兼顾效率与材料结合强度。其高温系统支持打印头温度最高达500℃、打印平台温度与腔体温度最高达200℃，突破PEEK等超高温工程塑料的连续打印技术壁垒。 YJ-RF1000则是协同高科在国内首创的多自由度连续纤维3D打印机，最大成型尺寸达1米，能够最大限度展现连续纤维打印的优势，适用于结构复杂的零件定制化加工。 展会现场获行业专家广泛认可 协同高科不仅在连续纤维3D打印领域取得了显著成绩，近年来在金属、陶瓷3D打印领域也成果丰硕。本届SAMPE中国2025展会，协同高科携YJ-F600、YJ - X260M以及YJ-X300M连续纤维3D打印机及打印产品，金属3D打印的拓扑优化支架、仿真流道及点阵结构体，面向半导体和医疗行业的精密陶瓷3D打印产品亮相。 展会现场，大量专业用户驻足协同高科展位，其连续纤维3D打印机凭借高精度打印和复杂结构成型能力，成为现场焦点，充分展现出协同高科在该技术领域的创新实力和行业影响力。 END 协同高科在连续纤维3D打印领域取得了多项重大科研成果，其产品已获得关键客户的广泛认可，处于行业领先地位。连续纤维3D打印新质材料、配套装备与相应生产工艺的核心创新，应用领域广泛，商业前景可观，随着企业对终端消费大市场（3C电子、高端运动器材、轻量化家居用品等泛C端领域）的不断探索，以及在航天航空、新能源汽车、具身机器人与低空经济等经济战略领域，协同高科有望迎来显著的市场拓展空间及重要的行业发展机遇。

规避支撑，是基于激光粉末床熔融（LPBF）的金属3D打印工艺的永恒问题之一。近些年来，知名品牌商均已意识到通过工艺优化和激光控制等方式可以大范围规避支撑，并在该技术方向推出了自有解决方案，但所能实现无支撑打印的极限各有不同。3D打印技术参考注意到，LPBF金属3D打印技术的领导者EOS，已将无支撑打印的极限低至0°，该技术水平在整个行业内保持了领先！ 然而，实现无支撑打印后的零件质量是否有牺牲，目前多数企业并未公布直接数据。无支撑打印最终的应用效果，不仅应要求可以成功打印，还应当要求零件具有可用的表面质量、零件整体性能不降低。这在航空航天、能源等高价值应用中，都是备受关注的重要因素。 EOS无支撑3D打印的低至2.5°的特征演示零件 无支撑金属3D打印显著影响应用 3D打印技术参考注意到，美国在2023年1月就采用无支撑打印技术制造了一体化的燃料贮箱，并发射到太空；而我国相关技术的应用则是在2024年3月。除此之外，2024年8月，SpaceX展示了其第三代猛禽发动机，马斯克表示这台极致简约的发动机大量使用金属增材制造技术，实现了大量零件整合、优化和轻量化。因此可以看出，工艺技术的进步，直接影响太空技术的发展进程。 EOS M 300-4无支撑3D打印的具有0°特征的贮箱 无支撑打印的关键优势是可以避免在封闭结构中使用支撑，无论是复杂流道还是腔体，均可一体化制造出接近或可直接使用的成品。其应用范围不仅涵盖航空航天，还包括制造能源领域具有较大倾斜面的叶轮、涡轮部件或定子环等。 逐层、同层不同位置，实时调整激光功率 然而，无支撑打印的实现，如果以牺牲零件质量为代价，便失去了意义。因涉及复杂的能量调控，无支撑打印的部位可能出现表面质量较差的情况，这也是该技术难以攻克的原因。制造商能够做到在不同层中切换使用不同的激光功率或扫描速度，但参数调整的依据可能并不是来自零件本身的热状态，这将会导致零件质量的损失。 两种工艺状态下的热分布对比 EOS的路线是依赖其Smart Fusion技术，该工具会测量每一层的实际温度分布，软件会确定维持均匀热分布所需的激光功率校正因⼦。在下⼀层中，会考虑这些校正因⼦，并相应地调整激光功率，保持逐层温度可控，避免残余应力导致零件变形，进而消除支撑。这⼀过程以约100µm的极⾼光学分辨率逐层重复，保障零件成功制造。 完全无支撑打印的低角度零件演示 需要特别指出的是，上述提到的是在不同层之间实时调整功率，但3D打印技术参考通过与EOS工程师的交流获知，该技术也可以根据同一层中不同位置的温度差异，动态调整同一层不同位置的激光功率。但无论哪种形式，都意味着零件在整个打印过程中几乎没有按照“标准”工艺打印，那么会不会造成零件的质量下降？ 