3D打印技术参考近日注意到，OPPO Find系列产品负责人周意保透露，Find N5大折叠新机使用3D打印钛合金铰链，将于2月面市。 钛合金的使用可提升手机的耐用性和质感，还能帮助实现手机轻薄化。 根据@OPPO周意保 微博展示，Find N5被称作是“全球最薄的折叠旗舰机”。而目前市售的最 轻薄的大折叠手机是荣耀MagicV3，该机折叠状态下厚度为9.2mm。根据官方展示的图片，OPPO Find N5的展开厚度大约为两枚一元硬币的厚度，即4mm左右。 来自@ OPPO周意保 手机等电子3C产品 为什么要使用3D打印技术？ 金属3D打印技术的一体化制造特点，在手机等3C消费电子行业的应用也体现出重大价值。 首先是能够实现高集成度并减少装配，把近百个零件的组件变成一个大零件，这对于折叠屏手机铰链复杂结构件尤为重要。这些复杂结构件往往需要多个零件精准对位，设计难度高，模组组装技术工艺复杂。而金属3D打印技术可以将这些复杂的结构件整合为一个或少数几个零件，从而降低了设计和制造难度，提高了生产效率。 其次是，这种大量零件合并还提升了手机在折叠状态下的厚度控制和减重效果。 荣耀Magic V2鲁班钛合金铰链部分 OPPO Find N5与苹果手机厚度对比（来自@OPPO周意保） 为什么要使用钛合金而不是铝合金？ 在手机产品中，铝合金因轻质、强度高、耐腐蚀、易于加工且导热性好等特点而被广泛使用。它不仅为手机提供了必要的保护，还赋予了手机高端的外观。同时，铝合金材料易于加工出高档、美观的质感，且染色性强，能够满足消费者对手机多样化的颜色需求。此外，铝合金的散热性能有助于提高手机的性能稳定性。因此，铝合金在手机外壳、支架、电池壳等部件中均有广泛应用。 但在追求轻薄的背景下，势必要求材料必须具备更高的比强度。尤其折叠屏手机在频繁开合过程中需要保持结构的稳定性和耐久性。 钛合金无疑相比铝合金具有更高的比强度，能够承受更大的应力和压力 。将部分铝合金代替为钛合金，将节省手机内部空间，帮助实现更加轻和薄，这也是为什么荣耀手机为什么在两代折叠屏手机中均使用金属3D打印钛合金的重要原因。 3D打印的荣耀Magic V2轴盖（来自胜利文绉绉拆机视频） 总的来说，金属3D打印技术在折叠屏手机铰链制造中的应用，能够显著整合零件数量，降低制造难度和成本，同时提升产品的性能和品质。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。

2025年1月11日，二手玫瑰乐队在长春举办的《东北欢迎您》主题演唱会上，一项创新技术的应用吸引了众多目光——机械臂颗粒3D打印技术首次被用于舞台设计与搭建。这一突破性的尝试不仅为观众带来了一场极具特色的视觉盛宴，也为未来的舞美设计提供了全新的思路和可能性。 机械臂非平面3D打印16米大尺寸舞美设计 传统舞美设计通常依赖泡沫雕刻，虽然成本低、加工速度快，但强度、防火性能和环保性较差，细节呈现也较为有限。而此次二手玫瑰乐队的舞台采用了先进的机械臂3D打印技术，由一迈智能与忠鸿科技团队负责整套方案的设计、加工和搭建。 机械臂3D打印技术的优势在于其极高的制作灵活性和大尺寸非平面打印能力。本次舞台中的大小圆环采用了曲面打印技术，最大直径跨度达到16米。通过沿圆点发散性切断，每个单独部件以扇形分块制造，最终拼接成型，展现了传统工艺难以实现的复杂设计。 此外，颗粒3D打印技术还提供了丰富的材料选择性。本次舞台选用了可回收、高透光且阻燃的材料，相比传统线材，颗粒材料的成本更低，且更具环保优势。 一迈机械臂颗粒3D打印解决方案   传统的三轴3D打印方案往往会由于缺乏加工自由度而受限，在拼接位置需要大量后处理，导致生产周期长和成本高，使得一些特殊造型的设计无法以最优的方式呈现，难以满足天马行空的舞美设计师想法和需求，而六轴的机械臂3D打印技术也许能为舞美市场带来了革命性的改变。 机械臂颗粒3D打印方案 加工拆分示意图 二手玫瑰乐队及其舞美设计团队的这一大胆尝试，为科技与艺术的融合树立了新的标杆。一迈智能与忠鸿科技团队的成功合作，展示了机械臂颗粒3D打印技术在舞美设计领域的巨大潜力。未来，这种技术有望为更多行业带来新的想象力与创造空间。如果您希望采用机械臂颗粒3D打印技术实现你的想象与设计，请联系： 一迈品牌简介 一迈智能是中国一家专注于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。一迈智能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。该公司重视品牌打造，目前已获得中国、美国、欧盟的商标证书 。追求核心技术研发，一迈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。如今，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。 注：本文内容相关素材已由一迈智能获得主办方相关负责人员授权。

