粉末床激光熔融（L-PBF）金属3D打印具有复杂的材料熔凝过程，需要研究解决该技术的制造局限性，特别是制造高质量、无缺陷的薄壁或厚度小于200-300µm的薄壁特征非常困难。此外，冲压等传统制造方法已证明能够制造典型厚度范围为46-200µm的板翅。然而，增材制造尚未达到大规模生产开发高性能换热器所需的这些关键属性所需的技术成熟度和生产质量。采用L-PBF工艺打印薄壁换热器具有多重挑战，其中收缩会导致薄部件出现裂纹和完全破损，在以复杂几何形状为特征的流道制造中，可能会有未清理干净的粉末或未熔化粉末的夹杂物附着于内壁，这将带来内表面粗糙度的增加和热交换性能的降低。此外，在设计通过增材工艺生产的组件时，必须考虑增材工艺的局限性。 热交换器的的薄壁特征 L-PBF工艺目前似乎无法保证薄壁特征生产的可重复性。特别是，精度误差随着制造部件的厚度尺寸的减小而增大。已发现水平和垂直截面之间存在显著的尺寸变化，而且厚度越小变形越厉害。 研究L-PBF工艺参数对薄壁的影响：a)研究的几何形状的示意图；b)不同扫描策略示意图；c)通过μSCT计算不同材料薄壁结构的孔隙率。 研究发现，采用单一激光扫描策略时会出现明显的熔合缺陷。分别研究了100µm壁厚特征在Ti6Al4V、In718和AlSi10Mg不同的最大倾角制造极限。发现，AlSi10Mg和Ti6Al4V可成功生产60°的最大倾斜角，而In718只能实现45°的倾斜角。对表面质量进行分析发现，倾角与材料之间存在直接关系。 一般来说，寻找最佳工艺参数对同时提高特征的尺寸精度和总体质量极为重要，通过L-PBF工艺构建薄特征仍然具有挑战。 残留粉末清理 3D打印制造热交换器的另一个重要挑战是复杂内部通道的清洁。在进一步的后处理操作和完成制造过程之前，需要去除通道中残留的粉末。大多数优化或具有空心格子结构的热交换器没有开口或出口，因此粉末去除成为一个挑战，关于该问题的研究很少。 以在核领域使用的反应器为例，该零件经过重新设计，能够增加清理残留粉末的便利性。该组件由316L不锈钢通过L-PBF行业打印，其在通道连接点上的设计了一系列的孔，以便于在工艺结束时去除粉末。首先使用超声波技术清洁，再通过激光束焊接来封闭这些孔。对反应器进行的分析证实了这种制造策略的成功。 除粉方法：a）第一种方法：重新设计组件；b）第二种方法：使用后处理策略 另有研究人员提出了一种检测和去除通过L-PBF制造的复杂特征中夹带粉末的方法。特别是，使用X射线计算机断层扫描（XCT）和称重来定量检查和评估其除粉方法的成功率。研究人员将超声波抛光和超声波清洗的传统方法与真空沸腾的创新技术进行了比较。真空沸腾策略需要将组件浸入水中，热源使水达到沸点形成水泡，水泡有助于去除粉末，该技术被证明可以完全清理管道。该方法易于实施，但不能用于某些金属材料，以防止其与水或空气接触容易发生反应，如铝及其合金。由于其高的负氧化还原电位，铝与水会反应生成氢气。科学研究发现，该反应的结果可能造成气态氢的大量积累，即使浓度较小，但考虑到金属粉末颗粒较大的暴露表面，水环境中的反应可能导致在高压下形成高含量氢气。这可能会在湿式粉末去除系统中造成火灾或爆炸。 Solukon自动化除粉设备 除上述方法外，本领域还开发了专用的工业级设备，用于去除增材制造零件中的粉末，如拓博增材。这些专门的除粉站通常由多种组件组成，旨在快速从打印平台上去除残留粉末。这些设备通常在使用惰性气体的受控环境中工作，包含过滤器、筛分组件和各种其他功能，确保提取粉末的完整性和质量。 3D打印热交换器的基本属性 对于热交换器，需要分析不同的属性以评估其在使用阶段的性能。特别是，对于通过增材制造生产的热交换器，科学注意力集中在表面粗糙度、微通道和薄壁、表面几何形状、层流或湍流行为、腐蚀以及最终的热效率。热交换器（例如用于飞机发动机的热交换器）在200°C左右的温度下运行，并且不会承受非常高的负载。因此，它们不需要高机械性能，但需要适合散热的表面和几何性能。随着增材制造工艺的技术进步，表面质量可以得到很大的提高，并且可以实现小厚度的精密加工。 1. 无泄漏完整性 无泄漏特性对于增加紧凑型高性能热交换器中不同温度下两种流体之间的热交换至关重要。增材制造减少了泄漏风险，因为它消除了组装各种薄型部件的制造步骤。然而，它也具有由于成形缺陷（例如孔隙率和层结合不充分）而可能造成损失的缺点。诸如孔隙之类的缺陷可能是薄弱的结构点，流体可以从这些薄弱的结构点中逸出，与第二液体混合。特别是，考虑到薄壁特征的制造，一个小缺陷可能会损坏整个组件。尽管航空航天领域对薄壁紧凑型热交换器的兴趣日益浓厚，但泄漏问题的研究尚未引起科学界的关注。目前还没有针对泄漏及有针对性的优化之间的相关性研究，以解决这一关键问题。 真空浸渍系统可通过连续过程消除材料的内部孔隙，首先将组件浸入树脂浴中，同时放置在高压釜内。随后，产生真空以排出部件中的空气，从而促进树脂进入空隙。浸渍过程完成后，将部件从浴中取出，并提取多余的树脂以确保最佳的浸渍水平。 2. 表面粗糙度 表面粗糙度被认为是金属增材制造生产不同类型热交换器中最重要的特性。粗糙度起着双重作用，因为它影响所产生的特征（管道、壁）的实际尺寸和流体的行为。通常，高粗糙度意味着制造尺寸与预期设计存在显著偏差，特别是当尺寸接近增材制造机器的制造极限时。许多研究还表明，与传统制造的翅片和通道相比，通道的高内部粗糙度会增加压降和湍流行为。另一方面，传统制造和增材制造之间的传热性能在大多数情况下是相当的。