动态能量输入与零件可靠性的研究 为了验证Smart Fusion技术并验证材料特性，EOS使⽤其官⽅验证布局从 Smart Fusion成型作业中收集拉伸和孔隙数据，然后将该数据与使⽤标准参数开展的类似作业进⾏⽐较。 EOS使用M290、 M400-4，分别对比了IN718和Ti64使用标准工艺和Smart Fusion工艺下零件的性能指标，测试零件的布局完全相同。这两种材料在航空航天和能源领域用途广泛，也是3D打印行业最突出的金属材料，使用他们进行验证极具代表性。 M290的成型布局，测试样件以蓝⾊显⽰，灰⾊样件进⾏存档 1.IN718综合性能对比测试 IN718使用M290以80µm层厚的标准工艺和Smart Fusion工艺进行打印，结果发现，两种⼯艺的孔隙率相等，平均孔隙率均⼩于0.03%；而且40μm层厚Smart Fusion工艺的缺陷率低于80μm层厚工艺缺陷率。拉伸测试结果进一步表明，Smart Fusion并未破坏EOS M290 IN718工艺的稳定性。与80µm标准工艺相比，采用Smart Fusion的80µm⼯艺在所有测量变量中几乎达到了相同的值。 从XZ平⾯分析成型样件的孔隙率⽔平 热处理前的屈服强度 热处理后的屈服强度 热处理后的伸⻓率 IN718的主要特性之⼀是热处理样本的伸⻓率，它可以快速显示工艺中是否存在缺陷，并且对零部件的抗疲劳性能非常重要。Smart Fusion的40µm⼯艺表现出稳定且可重复的性能，每个样本都能轻松通过12%的⽬标，垂直样本的平均值甚至可以达到16%以上。在80µm⼯艺中，Smart Fusion也实现了可靠的材料特性，⼤多数位置的伸⻓率都轻松达到了目标值，只有左前区域位置1的样本伸⻓率低于该值。 2. Ti64综合性能对比测试 与高温合金和钢相比，钛合金重量轻，与其他轻质合⾦相比具有更高的抗疲劳性。测试过程使用了M290和M400-4两台设备，打印层厚均为60微米。测试发现，M290中的平均孔隙率在使用和不使用Smart Fusion的情况下相同，均低于0.010%；M400-4在大多数样本上具有类似的孔隙分布情况，孔隙率均低于0.015%，即使使用Smart Fusion，峰值仍然低至0.03%。对于钛合金而言，这⼀结果⾮常好。 两种工艺下，使⽤EOS M290打印的样本屈服强度 两种工艺下，使⽤EOS M290打印的样本伸⻓率 两种工艺下，使⽤EOS M400-4打印的样本屈服强度 两种工艺下，使⽤EOS M400-4打印的样本伸⻓率 测试样件经热处理后进行拉伸测试，发现两台机器的拉伸测试结果都很好，Smart Fusion可以稳定地与60µm⼯艺配合使⽤。在M290上，使⽤Smart Fusion成型的样本达到了与标准打印样本基本相同的屈服强度和伸⻓率。热处理后的伸⻓率在各处均超过13%，远远超过标准ASTM F1472中设定的10%⽬标。屈服强度轻松满⾜860MPa的最低验收标准，平均达到980MPa以上。此外，伸⻓率的取向依赖性仅为约2个百分点，屈服强度的取向依赖性⼩于20MPa。 结论 从以上对比可以看出，基于Smart Fusion热管理工艺打印的零件并不会因能量的动态输入而造成质量和性能下降。尤其以镍基高温合金和钛合金这两种在航空航天和能源领域极具代表性的材料作为测试对象，更可说服用户放心使用。 EOS凭借先进的3D打印技术已经达到了优秀的工业成熟度，使其成为目前唯一一家提供符合TRL成熟度等级的工艺的制造商，从而在航空航天等领域备受信赖。