1月13日，拜登政府宣布，美国商务部根据《芯片与科学法案》向惠普提供高达5300万美元的直接资助，旨在促进美国国内半导体的研究、开发和生产。第二天，该政府宣布，科瓦利斯微流控技术中心（也称为CorMic）将从经济发展局获得4500万美元，用于开发、扩展和制造微流控技术，该中心由HP、俄勒冈州立大学、俄勒冈大学等60多个组织构成。这也意味着，惠普相关机构获得近1亿美元，用于与半导体相关产业的开发，而3D打印技术或将在其中发挥作用。 微流体是半导体行业的关键组成部分，通过操纵少量液体来冷却计算机芯片。该领域的进步对于确保人工智能和其他先进计算技术至关重要。此外，流控技术在生物、化学、医学、材料科学等领域也有广泛应用。其制造技术涉及微加工、微装配、微封装等多个环节，以实现微通道、微泵、微阀等微结构的高精度制造。 惠普在微流体和微机电系统方面拥有独特的专业知识，其创新技术为提高基于半导体的硬件的性能和效率提供了一条独特的途径。惠普MBJ金属3D打印技术在原型制作、定制化生产以及复杂结构制造方面日趋显示出优势。尤其是，施耐德电气使用该技术开发的一款过滤器，充分体现了惠普粘结剂喷射3D打印技术的制造能力。这款过滤器具有大量类似蛛网的结构，无论在后处理还是烧结过程中都存在断裂的可能，但双方开发却将该应用实现了批量生产。 因此，惠普MBJ技术应当已经能够实现高精度的制造，其或能用于微流体散热微通道和微结构的制造。高精度的制造可以确保流体在微通道中的流动更加均匀和可控，提高微流体设备的性能和可靠性。 HP粘结剂喷射3D打印的铜散热器件 此外，粘结剂喷射金属3D打印技术可以制造复杂的几何结构，这对于微流体芯片中的多层结构和三维微通道的制造非常有帮助。例如，可以制造具有多层微通道的芯片，实现更复杂的流体操作和分析。 人工智能技术的发展，解决GPU芯片的散热是一个关键问题。随着人工智能对算力需求的不断攀升，GPU芯片的功耗和发热量也急剧增加，散热问题成为制约其性能发挥的关键因素。例如，英伟达的H100等用于AI领域的GPU，其功率在短时间内大幅提升，传统散热方案难以满足需求。 HP粘结剂喷射3D打印的铜散热器件 3D打印技术为解决GPU芯片散热问题提供了新的思路和方法。通过3D打印，可以制造出具有复杂内部结构的散热器，这些结构能够更有效地促进热量的传导和散发。惠普在2024年德国formnext展会上展示了粘结剂喷射3D打印的铜材料散热器件。 总的来说，GPU芯片、人工智能、散热、微流控以及3D打印技术之间存在着相互关联、相互促进的关系。这些技术的发展不仅推动了各自领域的进步，也为其他领域的发展提供了新的机遇和挑战。未来，随着这些技术的不断融合和创新，我们有理由相信它们将在更多领域发挥更大的作用。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。

气动塞式发动机是一种新型高效的火箭发动机，它在火箭发动机技术中占据着独特的地位。通过摒弃传统钟形喷嘴，采用环形燃烧室中心的尖刺设计，气动塞式发动机实现了体积和重量的相对减小，同时显著提高了效率。此类发动机诞生于上世纪中期前后，NASA更是花费了数十年时间设计、制造和测试，但至今都因技术复杂性和实施难度而未能实现实际应用。 尤其伴随着近年来人工智能设计方式的兴起，以及3D打印带来的革命性突破，解决了复杂设计制造的瓶颈。3D打印技术参考注意到，2024年底，由LEAP 71领导的团队，依靠上述两种技术，仅用3周就完成了此前人类工程师需要数年时间才能实现的研发突破。其使用最新的Noyron大型计算工程模型开发并使用3D打印制造的最新型气动塞式火箭发动机，成功进行了热试车。该发动机使用液态氧和煤油作为燃料，具有5000N的推力。 气动塞式发动机的理论优势与现实挑战 气动塞式发动机的设计能够在广泛的海拔范围内保持高效率，使其成为单级入轨火箭的理想选择。这种发动机通过将超音速排气沿着一个向外延伸的锥形塞式引导，使排气气体沿着塞式表面流动并自然膨胀。其外部轮廓会随着大气压力的变化而调整，在航天器从海平面到太空真空的上升过程中提供卓越的性能，从而避免了传统火箭因喷嘴长度限制而需要多阶段设计的复杂性和成本问题。 尽管气动塞式发动机在大量研究和测试中显示出明显的优势，但其技术挑战阻碍了其在实际任务中的应用。主要问题在于冷却：气动塞位于高温排气气体中，需要复杂的内部冷却通道和精确的几何形状，这使得使用传统方法制造变得困难。例如，火箭动力公司在20世纪60年代尝试制造的J-2T，以及美国宇航局和洛克希德·马丁公司合作的XRS-2200，都因技术复杂性和实施难度而未能实现实际应用。 AI+3D打印的应用与突破 LEAP 71表示，他们能够使用Noyron的物理模型来处理这种发动机的独特复杂性，成功解决了气动塞式发动机的复杂结构设计。Leap71的人工智能自主创建了一个设计，其中气动塞通过充满低温氧气的复杂通道进行冷却，而燃烧室外侧则用煤油燃料进行冷却。这种设计充分利用了低温液态氧的冷却效果，使发动机喷注器温度保持在较低水平，从而提高了发动机的性能和可靠性。 在制造方面，Noyron生成的气动塞式发动机设计被3D打印成一个单一组件。发动机由工业合作伙伴Aconity3D使用激光粉末床熔融工艺打印，使用了先进的航空铜合金（CuCrZr）。但制造过程面临挑战，包括管需要无支撑打印以及确保再生冷却通道的完整性和表面粗糙度。Aconity3D优化了扫描策略和打印参数，使用6.9公斤铜合金在62小时内完成了210毫米高的推进器制造。Fraunhofer激光技术研究所对其进行了热处理。谢菲尔德大学的Race 2 Space团队为发动机的测试现场做准备，并在测试期间提供了积极支持。 