数值分析表明，表面质量和材料类型都会影响传热和压降，低粗糙度可以改善热交换性能。特别是，对于钢管，分析发现表面粗糙度和热交换性能之间的线性关系，铝和铜则表现出类似的非线性趋势。 结果表明，具有光滑内表面的铜管是实现高热性能的最佳选择。因此，许多研究的目标是优化增材制造技术参数，用于定制增材工艺下的表面粗糙度。研究发现，熔池之间的偏移或距离已被确定为降低粗糙度的关键因素。熔池之间较大的偏移始终被证明有利于最大限度降低粗糙度水平。这可以归因于熔池和相邻凝固熔池之间发生润湿现象，导致轻微的液体溢出。研究发现，低粗糙度的理想工艺值是接近小孔现象形成的值。对于薄壁，扫描策略也起着至关重要的作用，然而必须进行进一步的研究，以确定较低的硬度水平以及由此产生的机械性能是否会影响薄壁和超薄壁的可靠性。 3. 疲劳性能 3D打印材料的疲劳性能一直是广泛研究和调查的主题。微观结构、残余应力和表面粗糙度等多种因素都会影响任何材料的疲劳寿命。特别是，研究集中在增材制造中常用的特定金属和合金，例如钛合金、不锈钢、铝合金和镍基高温合金。增材制造工艺参数、微观结构、缺陷和后处理处理对这些材料疲劳性能的影响均得到了研究。然而，热换热器由多个复杂而薄的部件组成，其性能受到其他几个因素的影响。高温下的循环载荷和升高的工作压力的结合可能会引起结构问题。近年来，热交换器的疲劳评估主要依赖于数值模拟。 目前对通过增材制造工艺制造的薄壁的低循环性能进行了大量的研究。这些研究已经确定了影响这些特征的疲劳行为的几个影响因素。初始微观结构通常表现出各向异性特性以及孔隙度和未熔合等冶金缺陷对疲劳性能起着重要作用。此外，与传统制造方法相比，增材制造工艺往往会导致更高的表面粗糙度。广泛的研究表明，表面粗糙度升高会对增材制造的薄特征的疲劳性能产生不利影响。然而，这些限制可以通过各种后处理处理来缓解，包括热等静压(HIP)、机械加工和热处理。然而，对增材制造工艺参数、微观结构、缺陷和后加工处理的影响的全面了解仍然不完整。正在进行的研究工作重点是进一步表征和增强金属增材制造薄壁特征的抗疲劳性和可靠性。 4. 耐腐蚀性能 腐蚀是影响热交换器的再一个主要问题。腐蚀可能由多种因素引起，包括环境传导、使用的流体以及磨损和侵蚀。在热交换器的使用寿命期间，腐蚀故障非常常见，并且维护和修理成本可能相当昂贵，特别是当涉及航空航天领域使用的空油紧凑型热交换器时。这些组件特别容易受到恶劣的环境条件的影响，特别是在存在海洋和远洋航线的情况下，高浓度的盐雾会加速降解。因此，对腐蚀现象的研究以及对保护暴露表面的传统和创新方法的探索正在进行中。后热处理、表面精加工和涂层处理对增材制造材料腐蚀行为的影响现在得到了广泛的评估。 5. 后热处理 由于L-PBF增材制造过程中的固有现象，所生产的部件需要进行后热处理以改善材料的性能。一般来说，通过增材制造生产的打印态材料（热处理前）的显微组织和机械性能不如通过传统锻造制造技术生产的材料。增材制造工艺的特定热循环的特点是由激光引起的突然加热，然后是快速冷却和第二次熔化，同时涉及下一层以及下面和先前层的重熔化。这些热循环在L-PBF工艺的每一层的形成过程中重复进行，并导致较大的热梯度在部件上形成残余应力。如果应力水平很高，则可能会发生零件几何形状的变形，从而导致产品损坏和故障。 目前已经评估了几种方法来解决这个问题。使用后热处理来去除残余应力仍然是科学和工业领域最常用的解决方案，研究表明增材制造后热处理会大幅降低位错密度，从而显著降低残余应力。 L-PBF零件的后热处理也广泛用于提高其他材料性能，例如机械性能以及耐腐蚀和耐磨性。对增材制造的材料进行后热处理可提供与传统材料相当甚至优于传统材料的性能。均质化和固溶处理使微观结构均匀，并使增材工艺典型的细长树枝晶晶转变为等轴晶粒。它们还允许偏析合金元素的扩散。而通过时效处理，会形成沉淀物，这有助于提高材料的机械性能。此外，热处理过程中会发生氧化现象，在多种材料上形成保护性氧化层，这有助于提高耐腐蚀和耐磨性方面的性能。 END 3D打印技术的进步改变了热交换器的制造方式。作为制造实验室和商业规模热交换器的可行选择，3D打印技术正在显著提高热交换的效率，并减轻重量和成本。然而，虽然它在生产优化和复杂的几何形状方面优于传统技术，仍需要做具体和系统的大量验证。 与传统批量生产方法相比，3D打印所涉及的工艺参数优化、表面粗糙度控制、支撑结构去除、后处理要求、兼容原材料和成本竞争力一直争议不断。但尽管存在挑战，采用该技术已经成功实现了金属、聚合物和陶瓷材料的热交换器制造。 注：本文内容由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。