3D打印技术参考注意到，国外知名媒体3dprintingindustry于6月16日报道称拓竹科技公布了新3D打印机热床设计专利——《一种3D打印机的热床和3D打印机》。该专利于2025年5月8日根据世界知识产权组织（WIPO） 管理的全球条约《专利合作条约》在国际上公布。 该专利的目的在于提升3D打印机的性能和易用性。其特点包括集成加热元件、重新设计的磁体结构、无铝结构、床面高度可调以及安全措施。据报道，这些功能可以在不牺牲性能的情况下降低成本，提高打印质量。 热床设计结构示意图 拓竹科技3D打印机加热床新专利 这项专利描述了一种分层加热床结构，包括主体、加热单元和底壳。组件下方的绝缘层可最大限度地减少热量损失，从而提高效率。该设计还包含一个调平检测模块，可主动调整加热床，使其在整个打印过程中保持水平，这对于打印质量和一致性至关重要。 热床设计的核心是一个凹形或S形通道，称为“第一收容槽”，嵌入在热床底部。该凹槽容纳加热元件，可以通过压入、螺钉或模内压铸固定。该设计旨在增强热传递，确保整个打印表面的热量分布更加均匀，从而提高附着力并最大限度减少常见的3D打印缺陷，例如翘曲。 热床设计的横截面 加热单元采用热管或电阻丝加热，取代了传统的铝铜混合材质的铝基板。由于这些金属的热膨胀率不同，会导致热量分布不均匀。相比之下，专利中概述的热管或电阻丝的使用，在降低材料成本的同时，还能提供更稳定的热性能。 安全措施也得到了充分考虑。该设计配备了一个传感器，用于监测热床的温度。一个开关与电源串联，当温度超过安全限值时，开关会切断电源。这可以防止过热损坏3D打印件或3D打印机。 热床设计的横截面特写 该专利还引入了一种分段磁体系统，增强热床附着力，同时降低生产成本。该设计并非采用单片软磁材料，而是在热床内嵌入了两组同心磁体阵列。磁力较强的磁体被放置在热床周围，来固定打印面板的边缘，因为这些边缘通常容易发生翘曲。中心环状的弱磁体则可减少核心的机械应力，从而提高3D打印的稳定性。 根据该专利，这种有针对性的方法有助于保持热床平整度，提高3D打印质量，并优化磁力分布。据报道，通过最大限度地减少高强度磁铁的使用，该方法在不影响性能的情况下降低了生产成本。 近期一张疑似拓竹新型3D打印机照片引起广泛关注，其具有更大的打印尺寸 或对专利侵权案有积极影响 需要指出的是，这项专利于2023年11月在中国率先取得授权。2024年8月，Stratasys公司对拓竹科技等公司提起诉讼，指出拓竹科技已直接或间接侵犯了Stratasys公司的多项专利，特别是涉及加热成型平台、力检测系统和清理塔的使用，影响拓竹多款产品，包括X1C、X1E、P1S、P1P、A1和A1 mini等多款3D打印机。2024年10月，拓竹将该技术申请国际专利，2025年5月在世界知识产权组织国际局公布。 侵权案涉及的其中一项专利是美国专利号9,592,660，涵盖了一种用于3D打印的加热构建平台。该专利由连续碳纤维3D打印机开发商Arevo于2014年提交，并于2017年 3月获得授权。Stratays于2024年3月收购了其知识产权。该专利与拓竹WO2025/092408之间的主要区别在于它们的结构配置。 Stratasys的专利重点是一个加热构建平台，该平台具有一块涂有高温聚合物的薄而可拆卸的板，旨在防止翘曲并方便轻松取出打印物体。 相比之下，拓竹的专利描述了一种加热床，其加热单元集成在加热床主体和底壳之间，并针对粘合性、3D打印质量和成本进行了优化。这项新专利将对拓竹科技在此次专利侵权案风波中取得胜利而起到帮助 。 拓竹可能会辩护，新设计并不侵犯#Stratasys 的现有专利，理由是两者之间存在结构和功能差异。这可能有助于凸显#拓竹 的专有技术，巩固其市场地位，或在谈判或潜在的反诉中占据优势。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。

3D打印技术参考注意到，2025年3D打印技术领域第6篇Science文章于6月12日发表。来自斯坦福大学发表了题为“Rapid model- guided design of organ- scale synthetic vasculature for biomanufacturing”的文章。Science同期发表了来自剑桥大学的华人学者黄艳燕教授以及悉尼大学的华人学者居理宁教授联名评论文章“Synthesizing vascular trees at speed”。 这项研究主要探讨了生物组织领域的重大进展，聚焦使用3D打印技术快速开发具有人体器官尺度的大尺寸血管网络。