该发动机在2024年12月18日进行了点火，这是LEAP 71在英国Westcott的Airborne Engineering进行的四天内四台发动机的测试活动的一部分。公司将处理收集到的数据，以微调Noyron，为下一代发动机进行优化，并在2025年继续测试，目标是使Aerospike成为现代航天器的可行选择。 END 短短三周内就完成了这一极具挑战性的火箭发动机的设计，这一成就不仅验证了基于物理的人工智能方法的有效性，还展示了人工智能在航天领域应用的巨大潜力。通过将测试数据反馈，工程师们能够快速迭代和优化设计，大幅缩短了从设计到测试的周期。未来，随着人工智能技术的不断发展和应用，有望进一步推动航天技术的创新和突破，为人类探索太空提供更高效、更可靠的解决方案。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。

在增材制造领域，SPEE3D公司凭借其冷喷涂增材制造技术较为知名。3D打印技术参考注意到，该公司近日在零下环境成功运行XSPEE3D系统，打印出性能优异的金属零件，这一成果在澳大利亚墨尔本举行的美国国防部(DOD)需求点制造挑战赛上得到了充分展示。经测试，这些在极寒条件下打印的金属零件，其材料性能与在受控实验室环境中制造的金属零件相当。 SPEE3D被选中参与Point of Need Challenge项目，与新泽西理工学院(NJIT)COMET项目和飞利浦联邦公司携手合作。该项目由位于底特律的美国国防部制造创新研究所LIFT管理，其核心目标是拓展在极寒天气环境下的远征制造能力。经过深入研究和实践，项目得出结论：XSPEE3D系统非常适合支持国防部在恶劣条件下修复战损和生产大型金属部件的目标，为军事制造领域带来了新的解决方案。 XSPEE3D是一款专为偏远和极端环境设计的集装箱式金属3D打印机。该系统巧妙地集成在一个6米集装箱内，将所有必要的辅助组件一并纳入，只需简单连接电源即可启动运行，极大地简化了设备的运输和部署过程。打印机采用冷喷涂增材制造(CSAM)技术，以超音速推进金属颗粒，形成高密度金属部件，无需依赖高功率激光或惰性气体，这种设计不仅降低了能耗，还提高了制造效率，使其成为在严酷地点作业的宝贵工具。 XSPEE3D的材料处理能力十分出色，能够灵活处理各种金属合金，包括铝、铝青铜、不锈钢和铜等。这为零件生产提供了丰富的选择，能够满足不同应用场景的需求。在制造规格方面，该系统可制造直径最大0.9米、高度最大0.7米、重量最大为40公斤的部件，覆盖了从小型精密零件到大型结构件的广泛制造范围。更令人惊叹的是，XSPEE3D的制造速度高达每分钟100克，相较于传统制造方法，生产时间大幅缩短，显著提升了制造效率。 SPEE3D首席执行官Byron Kennedy对Point of Need Challenge的积极结果表示：“这一成果表明，XSPEE3D可以在任何地方、任何天气条件下打印金属部件，并获得同样的成功结果。此前，我们与澳大利亚陆军合作，在极热、崎岖的澳大利亚丛林中成功打印部件。现在，我们又证明了在最寒冷的环境中也能成功打印部件，为国防部在严酷环境中扩大制造能力提供了有力支持。” LIFT首席技术官Noel Mack强调了这一成就的重要性：“Point of Need挑战赛的获胜者已被证明是研究和创新的拥护者，他们正在通过最新的先进材料和制造工艺技术，帮助推动美国军方的技术优势。”2023年底，XSPEE3D系统在位于新罕布什尔州汉诺威的美国陆军寒冷地区研究与工程实验室(CRREL)成功演示，进一步凸显了该系统在解决供应链缺口和在具有挑战性的环境中按需制造关键设备的潜力。 在国防3D打印领域，SPEE3D的突破并非个例。美国海军也在圣地亚哥号航空母舰上安装了ADDiTEC的ElemX液态金属3D打印机，在海上条件下成功生产出高强度铝合金部件(Al-6061)。水兵证实，这些部件完全符合性能和质量标准。ElemX 3D打印机的构建体积为300 x 300 x 120毫米，最大构建速度为每小时0.5磅，能够在海上快速制造所需部件。ADDiTEC开发该系统，旨在满足海军作战的独特需求，确保在海上环境中也能实现高效、可靠的制造。 ADDiTEC首席执行官Brian Mathews表示：“我们一直不懈努力，确保我们的3D打印技术满足海上作业的特定需求，不断提高其可靠性和效率，以便完全做好应对任何作业需求的任务准备。”海上功能部件的成功打印，不仅体现了ADDiTEC技术的先进性，也反映了与海军当局的持续合作成果，包括将增材制造和减材制造集成到一台机器中的努力。 SPEE3D的冷喷涂增材制造技术在极寒环境的成功应用，以及美国海军在海上条件下的3D打印实践，都充分展示了增材制造技术在国防领域的巨大潜力和广阔前景。这些突破不仅为军事制造提供了新的解决方案，也为其他极端环境下的制造活动提供了宝贵的经验和借鉴。随着技术的不断进步和创新，未来增材制造将在更多领域发挥关键作用，助力人类在复杂环境中的制造需求。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。