自3月25日拓竹H2D发布到4月5日，这台3D打印机在多家网购平台都成为了3D打印设备排行榜的第一名。3D打印技术参考发现，H2D销量已突破2000台，创造了至少2400万的销售额。 其中，淘宝销售数量超过了1000台；京东超过900台；拼多多26台；小红书41台；抖音106台。在所有买家中，超过50%的用户购买的是多色套装，由此可以看出双头打印对于玩家的吸引力有多大！但需要指出的是，H2D的销量应远不止2000台，因为淘宝数据无法显示全部，这个数据可能会很大。以下是根据各平台数据做出的大致销量分布。 双喷嘴打印带来的直接好处就是将显著减少材料切换时花费的大量时间，以及材料的大量浪费。拓竹H2D的两个喷嘴左右并排分布，由一个挤出机左右轮流切换来控制挤出材料。拓竹解决了双头打印时，打印头的自动化对齐问题，效果快速可靠。 在模型处理过程中之前，软件会尽量把同一层的不同材料分别分配到左右打印头，自动计算最节省材料的材料摆放组合。实际测试显示，在打印多色模型时，时间消耗以及耗材浪费均比单打印头降低约30%（根据模型不同，会有差异）。 例如，若单头打印一个多色的模型需要40小时，双头打印则将减少12小时左右；如果只有两种颜色，则将不会带来换色导致的材料损耗。这两点对于普通玩家具有极大吸引力。 同一层还有多种颜色，单头打印将极为耗时 H2D买家打印过程，喷头切换 双喷嘴打印系统不仅可以提高打印不同颜色模型时的效率，两个喷嘴还支持不同类型的耗材混合打印，例如软、硬材料组合，软材料与复合材料的组合等。bambu studio支持互锁梁结构，可以将两种完全不相容的材料以物理方式锁在一起。这也意味着它可以制造出复合功能结构。 软件生成互锁梁结构，来自Owen来造 所以说，双喷嘴打印确实有着极大的吸引力。不过，用户的评论也并不是全部都是积极，也有用户表示打印了40多个小时的鞋子失败了。同时，若要使用两个喷头，需要一套AMS+外挂料盘，或者使用两套AMS。 不久前，拥有创想三维logo的双喷嘴打印机图片流出，且该品牌将在4月9日发布新产品，会有消费级的双喷嘴打印机吗？ 写到最后，谁不想拥有一台双喷嘴的3D打印机呢？！

3D打印技术值得注意的是，现有的桌面级SLS 3D打印机目前已经成为一个重要的行业细分。从国外到国内，推出相关解决方案的设备商越来越多，有设备商已经销售千余台设备，因此可见该类型设备具有广泛的用户需求。 SLS技术初始化的打印材料为满足，其次是TPU，在多个领域应用广泛。但并非所有场景都需要占用大尺寸机器。桌面级设备的最大包括结构高、结构紧凑、还能满足应用需求。桌面级SLS 3D打印机的价格相对亲民，相比动近百万的大品牌设备，10万左右的支出使小企业有能力承担。简洁的结构设计不仅节省占用，还让操作的灵活性增加。既然能够满足应用需求，这不是一个更好的选择吗？ 在40个国家安装了超过1000台机器 “更快的速度和本地成本 一定是SLS的未来趋势” 在桌面 SLS 3D 打印领域，Sinterit 具有领先的行业地位。3D 打印技术特别指出，该公司自 2014 年成立以来，已在 40 个国家安装了超过 1000 台机器。Sinterit 的总阿尔伯特·克莱恩提到，更快的速度和方式的成本一定是 SLS 技术的未来趋势，因此 Sinterit每三年推出一个显着改进的新模型，成本大幅降低，性能大幅提高。 在近期客户反馈中，该公司发现了一个明确的需求：大约80%的SLS用户依赖聚酰胺PA12，并需要在数小时内获得零件，并且对SLS技术打印产品的尺寸精确度和表面质量有非常高的要求。3D打印技术请注意，3月31日消息，Sinterit正式推出其最新的桌面级SLS设备Suzy，这款新系列的打印速度提高了35%，同时比其前身便宜20%，专门用于PA12制造。 速度的增加不会以牺牲质量为代价。Suzy采用了这样的75微米层厚，床打印的尺寸为150*200*350mm。同时，打印速度达到20mm/h，同时Suzy具有许多增强功能，包括更先进的激光控制，优化的铺粉过程改进的热管理以及更智能的设计和流线型效率，保证其最小壁厚和顶层直径可达到0.5mm。 Suzy的定价为17,590欧元，约13.8万人民币。与上一代产品相比，新的设计削减了一些用户并不需要的功能，如遥控室和其他的自定义设置，实现了20%的成本降低。去年，Sinterit将其粉末的价格降低了多达60%，并打算继续将节省的粉末成本给给客户。 十年的经验让Sinterit学会如何完善细节，通过多年的用户洞察，内部升级不仅提高了可靠性并简化了维护操作，还通过精细的温度控制和优化的铺粉过程提高了打印质量。Sinterit提高计划在未来几个月内扩大其材料的宽度，将成为下一个扩容材料。 近期国内推出多款桌面级低成本SLS打印机 在2025年TCT亚洲展，Raise3D重磅发布了RMS220级SLS 3D打印机，成型精度达到±0.2mm，支持最小0.5毫米壁厚（PA11材料），每日制造件产量最高5公斤（PA12材料），打印速度2.2L/h（20%填充密度），满足工业级连续生产；同时兼容PA12、PA12 GB、PA11、TPU等多种粉末材料，粉末切换时间仅需45分钟，遵循传统工艺的1/3，实现多种材料的灵活切换。可开放的材料模式让生产型用户可匹配第三方材料，进一步提升生产灵活性和材料选择的多样性。 另一家企业为纵横增材，作为国内掌握全仓储SLS/SLA/DLP技术专利的企业，纵横增材已服务超1000家制造业。在2025年TCT亚洲展上，该公司发布了全新一代旋转客户激光旋转（SLS）设备SLS1518 3D打印机。中小企业设计的新品，售价仅59999元，以“技术普惠化、生产定制、成本集约化”三大突破，有望成为工业级3D打印领域的现象级产品。 SLS1518带来可实现复杂结构件（如镂空网格、薄壁管道）的±0.1mm精度控制，表面粗糙度低至Ra 12μm并支持打印过程中实时补粉，确保PA11、碳纤维增强材料等活性材料的零氧化烧结，良品率提升至98%。其后处理系统：集成清粉、筛粉、混粉功能，10L大容量粉末仓支持连续生产，人力成本降低60%，材料率≤5%。 桌面级SLS设备应用场景（来自纵横增材） 此次纵横增材发布的SLS 1518，是其第四代SLS技术的集大成者，标志着工业级正式迈入“中小批量设备柔性智造”的新时代。 结尾 总体而言，全球SLS 3D打印技术正经历新浪潮浪潮。各厂商通过聚焦核心需求性能跃升与价格下探，更精准的成型控制、更高效的连续生产能力和更开放的材料生态，正推动3D打印技术向汽车、医疗、消费电子等主流制造领域加速渗透。未来，随着材料科学突破与智能化的深度对接，SLS技术或将重新中小批量精密制造的游戏规则，而由技术普惠化驱动的产业革命，才刚刚拉开帷幕。