研究人员开发了一个模型驱动的设计平台，能够使血管的生成速度提升230倍；结合多保真计算流体动力学模拟和三维生物打印，最终使制造出的血管模型结构、形状及尺寸均能达到人体器官规模。该研究将为体外构建具有活体功能的器官来用于药物筛选、疾病研究和移植带来新的发展契机。 https://www.science.org/doi/10.1126/science.adj6152 血管化——生物制造的核心挑战 随着生物打印方法已能够精确放置细胞且保持良好的活力，目标已转向生成人体尺度、生理相关的组织。在人工组织中再现血流动力学对于其存活至关重要。真实的组织器官中细胞与血管的距离不超过100μm；在代谢需求高的组织中，这个距离可能小于20μm，血管密度可能超过每毫米2500个血管。 在立方体和双心室中设计的传统晶格血管网络和合成血管网络 血管为细胞提供营养、输送氧气并清除代谢废物。因此，在体外构建组织器官的一个重要工作就涉及到构建出通道来实现血管的功能，并会以灌注的形式向该组织器官模型中输入必要的生物、测试等物质。 然而，构建如此复杂血管网络的难度显而易见。要构建血管网络，首先应获取它的具体分布、再构建模型，然后再进行制造。目前，第一步的实现也非顺利，传统上建立复杂的模型通常需要几天时间。当前获取真实组织中血管分布的方法有从图像数据中分割血管以及通过冷冻显微镜和光学切片显微镜技术分割血管。前者的问题在于分辨率不足，后者的问题在于很少有直接的解剖学对应物可供提取成像，且仍然存在数据量巨大、三维重建困难、分辨率问题等。 具有1000个终端的血管树分别位于立方体、环形、双心室和脑回组织域中 现代灌注设计依赖简单晶格结构，无法很好地再现天然血管的拓扑结构和血流动力学。这些理想化的设计在低细胞密度组织中尚能发挥作用，但它们无法满足临床细胞密度下的组织代谢需求，导致所构建的人体尺度组织器官在体外的存活率很低。 血管网络设计速度提升230多倍 斯坦福大学的研究团队介绍了一种合成血管工具，能够在几分钟内生成跨器官的树网络模型，通过结合血流动力学模拟和3D打印技术，能够自动化的完成血管管道构建。 为了能够快速建模器官尺度的合成血管系统，研究人员采用四种不同的算法——将复杂问题分解为较小的子问题来求解；在每次添加血管时临时存储中间结构来减少计算复杂性；部分隐式体积表示法将3D体积切分为更小的部分，能够高效处理非凸几何体，如血管分支和心脏瓣膜，而无需使用计算成本高昂的网格；分层碰撞检测使用树结构来图形模拟和筛选两个血管之间的潜在交点。多目标优化同时做出决策，来生成闭合循环的血管回路。 为展示该平台的设计能力，研究人员计算生成了非凸形双心和环形几何结构中具有10^4到10^6个终端血管的合成血管。当达到100万个出口时，血管直径从1.2毫米到5微米不等，符合新生儿冠状动脉的形态计量数据。每百万血管树的生成大约需要5小时，从组织间隙到最近的血管的平均距离测量约为180到190微米。若纳入促血管生成方法，能够通过引入毛细血管网络进一步降低该平均距离。 在血管腔的 z 轴方向进行荧光扫描以检测其完整性 基于以上方法，设计复杂的血管树需要大量的计算劳动和成本大大降低。相比传统方法的模型设计速度加快了230多倍。 3D打印真实再现功能血管 为了说明组织工程的实用性，研究人员在水凝胶中打印了多种血管结构，水凝胶的自支撑特性使血管打印非常便利。 首先打印的是一个四血管平面网络，确认了防水性和灌注情况。在37°C以上，血管内的支撑材料可融化去除。光学相干断层扫描显示与数字设计相差很小，且受到打印针头和层厚的影响。研究人员还使用染料灌注，验证了管腔的完整性。 为了说明模型驱动的设计血管在组织制造和流动模拟方面的实用性，研究人员在一个立方体组织域中创建了一个非平面的单入口单出口血管网络。在打印前，通过数字孪生网络进行脉动流模拟确认了血流动力学完整性。通过将颗粒墨水挤压到颗粒支撑浴中来制造模型，获得软组织的弹性模量。这种合成血管确保了流量分布均匀，并相应地提高了灌注和存活率。 最后，研究人员利用嵌套3D生物打印技术在两个连续步骤中制造了一个灌注环。打印结构的微型计算机断层扫描(μCT)显示，与数字模型相比，表面偏差很小。 