近年来，激光送丝增材制造技术（WLAM）凭借高精度、高稳定等特点，逐渐成为DED领域的新增长动能。融速科技于去年发布了新一代DED激光送丝增材平台Robo L1和Laser One，抢先布局激光送丝市场。近日，融速科技再次获新突破，成功研制非均匀能量分布技术和功率随动技术，可对能量场进行定制化调控，降低增材过程中的残余热量，大幅提高WLAM沉积效率和成型质量。目前该技术已集成到融速科技自研的VEAM技术中，未来将有望应用到激光送丝设备中。 VEAM非均匀能量分布技术打印过程 如何降低残余热量？提高激光送丝增材效率的关键难题 WLAM利用均匀分布的环形激光热源加热和熔化丝材形成熔池，将熔池定位在前一层上，逐层堆积3D金属部件。这一过程，融速科技对热源进行观察发现：前部激光器承担主要的熔化任务，功率较大时可以快速加热材料，使熔池形成稳定液态区域，后部激光器的主要作用是维持熔池温度，无需大幅加热材料，因此，如果降低后部激光器功率，可以防止后期对熔池的过度加热。这种前后功率动态调节可以有效减少后部激光器对已成型材料的二次加热，降低后部的残余热量。残余热量的减少则有助于减少热应力，提高激光送丝增材效率，并改善成型零件的性能和精度。 VEAM非均匀能量分布与均匀恒定能量分布打印过程中熔池对比图 但现有技术中的能量控制通常依赖于单一或多个均匀分布的热源，它们作用在熔池各个方向上的功率是均匀的，无法对各个方向上的热输入量进行精细调制和动态调整，功率密度过高可能导致过度熔融和飞溅，功率密度过低则可能无法完全熔化材料。在此背景下，研发非均匀分布的、能够动态调控的能量场，用更小、更少的热量实现更有效的丝材熔化效果，就成为大家关注的重点。 VEAM非均匀能量分布技术+功率随动技术 为此，融速科技不断创新，成功研制了VEAM非均匀能量分布技术和功率随动技术。 VEAM非均匀能量分布与均匀恒定能量分布打印样品 VEAM非均匀能量分布技术通过对光斑和能量的调制，可以实现前高后低、前低后高、或者任意能量场的结构，对能量场进行定制化调控。该技术是一种对单一热源如单激光、或多个均匀分布的热源如多激光同步能量光源进行调制的多激光映射合成方法及其系统，包含的系统由多个可独立控制的激光器组成，每个激光器可以调节其输出功率和频率，所述系统还包括一个中央控制单元，用于根据所期望的能量场分布来调控单个激光器，利用其叠加效应，形成复杂的能量场分布。 在WLAM中，随着运动路径的变化，非均匀能量分布技术在行进过程中，需要按照移动方向进行能量场的实时相位调整，为此融速科技也开发完成了功率随动技术。该技术不依赖切片算法，不用在路径规划中提前设置，系统通过控制算法和实时位置信息，自动快速完成一套公式计算，并根据实际打印路径、几何复杂性进行实时动态调整，优化熔池状态。这项技术可以在打印过程中降低至少40%的能量热输入，在保持沉积质量的情况下，降低残余应力，降低热变形。 多方面、多角度提升激光送丝增材效率 这两项技术可从多方面、多角度提升激光送丝增材制造工艺的灵活性和自由度。 精确调制能量分布与功率峰值 通过对每个激光器独立控制，精确调制目标非均匀能量分布场及平面功率峰值点的位置及大小。 实现多样光束整形 可根据工艺需求，实现不同形状的光束整形，提高了工艺灵活性。 调控熔覆参数 通过与母材的配合，调整熔覆方向、熔覆深度、匙孔的形状，可以容易获得需要的焊道或者熔池形状。 光路简单 相对于光学整形方法，该技术光路简单，对设备的加工安装精度要求更低，机械装置简单，与现有的其他动态调制技术兼容性好。 提升成品质量 更精确的热量控制，减少热应力和翘曲，优化材料性能。 两项技术均已获国家专利 目前，VEAM非均匀能量场技术和功率随动技术已成功申请国家专利。这两项创新技术的发布，将有力推动融速科技在激光送丝领域实现更高质量的发展，未来融速科技将持续创新，深耕激光送丝领域，进一步提高激光送丝技术的效率和精度。

3D打印技术参考注意到，工业和信息化部科技司于近日公示了人工智能赋能新型工业化典型应用入选案例名单。其中，两项3D打印应用案例名列其中，均为共享智能装备有限公司申报，这两项案例也成为本领域唯一入选的行业代表。分别为： “面向3D打印领域设备运行与维护的智能客服大模型解决方案”，入围行业应用方向典型应用案例 “面向粘结剂喷射3D打印的在线质量检测系统”，入围装备产品方向典型应用案例 行业应用方向 装备产品方向 据悉，此次工信部以人工智能赋能新型工业化为主线，围绕“技术底座、行业应用、装备产品、支撑保障”4大领域在全国范围内遴选出151项典型应用案例（其中装备产品方向33项），有助于全方位、深层次、高水平推进人工智能赋能新型工业化，加强典型经验总结和优秀案例推广，打造行业应用标杆，进一步推进人工智能技术和实体经济深度融合发展。 AI正深度介入3D打印质量控制 质量控制一直3D打印技术发展的重中之重！发展至今，多家厂商均推出了自己的基于声、光、热等的质量控制方式，这些手段对于保障3D打印质量起到了一定作用，但完全的质量保障发展程度尚不成熟。随着人工智能技术的兴起，将这两种技术结合，正在给3D打印质量控制带来新的发展契机。 人工智能在3D打印质量控制中的深度介入主要体现在以下几个方面： 首先，AI可以通过机器学习和深度学习技术，对3D打印过程中的大量数据进行分析和预测，从而优化打印参数，提高打印质量和效率。 例如，AI可以实时监控打印过程中的温度、速度等关键参数，并根据检测结果自动调整这些参数，以防止打印缺陷的发生。 其次，AI结合机器视觉技术，能够对打印出的部件进行实时检测和分析，识别出如裂纹、变形等缺陷，并及时进行调整。 