3D打印技术值得注意的是，今天的星星世线Staray梵星3D打印鞋吸粉无数，它在某年3月份运动鞋百万爆款清单中名列第三，实现了超过400万的销售额。这不仅让人感叹，3D打印的鞋子真的让人期待消费端的大爆发了吗？ 文献看了下价格，1500多元！直呼不买不买！ 那么，大家的消费动力都这么强悍了吗？到底有多少人创造了这么高的营业额？根据商店数据，这款千元余的3D打印鞋有2500多单销售，实现了超过375万元的销售额。在这个3D打印鞋类市场绝对是亮眼的成绩。 它是一个商业现象，但背后却着着隐藏按钮考量，比如技术突破、市场定位、消费者心理和文化唤醒等按钮逻辑。 3D打印鞋子它非常个性化的特点，完全不同于传统鞋子的风格。最突出的就是它的网格、一体化结构以及特殊的设计元素。而聚焦在具有星世线这双爆款上，还具有“次元风”和“未来科技感”，是针对年轻消费者和具有审美偏好群体的精准定位，这种技术与设计的结合使得在市场中潮流。 3D打印打印技术参考认为，采用这种技术直接造鞋，来自于3D打印材料性能和打印速度的突破。性能解决了能穿的问题，比如耐用和舒适；速度则解决了成本的问题。但至于为什么要卖得更高这么贵，更多可能是因为3D打印技术制作出的这双鞋，传统技术造不出来，附加值，有技术优势。 有资料表明，星世线在短短两年内取得了近10万双的销售成绩，复购率达到400%，说明其在消费特定群体中建立了强大的品牌认同。 苏州博理生产的3D打印运动鞋 所以，3D打印鞋子虽然很贵，但品牌方所看中的并不是大多数的消费群体，而是精准定位！ 显示，全球3D打印鞋市场预计从2023年的11.8亿美元增长到2030年的40亿美元，年复合增长率为19%。3D打印鞋行业正在从技术驱动向市场驱动转型，但这并不意味着行业性突破已经实现。未来随着成本继续降低，3D打印鞋像传统鞋一样便宜、耐用，3D打印鞋才不会被视为个性时尚

3D打印技术作为前沿科技领域的重要组成部分，正以迅猛的发展势头深刻改变着制造业、医疗、建筑等多个行业的未来，及时获取前沿研究成果和权威观点至关重要。本文内容，3D打印技术参考总结了十份值得推荐的高质量期刊，它们涵盖了3D打印的材料科学、工艺创新、结构设计等多个关键领域，能够为研究提供丰富的理论支持和实践参考，助力学术研究和生产实践。 1. Additive Manufacturing（增材制造） 数百篇开放获取、高影响力的文章 分区：中科院1区 该期刊被认为是专门关注增材制造的最重要的期刊之一，每年发表数百篇开放获取文章，并且每月推出一期新期刊。它隶属于美国国家增材制造创新研究所America Makes，由高影响力的论文组成。 该期刊专注于增材制造的全链条研究，包括材料开发、工艺优化、后处理技术及工业应用，是领域内公认的顶级期刊，影响因子常年领先。 2025年趋势：可能持续关注多材料打印、AI驱动的工艺优化及可持续制造。 2. Additive Manufacturing Frontiers（增材制造前沿） 分区：中科院3区 《中国机械工程学报：增材制造前沿》（Chinese Journal of Mechanical Engineering: Additive Manufacturing Frontiers）是中国科协主管、中国机械工程学会主办的英文学术期刊，入选2020年中国科技期刊卓越行动计划高起点新刊项目，是Chinese Journal of Mechanical Engineering的子刊。 该刊创办得到了全球增材制造领域学者的积极响应和大力支持，成立了由全球43位顶尖科学家组成的编委会。2022年2月18日，《中国机械工程学报：增材制造前沿》首期在ScienceDirect上线。2025年潜力研究方向：可能关注极端环境制造、超材料与功能梯度材料、实时打印监控等。 3. Nature Communications 分区：中科院1区 Nature Communications是《Nature》旗下的一本开放获取的多学科期刊，创刊于2010年，由Springer Nature出版。该期刊致力于发表自然科学各个领域的高质量研究，涵盖生物、健康、物理、化学、地球、社会、数学、应用和工程科学等该期刊常发表增材制造领域的突破性研究，如纳米级3D打印、仿生结构设计等，影响因子高达17+。 2025年趋势：突破性技术（如超高速打印、仿生结构）、跨学科应用（能源、生物医学）。 4. ADVANCED MATERIALS 分区：中科院1区 Advanced Materials是IF超30的顶刊，频繁刊登新型增材制造材料（如超材料、智能材料）及其在柔性电子、能源等领域的应用。是工程与计算大学科、材料与化学大领域（包含材料化学，材料物理，生物材料，纳米材料，光电材料，金属材料，无机非金属材料，电子材料等等非常多的子学科，以及非常大量与材料相关的研究领域）的顶尖期刊，在国际材料领域科研界上享誉盛名。 2025年可能亮点：材料工艺、可降解金属、自修复材料的3D打印技术，也涉及3D打印和拓扑优化的交叉研究。 