首先在含有高浓度细胞悬浮浴生物墨水中打印出了一个半径为10毫米、高度为18毫米的环形结构（非血管通道）组织。接着，使用基于明胶微颗粒的牺牲生物墨水，在环形结构中打印出由25个相互连接的血管段组成的集成可灌注血管域。作为对照，另一组实验只打印环形结构而不在其中打印血管，该结构在培养基中培养，而前一组则使用灌注形式培养。结果显示，内有血管的环形结构7天后仍然保持高细胞活性，而没有内部血管的机构则活性很低。该实验突出了嵌套式3D生物打印在构建具有可灌注血管域的组织结构方面的优势和应用潜力。 生物打印血管模型的灌注和存活情况 END 在多个尺度上生成定制血管一直是生物打印的重大障碍。在这项工作中，研究人员提出了一种综合的模型驱动管道设计方法，可高效生成任意几何形状的血管网络，结合先进的3D打印技术，将其制造出来。而且，所打印的血管网络能够确保体外的灌注功能和生物相容性。然而，研究也指出，目前大而复杂的具有较小直径血管的血管树仍然难以构建，打印不准确性可能导致灌注的中断或堵塞。 长期来看，组织工程旨在通过患者特定的干预措施替换受损或患病的器官。这项研究仍然扩展了未来合成血管结构在生物制造和患者特定建模中进行更广泛应用的潜在可能性，有望为组织器官再造提供重要的技术支持。

在汽车行业，效率与精度是竞争的核心。从原型设计到功能部件生产，传统工艺常面临周期长、成本高、灵活性不足的痛点。如何快速响应市场需求，打造高性能、轻量化、定制化的汽车零部件？一迈智能推出的IDEX双头恒温工业级FDM 3D打印机，以四大核心优势赋能汽车智造，让创新加速落地！ 双头独立打印，复杂结构快速去支撑  痛点：汽车零件多含悬空、内腔结构，传统支撑拆除耗时，且易损伤表面。 解决方案：IDEX双头独立挤出系统，主头打印高性能工程材料（如尼龙碳纤维复合材料），副头同步打印水溶性或易剥离支撑材料，快速去除或剥离支撑，节省80%后处理时间。 案例：使用双头打印汽车保险杠，使用易剥离支撑快速去除，表面光滑度提升60%，生产周期缩短至1天。 大尺寸一体成型，汽车大型部件轻松实现  痛点：传统3D打印设备尺寸受限，大型零件需拼接，影响结构强度。 解决方案：超大成型体积（可达1.2*1.2*1.2m³），支持汽车内饰、轻量化车身框架、管道检具夹具等部件一体化打印，避免接缝隐患。 高强度材料兼容：碳纤维增强尼龙或ABS等材料，抗冲击、耐高温，满足汽车领域严苛环境需求。 案例：使用YM-NT-1200和碳纤维ABS材料，一体打印卡丁车功能部件，无需拼接，生产周期缩短至2天。 恒温腔体+多材料兼容，性能稳定，解锁汽车级应用场景  痛点：普通3D打印机易翘曲、层间粘合差，难以满足汽车功能件性能要求。 解决方案：全封闭恒温腔体，腔体恒温60℃，确保碳纤维或玻璃纤维增强的ABS、PC、PA6、PA12等工程材料减少翘曲、高致密成型。 多材料自由切换：从柔性TPU（密封件）到耐高温CF-PPA（涡轮叶片原型），轻松应对多样化需求，打印件机械性能媲美传统注塑件。 案例：使用高温ABS打印汽车尾翼。 智能软件生态，从设计到生产，全程自动化管控  痛点：传统打印流程依赖操作经验，容错率低，影响量产一致性。 解决方案：最新切片软件内置标准工艺参数，自动优化支撑结构、路径规划，材料浪费减少30%。 远程监控与预警：通过云端实时查看打印进度，温度、耗材异常即时报警，保障无人值守生产。 应用场景 企业简介 东莞一迈智能科技有限公司是中国专注于3D打印研发生产的高新技术企业，其品牌一迈 IEMAI 3D是全球化的工业级3D打印机品牌，致力于为用户提供多材料兼容的“All in one”3D打印解决方案，支持打印市场上绝大部分的热塑性材料，帮助用户解决在制造生产中遇到的难题。该公司执行产品研发及生产的高质量标准，所有的3D打印机和材料均已获得CE和ROHS认证。其重视品牌打造，目前已获得中国、美国、欧盟的商标证书 。同时追求核心技术研发，目前已获得软件著作权、发明专利、实用新型专利、外观设计专利、国家高新技术企业称号。现在，一迈智能的3D打印解决方案已应用到：航空航天、汽车、石油化工、医疗和电子制造业。