此外，AI还可以通过生成式设计方法，优化3D打印的设计文件，生成更轻、更强、更节省材料的结构。 这种优化不仅提高了设计效率，还为3D打印提供了更高质量的打印基础。 AI辅助3D打印质量控制发展情况 3D打印技术参考注意到，自2024年年初以来，已有多家企业将人工智能技术纳入到3D打印质量控制体系中来。 1. 英伟达助力Freeform使用人工智能加强金属3D打印质量控制 2024年10月，英伟达 旗下NVentures 和波音旗下AE Ventures出资1400万美元投资3D打印技术开发商 Freeform ，它 是一家由前SpaceX工程师创立的AI驱动金属3D打印的高科技企业， 正在开发一种新的可实现大批量金属3D打印的工艺流程。 Freeform在制造的整个流程上进行了创新，实现了激光打印不间断。基于该流程，Freeform表示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。 质量控制是被此次投资看中的关键。Freeform的机器具备微秒级的监控能力，能够实时追踪打印过程中的各项参数，并据此进行精细调整，以满足如SpaceX等高端工作场所对打印质量的严苛要求。Freeform系统上搭载了以微秒级速度运行的高速计算机视觉反馈机制，在有效缓解质量问题的同时，依然能够保持对复杂几何图形的高速打印能力。 作为此次投资的一部分，Freeform将利用NVIDIA的加速计算平台增强其现有的AI驱动功能，该平台可对金属3D打印过程的复杂物理特性进行实时预测控制。这种方法为金属增材制造开辟了新的可能性，而这些可能性以前是使用传统方法无法实现的。 2. HP利用英伟达AI提升BJ金属3D打印烧结变形预测效果 金属烧结是金属注射成型零件和粘结剂喷射技术制造过程中的必要步骤。这个过程会引起显著的变形，变形范围从25%到50%不等，通常取决于生坯的孔隙率。在最终零件中实现精确的几何精度和一致性，对于提高制造产量提出了重大挑战。此外，这种收缩是非等向的，因为它取决于烧结过程中产生的非均匀应力，从而导致诸如重力下垂、重力塌陷和表面拖曳等变形。 2024年7月，3D打印技术参考注意到，惠普（HP）的3D打印部门利用英伟达（NVIDIA）的开源人工智能工具Modulus来改进其3D打印流程。具体地说，这一人工智能技术利用物理信息神经网络将物理定律融入机器学习模型中，来提高HP粘结剂喷射金属3D打印后烧结阶段的变形预测效果。 在本研究中，工程师采用基于图的深度学习方法来预测零件的变形，其中变形模拟可以在体素级别上显著加速。通过使用训练有素的金属烧结推理引擎，可以在几秒钟内获得最终的烧结变形值。该研究强调，与传统方法相比，这种先进的模型显著加快了模拟时间。 3.AI赋能陶瓷增材制造，3DCERAM确保陶瓷大规模3D打印质量 2024年11月，3D打印技术参考注意到，陶瓷3D打印设备制造商 3DCeram公司，新 推出了名为CERIA的高级人工智能（AI）工具。该工具旨在优化陶瓷3D打印流程，提升工业应用中的效率、降低成本并提高精度。 作为模块化AI系统，CERIA围绕两个核心AI模块构建，为整个3D打印工作流程提供全面的优化方案。其中，CERIA Set模块通过分析部件设计，为每个项目定制打印参数，生成能够最大化生产效率和精度的配置。而CERIA Live模块则提供实时监控与调整功能，确保生产流程的连续性。这两个模块共同利用光固化成型（SLA）技术的优势，实现大规模自动化生产，满足技术陶瓷对工业规模和精细要求的双重挑战。 此外，CERIA通过颜色编码的可视化系统优化了部件放置，并能在3D打印过程中检测浆料问题。 通过包含颜色编码的可视化系统，CERIA Live能够在打印过程中实时监控每一层。每种颜色都有其特定用途，从而帮助用户快速识别并解决问题，确保生产顺利进行。通过配备AI驱动的设计指导、强调材料效率以及实时监控，CERIA提供了一个可扩展的解决方案，旨在提升陶瓷3D打印的能力。 4.EOS增材制造软件套件被集成人工智能技术，用于保障打印质量 德国1000 Kelvin是一家专注于人工智能驱动的增材制造解决方案提供商，其推出的AMAIZE软件旨在提高金属激光粉末床熔融（LPBF）3D打印的效率和可靠性。AMAIZE通过高性能计算和基于物理的机器学习技术，优化曝光策略，减少试错周期，并在某些情况下能够消除对支撑结构的需求。 2024年，1000 Kelvin将所开发的AMAIZE解决方案集成到了EOS的金属3D打印机上，该方案可以在几分钟内预测并纠正扫描策略中的热问题。而新增功能还可提高生产流程的效率，简化设计流程，将工程成本降低80%，并加快增材制造使用进程。 1000 Kelvin表示，使用AMAIZE解决方案，工程师能够在几分钟内识别出导致零件故障的关键因素，并调整3D打印工艺参数。该公司声称，其 可将失败风险从90%降低到5%，提高了3D打印的质量，并将工程时间缩短了10倍。根据EOS官 网消息，这一深度集成大大加快了生产工作流程，并为全球客户提升了工程设计流程效率。 总的来说，自2024年年初以来，已有多家公司开始将人工智能技术集成到3D打印质量控制体系中，这无疑会将成为未来的又一发展趋势。 最后，在大规模打印的场景中，人工智能算法还能够优化工作流程，确保多台打印机在最佳状态下运行。先进的协调算法可以在复杂的生产环境中，确保每一台打印机都能高效运作，从而提高生产的可扩展性。AI还可以通过预测性维护来减少打印机的停机时间，降低维护成本。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。