5. Materials Science and Engineering: A  分区：中科院1区 材料科学与工程为发表与材料承载能力相关的理论和实验研究提供了一个国际媒介。该期刊关于增材制造的研究关注点涵盖了材料、工艺与技术、产品性能与应用以及与其他技术的结合等多个方面。这些研究关注点反映了增材制造技术的多样性和复杂性，也体现了期刊在推动增材制造技术发展方面的积极作用。 6. Nature Materials 分区：中科院1区 Nature Materials是Nature出版集团旗下的顶级学术期刊，专注于材料科学领域的前沿研究，涵盖从基础物理化学到应用技术的广泛内容。该期刊以发表高质量、高影响力的研究成果而闻名，是材料科学领域最具权威性的期刊之一。在3D打印技术领域，《Nature Materials》近年来发表了多项突破性研究，推动了该技术在材料科学、制造工艺和应用拓展方面的进步。 7. Advanced Functional Materials 分区：中科院1区 该期刊是国际知名材料科学期刊，每周出版一期，专注于报道材料科学领域的前沿研究，涵盖纳米技术、化学、物理学、生物学等多个方向。作为材料科学领域的顶级期刊之一，它以快速且公正的同行评审、高质量的内容和高影响力而闻名，是国际材料科学社区的首选期刊。在中科院分区表中，被列为材料科学1区期刊。功能材料在3D打印中的创新应用（如传感器、响应性材料）等方向的应用，可选择该期刊。 8. International Journal of Extreme Manufacturing（极端制造） 分区：中科院1区 极端制造，创刊于2019年，由中国工程物理研究院主管，中国工程物理研究院机械制造工艺研究所、中国工程物理研究院激光聚变研究中心、大连理工大学、复旦大学主办。致力于发表极端条件下制造及相关领域的高质量最新研究成果，文章形式主要为原创性和综述性文章。 目前该刊五大栏目中的极端制造能场与材料相互作用，涉及金属/无机非金属/高分子材料增材制造、生物材料增材制造、4D打印、激光表面改性、超快激光微纳制造与高能束及特种能场加工 9. Journal of Materials Processing…

近期，江苏乾度智造高科技有限公司与清华大学、西安交通大学等开展的科研合作取得阶段性进展，双方联合部署的CeraStation 160与CeraLab P60 陶瓷3D打印设备已完成技术验收并正式投入科研应用。这标志着国产高端陶瓷增材设备在先进陶瓷、生物医疗、航空航天等多领域的科研适配性获得顶尖高校实验平台认可。 01 高校科研适配方案 针对不同层级科研需求，乾度高科构建梯度化设备体系： ■ CeraStation 160工业级设备：搭载下沉式面曝光技术（自主研发专利号：ZL202010899560.0），可实现最大160×100×200mm成型尺寸，批量打印效率提升40%，特别适合高校产学研结合的工程化验证场景； ■ CeraLab P60桌面级设备：内置抗干扰控制系统与开放式材料开发模块，支持30分钟内完成长度60mm样件打印，满足实验室快速迭代需求。 CeraStation 160 CeraLab P60 02 全周期科研护航 乾度高科为高校用户构建"设备+工艺+数据"三位一体支持体系： √ 预研阶段：配置材料专家团队协助浆料适配，已建立碳化硅/羟基磷灰石等多类特种材料工艺数据库。 √ 运行阶段：驻场工程师开展定制化培训，提供参数优化方案。 √ 维护阶段：远程诊断系统+季度巡检服务，确保设备用户使用无优。 03 材料开发拓展 当前技术矩阵已覆盖： 乾度高科持续为高校科研团队保留设备接口拓展空间，通过开放式架构支持： √ 第三方设备接入 √ 工艺参数云端共享 √ 实验数据区块链存证 乾度高科期待与更多院校共建联合实验室，在先进陶瓷、生物医疗等前沿领域开展深度合作。目前我们已与国内多所双一流高校建立设备联合开发机制，通过定制化改造满足特殊科研需求。欢迎留言获取更多产品及技术资料。

在已结束的TCT亚洲3D打印展会上，华曙高科给笔者的最大印象是，该公司正在成为国内金属3D打印技术跃升的重要推动力量之一，尤其以光束整形技术最具代表性。在过去一到两年的时间内，笔者进行了大量与光束整形技术相关的内容创作，并认为这将是金属3D打印技术当前以及未来的重点创新发展方向之一。 华曙高科此次带来了系统性的可落地应用光束整形金属3D打印解决方案，成为本次展会的最大亮点之一。同时，华曙高科在该技术类型的开拓上，已经较为领先。3D打印技术参考对华曙高科研发部李黎博士进行了采访，其详细介绍了光束整形技术在该公司的研发及当前发展和应用情况。 华曙高科光束整形技术基本情况 李黎博士指出，华曙高科并未以替换激光器作为手段，而是通过特殊的光学调控手段，将常规使用的高斯光束整形为环形光束。 传统高斯光束的能量过多的集中在了光束中心的地方。在高功率、大层厚的打印情况下，高斯光束的熔池更窄、更深，熔池底部非常容易形成气孔，过多的气孔会影响整个产品的力学性能。而光束经整形后，如使用环形光斑，熔池更宽、更浅，熔池底部不易形成气孔，从而提高了产品的力学性能。此外，更宽的熔池支持使用更大的线间距，从而使烧结效率大幅提高。 华曙高科对钛、铝、不锈钢以及铜合金等材料进行了对比测试，结果显示，使用整形光束的烧结效率比传统高斯光束提高一倍以上，且这些材料的致密度与高斯光束相当，除铜合金外，其他金属材料致密度均可超过99.95%。华曙高科在现场展示了环形光斑打印的火箭喷嘴（不锈钢）、泵体（铝合金）、套筒等不同行业的应用案例。 由华曙高科高斯光斑和环形光斑3D打印的火箭发动机喷嘴 华曙高科高斯光斑和环形光斑3D打印的其他零件对比 华曙高科金属3D打印技术发展路线创新突破 华曙高科在展会现场布置了四台集成了光束整形技术的3D打印机，并进行现场打印；同时展出多件采用传统高斯光斑及环形光斑打印的部件对比，分享了大量光束整形技术对金属3D打印带来的变革影响。 对于华曙高科光束整形技术的研发背景，李黎博士指出，这源于增材制造行业的发展趋势。近年来，金属3D打印技术发展的主要特点是，发展更大的打印尺寸、以及更多的激光数量，目的也都是为了提高打印效率。华曙高科从2018年开始，也相继推出了多款打印尺寸超过一米的高分子和金属3D打印机，配备的激光数量最高可达32台。但是，华曙高科并没有完全局限在增加设备的打印尺寸、增加激光器的数量，而是希望从更基础的技术角度出发，通过技术创新为用户提质增效。 李黎博士指出，华曙高科发展的核心就是创新，也是华曙发展的灵魂。在这个背景下，华曙进行了大量创新技术的调研，最终聚焦在用更新的、更先进的光束控制手段，来进一步提高生产效率。经过长期测试、设备装配以及在合作伙伴的配合下，华曙高科目前已经成功实现了钛合金、铝合金、不锈钢、模具钢的大尺寸环形光斑打印；同时已经将光束整形技术装配在了多款设备上可以销售，如FS191M、FS273M、FS350M，甚至8激光的FS721M系列设备，并且未来计划将该技术拓展至更多型号的设备上，帮助进一步提高产业化客户的生产效率，并推动整个增材制造行业的发展。 由此可看出，华曙高科正将光束整形技术作为重要技术之一，深度融入其自主创新的全产业链解决方案中。这些设备的成功推出将为光束整形技术的研发和应用奠定坚实基础，增强行业对国内金属3D打印技术创新的信心。 光束整形3D打印可应用于多行业多场景 光束整形技术在增材制造领域具有重要的应用价值。经华曙高科调研，光束整形技术可适用于多种应用场景，包括民用行业如模具、消费电子、航天以及部分精铸工艺场景。 但需要指出的是，整形光束并不会完全替代传统高斯光束。传统高斯光束中心能量集中，能快速形成深熔池，对薄壁结构或精细特征的成型效果更优。此外，对于复杂的零件打印，单靠光束整形技术仍然难以同时满足所有要求。因此，未来更可能是两种技术搭配使用，根据具体的应用进行分析，而且部分厂商已经推出可切换光斑的设备，在同一设备中兼容高斯与环形光束，根据不同的打印需求、材料特性，灵活选择和切换光束类型，以达到最佳的打印效果。 华曙高科高斯光束3D打印高精度零件 因此，光束整形技术很可能会逐步渗透到航天、能源重工、精铸等需要大尺寸、高可靠性零件的制造场景。例如，3D打印技术参考于日前报道了美国知名航空航天金属3D打印服务商Sintavia已经采购了光束整形装备开展服务。而高斯光束则将继续在高精度制造领域发挥重要作用。 市场分化情况下打造属于自己的护城河 除光束整形技术之外，华曙高科还在此次展会发布了熔池监测、粉面平整度检测、自研MES软件等创新技术，以及3款用于金属3D打印高效清粉的旋转清粉台，助力增材制造产业化。 3D打印技术参考注意到，国内金属3D打印行业的发展正在呈现多样化的态势，一些厂商更加关注推动生产与应用的广度，一些厂商则更加关注技术的创新，还有一些则聚焦细分赛道。这些发展方向，都将打造出属于他们的护城河。 面对挑战，李黎博士表示，华曙高科将继续坚持自主创新，从基础技术层面进行更多创新和研发，在未来会继续坚持这条道路，不断推出更多的创新技术，助力整个行业的发展。同时，华曙也非常注重构建良好的合作伙伴关系，致力于通过与全球客户深度合作，共同推动新技术应用。此外，华曙高科也在持续培养自身人才队伍，加强人才梯度建设，为增材制造技术不断创新打好基础。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。

3月25日晚，拓竹正式发布了其备受瞩目的H2D，这是一款功能强大的全新一体式个人制造中心，将3D打印、激光雕刻和切割、数控切割以及绘图功能集成到一个紧凑的桌面系统中，因此可以称得上是一台复合制造机床。该产品的发布，会引发行业重新思考创客、工程师和设计师如何进行桌面级制造。 当前，FDM技术的大量用户无论是否使用过拓竹的机器，都大概率听说过对其“稳定性”和“真正是一台设备”这样的描述。此前已有众多品牌推出了一体化桌面3D打印机，但却未能建立庞大的用户基础，许多制造商甚至已经退出了市场。此外，全彩3D打印也是行业发展的重要目标，而拓竹率先成功攻克了这一难题，并成功在消费级3D打印市场取得成功。 此次推出的H2D，拓竹将激光切割与多材料3D打印进行了结合，凭借其树立的质量口碑，相信能够找到足够大的受众群体。实际上这台机器已经超脱了一台3D打印机的范畴，而是一台复合制造机器。有测评博主经过一个多月的深度使用后表示，这台打印机在商业打印领域的表现堪称革命性，尤其在专业级和工业级应用中潜力巨大，且从11999到22999的售价极具竞争力。 H2D被官方介绍为是一台机器实现了四台机器的价值，最大打印尺寸为350 x 320 x 325mm，集成多材料混打、数控刀切、激光雕刻和切割以及画笔功能。 设备的支持耗材包括PLA、PETG、TPU、PVA、BVOH、ABS、ASA、PC、PA、PET，碳纤/玻纤增强的PLA、PETG、PA、PET、PC、ABS、ASA，PPA-CF/GF、PPS以及PPS-CF/GF。 