增材制造技术发展至今远远没有到成熟的阶段，新技术层出不穷，创新缓慢就会面临被市场淘汰的风险。增材制造产业当前发展的“痛点”是性能问题，“堵点”是成本高。解决这些问题是所有创新的驱动力量，因此各个品牌均推出了各种各样的解决方案。2024年，金属3D打印技术领域的两大创新分别是电子束点打印和激光锻打印技术，西空智造以这两项新技术成为行业内备受关注的新星。 率先在国内推出电子束点打印技术 电子束3D打印点熔化技术，由GE旗下增材制造公司于2023年推出，从事该技术开发的还有Freemelt公司。点熔是一种电子束熔化策略，由过去的线扫描熔化变为点熔化。该技术可以实现更精确的温度控制，降低温度梯度和烧结需求。对于减少悬垂所需的支撑和提高表面质量有益。点熔化还可以定制微观结构，例如在同一区域进行多次点熔，从而实现熔池控制和由此产生的微观结构。GE称这项技术将改变游戏规则！ 西空智造点熔3D打印 西空智造公司在国内首次提出电子束点打印技术，通过将电子束“线“扫描改为”点扫描”（精度提高），实现瞬间产生成千上百个“点熔池”，达到“单枪多束点面熔”的效果（效率提高），其核心思想在于三点：一是保持打印过程中熔池及凝固/冷却过程一致，避免启、停中间各处“熔化-凝固-冷却”热历史不同及由于熔池瑞利不稳定引起的熔道波动及几何变形（影响精度的主要因素）；二是控制时间、空间上相邻区域能量输入的复杂热影响；三是单枪多束同时点熔控制。 西空智造推出的M100型号电子束点打印设备 电子束选区熔化技术具有高真空低应力、高能量利用率、高速响应等优势，适合TiAl、纯铜/铜合金等高熔点、高反、硬脆材料等高质量成形。现有电子束选区熔化普遍采用“线扫描”策略，存在“热控”能力差、零件几何形状变形、难以将直线拟合到复杂构建区域、精度差等问题，迫切需要解决。西空智造推出的点熔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. 推广用于各类耐高温、易开裂、难加工、激光高反金属材料低成本-高效率增材制造。 西空智造电子束点打印制备的样件 西空智造电子束点打印制备的样件 西空智造意图借助电子束点熔化技术部分替代锻铸工艺，与智能制造结合，建立智能生产线，进一步提高制造效率、降低成本、保证质量，达到制造成本比SLM成数量级降低，推动产业规模新爆发的目的。 推出锻打印技术，走差异化路线 锻打印是西空智造于2024年推出的另一项重磅技术，搭配i3D-650、锻打印i3D-300型两款设备，旨在解决增材制造零件疲劳强度低、质量一致性差、开裂变形等问题，全面提升增材结构件力学性能。 该技术使用脉冲激光在线调控粉末床增材制造过程中的部件应力场。具体来说，在激光粉末床熔融增材制造过程中，利用脉冲激光产生超高压冲击波，对形成的熔融层进行冲击锻打，逐层精确地调整熔融层的应力场分布。 由西空智造锻打印设备制造的零部件力学性能指标远高于常规SLM打印件。在不改变粉末成分或添加形核剂的基础上，使用锻打印技术成功制备的7075铝合金、难熔高温合金等，相较于常规LPBF打印出的7075铝合金，整体显微硬度提升20%～40%，晶粒细化30%以上，内部残余拉应力转为压应力，提高了零件的整体力学性能。锻打印的DD1激光模块，还可实现轮廓边缘高精度加工，少支撑或无支撑净成型，及抑制增材制造薄壁变形等问题。除此之外，3D打印技术参考注意到，该公司还为锻打印设备搭配了XK-CK300S监控系统，可实现打印过程全方位智能监控。 增材制造是实现轻量化、功能结构一体化和快速敏捷制造的重要技术途径，全球相关产业规模已达数百亿美元，还会继续增长。但受限于传统增材制造技术特点，产业潜能远未发挥出来。不断的技术创新是3D打印产业当前发展的重要特点，任何一家企业都难以依赖既有技术保持长期增长，甚至有被淘汰的风险。 点打印和锻打印是西空智造紧跟技术发展趋势实现的国内最新技术进展，该公司同时还在发展面打印（也称区域打印）技术。国内需要这样一些敢为人先的公司，弥补国内技术差距，实现从紧跟到引领。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。

EOS公司在全球范围内无疑具有广泛的品牌和行业影响力，通过持续研发新产品、新技术以及改进现有产品保持了行业竞争优势。国内金属3D打印技术的发展与突破，以及取得的成就，与EOS公司也有着千丝万缕的联系。 在大规模、低成本增材制造的需求背景下，行业内多家公司均推出了相差不多的解决方案，但EOS公司却一直都在走差异化的路线，通过底层技术创新，不断引领技术发展方向，同时也推动了增材制造行业其他优秀解决方案的推出。本期内容，3D打印技术参考旨在梳理这家3D打印行业龙头，在不到十年的时间里推出的先进技术，及对行业的影响意义。 首先提出面烧结3D打印概念 2018年11月，EOS宣布推出LaserProFusion技术，它采用近百万个二极管激光器排成阵列激光，瞬间一次性烧结粉末材料，相比过去的单个CO2激光器，新技术的烧结速度快出10倍。EOS将其称为是能够取代注塑成型的“革命性的聚合物增材制造技术”，它将使工业3D打印在未来市场更具吸引力。 