H2D激光版配备四个摄像头：机身侧面的1080p 30帧实况摄像头，用于拍摄录像还用于打印头识别等功能；喷嘴后面的喷嘴摄像头，可检测热端相关问题；工具头右侧的摄像头用于运动进度较准等；以及激光版配备4K俯视摄像头，服务于激光等2D创作场景下的智能检测与识别定位。 H2D配备双打印头，拥有三个进料口，包括两个耗材缓冲器和一个TPU进料口，可实现多色多材料融合打印。测评博主指出，内置软件可智能分配同一层不同材料到左右打印头，可减少换料次数。 打印头喷嘴设计支持350°C热端，热床最高温度为120°C，加热腔室65°C，可以打印碳纤维和玻璃纤维增强丝材等高性能材料。此前，这些材料的打印通常需要专业级或工业级设备，价格较为昂贵，而拓竹无疑将打破这一现状。 H2D的激光版可选配10瓦或40瓦激光模块，支持激光切割、雕刻和画笔功能。通常专门的激光切割机设备体积大、价格高，而H2D将3D打印、激光切割、数控刀切进行结合，无疑具有强大吸引力。拓竹在官方宣传片中展示了如集成了软、硬材料的单车坐垫、自行车头盔以及运动鞋垫等的制造过程，展现出其对于制造复杂、多材料、高性能产品的能力。 H2D可以在曲面上操作 双喷嘴3D打印可以生产更复杂的零件 拓竹H2D被认为蕴含着突破桌面制造界限的新一代技术。视觉辅助编码系统实现了50微米的高精度运动控制，这种精度此前仅在工业设备中出现。配备了带微距镜头的AI喷嘴摄像头，能够智能监控系统持续跟踪挤出状态，即时检测耗材堆积、耗材挤出偏差和挤出故障。此外，在进料路上配备了15个传感器，可跟踪进料速度、张力、热行为等，确保打印质量的一致性。另外还包含其他多项技术。 总的来说，这台机器更像是一台复合制造机床，适用于创意设计和原型制作，还能在工业级生产中发挥重要作用，尤其适合对打印精度、多材料处理和高效制造有较高要求的用户。

近日，航天科工激光院与融速科技联合宣布，成功研发出“蓝光多激光同轴送丝增材技术（VEAM—Blue Laser）”，并开发出高功率蓝光阵列激光器，突破了国内激光送丝增材技术在高反射金属打印领域的技术瓶颈，实现了铜部件增材制造的突破性进展。这一成果由航天科工激光院“精密光机激光加工湖北省国防科技创新中心”与其战略合作企业融速科技共同完成，标志着我国在高反射金属增材制造领域迈入国际领先行列。 研究背景 航天科工激光院（全称：武汉光谷航天三江激光产业技术研究院有限公司），隶属于航天科工九院，是国家级高新技术企业和国家专精特新“小巨人”企业，湖北省军民融合激光产业联盟首届理事长单位。2024年12月，航天科工激光院获批成立“精密光机激光加工湖北省国防科技创新中心”，由首席科学家武春风研究员领衔，组建了以四名国家级创新人才为核心的高水平研发团队，致力于智能激光装备和精密加工技术的开发，以及先进光源在军民融合领域的应用。 金属铜及其合金因其优异的导热性、导电性和延展性，被广泛应用于电气、机械制造、航空航天等领域，是全球消耗量第三大的工业金属。然而，铜的高反射率特性使其在传统激光3D打印中面临巨大挑战。铜对波长在900-1100nm的红外激光吸收率极低，仅为5%左右，导致95%的激光能量被反射，能量利用率低下，打印过程中易出现未熔合、气孔和裂纹等缺陷，严重限制了铜部件增材制造的发展。尽管激光送丝增材技术具备高沉积速率和大规模打印能力，但在高反射金属打印领域，尤其是大尺寸铜部件制造上，国内技术仍处于空白状态，亟需突破性解决方案。 航天科工激光院与融速科技联合开发的“蓝光多激光同轴送丝增材技术（VEAM—Blue Laser）成功解决了上述难题。基于融速科技自主研发的VEAM多激光同轴送丝增材技术，结合航天科工激光院在光电系统工程领域的深厚积累，创新性地引入了蓝光激光器，并结合六激光同轴送丝技术，实现了铜等高反射金属的高效、高质量打印。 技术亮点 ·蓝光激光吸收率高，突破高反射金属打印瓶颈 蓝光激光波长为400-500nm，铜对450nm波长的蓝光激光吸收率超过60%，是红外激光吸收率的10倍以上。这一特性显著提升了能量利用效率，改善了打印质量。同时，蓝光激光还适用于铝（Al）、金（Au）、银（Ag）等其他高反射金属的打印。 ·加工精度高，零件性能优异 蓝光激光光斑小、能量密度高，适合打印微细结构或复杂零件。同时，蓝光能量集中于加工区域，热影响区更小，减少了材料受热范围，有助于减少微裂纹和孔隙，提高打印零件的机械性能。 ·蓝光阵列激光器与VEAM技术深度融合 此次合作创新性地采用了六个单独可控的高功率蓝光阵列激光器，结合六激光同轴送丝技术，充分发挥了蓝光激光器的高吸收率、高加工精度和高能量转化率优势，以及VEAM技术的高成形精度、能量分布均匀稳定、高材料利用率和高沉积速率特点。这一融合使蓝光激光器在铜部件增材制造领域的应用实现了重大飞跃。 应用前景 蓝光阵列激光器兼具蓝光激光器与VEAM技术的优势，不仅保证了铜部件的整体性能和可靠性，还进一步提高了零件的力学性能，如强度、硬度和韧性等。该技术可广泛应用于火箭发动机零部件、高效热交换器、微型冷板等高性能铜部件的制造，满足航空航天、电动汽车和高端计算等行业对高性能、轻量化、复杂结构铜部件的需求。 首席科学家武春风表示：“作为央民企科技领域合作创新的代表，航天三江激光已围绕国家重大战略需求实现了以激光光源为核心的全产业链布局，结合融速科技多激光同轴送丝增材技术，成功解决了高功率蓝光激光器阵列化集成的技术难题，填补了国内蓝光阵列激光工程化应用的空白，为高端装备自主创新注入了新动能”。联合创新团队研发人员认为：蓝光激光的成功研发，不仅突破了铜部件增材制造的技术瓶颈，还为其他高反射金属的打印提供了全新解决方案。航天科工激光院与融速科技将面向产业化应用，进一步探索激光在更多难加工材料制造中的潜力，实现激光加工在“提质降本增效”方面的高质量发展，助力我国高端制造业升级。