LaserProFusion总输出功率可达5千瓦，在进行单层扫描时，只激活与CAD数据相匹配的二极管，整个截面同步烧结，这比依赖单个激光光斑沿整个构建区域移动的方式自然要快很多。EOS介绍，LaserProFusion技术使聚合物连续制造提高到了新的生产力水平，在5000-10000件的制造量级中相比注塑成型更具成本效益，足以与传统注塑技术同台竞争。 LaserProFusion概念的推出，彰显了EOS对技术的引领水平，也推动了整个3D打印行业的技术进步和标准的提升。促使竞品公司为保持市场竞争力，革新了制造方案，对整个增材制造行业的发展具有促进作用。 FDR技术，高精度制造高性能塑料 Fine detail resolution (FDR) 技术是EOS公司于2019年推出的基于SLS粉末床激光烧结商业化解决方案，区别于传统上使用CO2激光器，FDR技术使用CO激光作为能量源。实现了精细细节分辨率的飞跃，使曾经传统制造方法无法企及的应用和市场成为可能。 CO激光器的输出波长为5（5-6）μm，不同于10.6（9-11）μm的CO2激光器。由于某些材料在5μm和9-10μm处具有不同的吸收系数，因此存在与波长有关的光-材料交互作用问题。对于PE、陶瓷、玻璃来说，它们对CO激光具有更高的吸收率，使其在这些材料的加工领域有独特的优势。 FDR技术的最大特点是能够创建具有高细节分辨率的高质量零件，能够达到与立体光刻 (SLA) 技术相当的细节分辨率。对于复杂结构且精度要求极高的工业 3D打印应用（如过滤器单元、流体导管和电子元件），FDR技术的先进工艺可确保生产出与原型一样复杂的零件。这项技术是聚合物3D打印领域的重要进步，突破了细节分辨率的界限，并开辟了新的应用。凭借其实现高分辨率细节和工业效率的独特能力，基于SLS的FDR技术是满足高精度聚合物增材制造需求的绝佳选择。 切换赛道，引领SLM工艺再创新 EOS一直是全球金属3D打印技术开发的引领者。在业内诸多金属3D打印设备商大力发展具有超大幅面、数十台激光的SLM金属3D打印装备时，EOS并没有跟进，而是选择从底层继续攻克该技术的生产潜力，主张更快速、更稳定、更高质量的制造。 ▲ AMCM M 290-2 FLX 2024年，EOS率先推出行业内首台商业化的光束整形SLM金属3D打印机AMCM M 290-2 FLX。通过引入nLIGHT AFX激光器，EOS将成型光斑尺寸从85µm到210µm实现可调，可在打印过程中创建更浅、更宽的熔池，进而帮助实现更快的打印速度、更稳定的打印过程以及更少的烟尘和飞溅。这些改进解决了传统方法所遇到的局限性，将金属3D打印的发展重点转向具有巨大潜力的光束整形方法。据3D打印技术参考了解，可变光斑光束整形技术将很快在EOS M300-4设备上得到应用。 实际上，科研界已经多次证明光束整形对金属3D打印的重要意义，EOS新技术的推出在行业内引起了广泛关注，这也导致许多同行开始重新审视研发方向的问题。业内绝大多数开发商在一段时间内将焦点放在了怎样进一步增加打印尺寸以及增加激光器的数量，而EOS显然对是否要卷大尺寸和激光数量有着不同的看法。光束整形金属3D打印技术的推出，展现出了这家公司在引领SLM技术创新方面的领导者应有实力。 推动无支撑金属3D打印技术发展 Velo3D无疑是业内首个提出无支撑金属3D打印的企业，但真正大力推动该技术发展的却可能是EOS。根据3D打印技术参考的观察，EOS在2020年之前便开展了SLM无支撑制造的可能性和局限性研究，并渐进式的公开成果，业内多数企业则是在2023年逐渐宣布实现无支撑3D打印。 归功于工程师们的不断探索，使得行业内清楚的认识到，所谓“无支撑”并不能真正实现，只能尽可能的增加无支撑打印的角度。EOS在此方面无疑贡献了非常多的经验，包括从设计层面、工艺层面以及设备层面。随着各大厂商均推出了这一解决方案，无疑进一步释放了金属3D打印的制造潜力，对各领域的应用，将带来更多的创新。 END 所谓引领或紧追技术发展方向，EOS确实值得称道。通过不断的技术创新和突破，EOS推动了整个行业的发展，在全球3D打印领域持续展现其领导地位。关于3D打印技术的创新发展远远没有发展到成熟的阶段，新技术仍然层出不穷。当前看起来已经实现批量化生产的技术，可能很快就有新的技术路线出现，进而替代掉现有技术。3D打印面临的成本、制造过程稳定性等问题还有非常大的进步空间，在这期间，也需要有不同的解决方案去竞争和试错，技术将在不断的涤荡中发展前行。

双材料3D打印是一种能够实现多种材料复合打印成型的先进制造技术，可解决多材料复合打印的难题。允许在单个部件中实现多种材料的集成，从而制造出传统制造方法难以实现，且满足不同功能和性能的复杂结构产品。为开发及生产特定具有改进性能的功能部件提供额外的可能性。 SLM金属3D打印的多材料结构体 金属3D打印的多材料结构体非激光路线 升华三维推出的PEP（粉末挤出）工艺是一种创新的金属/陶瓷间接3D打印技术，可以不再局限于某种单一材料制造，释放了3D打印技术的潜力，极大满足了复合打印复杂产品的需求。它将3D打印与粉末冶金相结合，具有低温成型、高温成性的独特特点。其采用的颗粒材料熔融挤出成型方式，在3D打印双材料过程中起着关键的作用。基于PEP工艺开发的独立双喷嘴3D打印机，发挥了独立双喷嘴挤出成型系统的优势，可以同时打印或者各自轮流打印金属和陶瓷材料，能够实现不同材料的复合打印。 