3月17日，2025亚洲TCT 3D打印增材制造展会在上海国家会展中心盛大启幕。西空智造此次携最新三大核心设备，即电子束点打印设备、激光锻打印设备、激光增材过程监控系统参加展会。展台前吸引了众多客户驻足咨询，对于新技术的好奇与关注持续增加，收到广泛好评，充分体现了西空智造在特种设备研发和智能增材方面的超强能力。西空智造还与众多业内人士进行了深入交流和探讨，积极寻求与业界伙伴的合作机会，共同推动增材制造技术的创新和发展。 重磅新品 高精度M100型专用电子束设备 西空智造在此次展会上推出的“高精度M100型专用化电子束点打印设备”，凭借其领先技术，成功攻克传统电子束增材制造（EBM）长期以来的工艺瓶颈，具备多点熔化、无支撑、无底板等独特优势，实现了四大核心突破。 1、高精度成形技术：支持晶格点阵、微流道等亚毫米级特征的拓扑优化设计，让微小结构的制造精度达到全新高度。 2、无支撑成形技术：实现复杂内腔、多孔支架无支撑自由制造，为复杂结构件的制造开辟了全新路径，极大提高了生产效率与经济效益。 3、无底板直接成形技术：有效消除传统基板的界面热应力，使成形件残余应力≤30MPa，极大提高了产品的结构稳定性与质量可靠性。 4、国内最小集成化成形系统：主要面向高校科研院所等客户群体，适用于微型精密件（如传感器、微型涡轮叶片）优化及新材料开发等使用场景。支持TiAl合金、钛合金、钨钼钽铌、镍基高温合金、纯铜/铜合金等多类材料的快速切换，提高了设备的通用性与生产效率，满足不同客户多样化的生产需求。 西空智造推出的电子束点打印技术将在以下方面发挥作用： 1.定向晶涡轮叶片高性能—高精度制造。发动机次高温部件、装甲/船用/车用增压涡轮等钛铝合金部件高性能—高精度增材制造； 2.铜及铜合金火箭发动机喷管、动力/散热/电力领域热交换器、电感器等复杂结构高精度—低成本—高效率增材制造； 3.用于各类耐高温、易开裂、难加工、激光高反金属材料低成本—高效率增材制造。 4.钛合金3C行业手机铰链、手表表盘等高效率、低成本增材制造。 升级迭代 激光粉末床锻打印设备 针对传统3D打印中疲劳强度低、质量一致性差、开裂变形等行业痛点问题，西空智造早在2024年便推出了激光粉末床锻打印设备。经过一年多的精心沉淀与技术升级，目前已成功形成系列化激光粉末床锻打印产品，型号包括i3D - AD150S、i3D - AD/BD300S、i3D - AD600 + S等。 根据不同配置和应用需求，西空智造推出了科研型与生产型激光粉末床锻打印设备，全面满足不同客户的多样化应用需求，尤其在高性能、复杂结构、定制化需求等场景中表现卓越，现场吸引了众多国内外客户莅临参观，赢得广泛赞誉。 锻打印设备的技术优势与多元应用包括： 优化各向同性：传统3D打印有各向异性问题，西空智造锻打工艺深度优化材料微观结构，使产品性能各向更均匀稳定，大幅提升综合性能与可靠性。 拓展设计自由：激光增材制造突破传统加工限制，能制造复杂几何形状，锻打工艺在此基础上强化关键受力部位，为创新产品研发提供广阔空间。 适配极端环境：依托先进技术，西空智造打造的耐腐蚀、低应力复杂部件，广泛用于火箭 / 发动机喷管、核能设备等极端环境领域，有力支撑相关行业发展。 AI 驱动医疗定制：融合患者数据，运用先进技术快速定制骨科植入物、齿科修复体，实现精准医疗，提升生物医疗服务质量与效率。 智能监控，突破限制 引领3D打印智能在线监控系统新变革 在增材制造领域，质量与效率是关键，LPBF工艺设备普及后，在线监控产品虽多样，但因零件设计灵活、打印层数多、设备复杂，一般产品难兼顾高准确率与低参与度。西空智造经多年沉淀，推出系列创新监控产品。 激光粉末床监控系统首创“类人评价”算法，依零件需求与结构自适应调整检测策略，10ms/层的检测速度及时反馈风险评价，适用于多场景，能自动评估风险。 激光粉末床智能嫁接系统是当前行业最大3D打印自动嫁接产品，可实现800mm×800mm幅面自动嫁接，嫁接时间小于5min，适配大尺寸设备，兼容多材料，操作便捷。 激光熔池形貌监控系统V2.0.0采样频率超3000fps，全打印过程采集数据，支持自动化熔池测温标定，适用于不同材料与工艺，能精准测量熔池温度场与温度值。 本次展会，西空智造带来的电子束点打印设备、全面升级的激光粉末床锻打印设备、在线监控系统均引起了行业强烈反响，这也是西空智造针对传统3D打印的技术不断创新和突破的结果，这些设备对于解决一些行业痛点，全面满足不同客户的多样化应用需求，在高性能、复杂结构、定制化等场景中实现质的飞跃具有非凡的意义，西空智造的探索和努力旨在打造金属及多材料增材制造升级版，未来或可改变游戏规则技术，一方面使3D打印真正成为主流制造方式之一，另一方面真正解决空天动力等高端装备制造“卡脖子”难题。 本届TCT亚洲展仍在火热进行中，西空智造展台位于上海国家会展中心7.1馆7E65展台。西空智造诚挚期待各位嘉宾莅临参观指导，一同见证西空智造的创新科技成果，携手共创增材制造行业的美好未来，共同推动增材制造技术在全球范围内的广泛应用与持续创新。