独立双喷嘴系统制备双材料结构 采用独立双喷嘴挤出系统的设计目的和最大功能之一，就是进行两种不同材料的打印。该系统可配合其自主研发的切片软件功能得以实现双材料复合打印，可在同一个模型上打印两种不同材质的材料，赋予产品不同部分不同材料的功能及性能。独立双喷嘴功能充分释放了产品设计师的创意思维，满足并实现以复合功能设计为导向的复杂产品设计构想。 双喷嘴系统制备复合结构的能力 设计灵活性：3D打印的层叠成型方式，允许设计师制造复杂的几何形状，可提供更大的设计自由度； 材料多样性：PEP工艺可以适配多种金属和陶瓷粉末材料，包括难熔金属和高性能陶瓷，这为制备具有不同物理和化学性质的金属陶瓷复合结构提供了可能； 复杂结构制造：能发挥3D打印的高复杂度结构成型和双喷嘴独立挤出材料的优势，可制备出传统方法无法制造的复合材料+复杂结构产品； 一体化成型：能够实现双材料结构件的一体化成型，避免了传统工艺中多部件组装带来的问题，有助于提高双材料结构的整体性能和可靠性； 快速开发生产：具有快速制备双材料复杂结构的能力，能够缩短制备周期，提高生产效率，有助于加快产品的开发和商业化进程。 ▲独立双喷嘴系统不同打印模式的样品 @升华三维 该系统在制备双材料复合结构方面展现出显著的潜力，但同时也面临着一系列技术和工艺上的挑战，制约着这一技术路线的发展。需要通过深入研究和技术创新，不断优化PEP工艺打印双材料的实现能力，提高其制备复合结构的能力和市场竞争力。 双喷嘴系统制备复合结构面临的挑战 材料适配性：尽管PEP工艺能够处理多种材料，但不同材料之间的适配性仍是一个挑战。需要深入研究不同材料在PEP工艺中的行为特性，以确保它们能够稳定地结合在一起形成复合结构； 挤出胀大效应：在挤出过程中，热塑性材料可能会因为挤出胀大效应导致最终样品尺寸比设定尺寸大，这需要通过优化打印工艺参数来控制； 层间堆叠孔隙：打印过程中可能产生堆叠孔隙，尤其是在同一层的相邻打印线条、上下相邻两层之间，需要通过优化打印工艺来减少这些孔隙； 后处理工艺：PEP工艺制备的复合结构需要经过脱脂烧结处理后才能达到最终的应用要求，后处理工艺的选择和优化对双材料复合结构的性能有重要影响，特别是在两种烧结工艺差异较大的材料上，可能需要结合特殊的材料设计和后处理技术。 双材料制备案例分析及应用方向 PEP技术能实现不同金属／陶瓷材料间的复合打印，这意味着应用场景也得到了进一步的扩展。基于独立双喷嘴系统，升华三维目前已开发有支撑打印、支撑连接打印、复合材料打印、不同部位指定材料打印、镜像打印、复制打印等，为不同材料的复合结构开发和应用提供支持。可适用于科研教育、航天航空、军事国防、生物医疗、汽车制造、能源化工等领域的金属/陶瓷多材料、金属/陶瓷复合材料及其产品的快速开发制造。 ▲独立双喷嘴3D打印机支持的打印模式 @升华三维 双层梯度硬质合金制备 双材料复合打印弥补了传统单材料打印的缺陷，尤其在聚合物基梯度功能结构制备中具有独特优势。今年10月，中南大学粉末冶金国家重点实验室与株洲金韦硬质合金有限公司科研团队，在3D打印梯度硬质合金在PDC衬底的应用研究中，采用间接3D打印工艺制备无η相高韧性渗碳梯度硬质合金(FGCCs)。本研究采用PEP工艺的独立双喷嘴3D打印机预置了仅外层贫碳的双层硬质合金生坯，通过预烧结渗碳制备了三组新型 FGCCs。为高性能PDC衬底双材料增材制造提供了解决思路。该研究成果发表在国际顶级期刊《Ceramics International》。 ▲双层硬质合金3D打印模型示意图 @Ceramics International ▲烧结与渗碳样品宏观形貌与金相图 @Ceramics International 93W和96W梯度功能材料制备 在钨合金材料开发领域，一高校与升华三维的联合项目中，采用双喷嘴系统实现了难熔金属93钨合金和96钨合金的双材料打印，打出来的成品界面处无缺陷，γ相分布较为均匀。在航空航天、核能、太阳能、生物工程植入等领域具有极大的应用价值。 ▲93W和96W梯度材料 @升华三维 金属双材料填充打印 金属双材料打印案例中，还有采用两种不同成分不锈钢材料进行复合打印的，用于认证《金属双材料复合结构不同性能变化对功能件影响》研究的可行性。该案例利用了PEP工艺切片软件的晶格填充功能自动生成晶格骨架，再使用独立双喷嘴系统分别挤出骨架和晶格空隙填充材料，从而实现样品结构的制备。因两种材料成分接近，可使得两者能在优化后的同一套后处理工艺上实现烧结，最终获得了双材料结合致密，且冶金性能优异的样品。 ▲不同成分不锈网材料复合打印 @升华三维 铜与陶瓷材料复合打印 此外，在材料差异较大的应用中，以铜线圈&陶瓷绝缘线圈为例，此部件为电动马达领域的产品，同时由铜线圈和陶瓷隔离层组成。铜线圈能够与铁或铁合金组合产生磁场，使用陶瓷材料使铜导线与铁及铁合金部件绝缘。该案例利用了升华三维3D打印设备的独立双喷嘴系统，同步解决了铜及陶瓷结构件的复合成型和导电绝缘的难题。而打印好的生坯经过脱脂烧结等一系列工艺处理后，可得到最终的成品件。 ▲铜线圈&陶瓷绝缘线圈 @升华三维 PEP双材料复合打印作为增材制造技术中的一种独特体现方式，为设计和开发高性能多功能复合材料和复合结构领域提供了更多可能。其在异质功能结构一体化成型、个性化定制、环保材料开发等方面都具有前瞻性，有望展现出广阔的应用前景和市场发展潜力。