工艺-3D打印技术参考-(第49页)    

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  • 3D打印汽车零部件产品工艺适用目录(意见征询稿)

    3D打印汽车零部件产品工艺适用目录(意见征询稿)

    图片来源:SAMIC 欢迎中国增材制造产业联盟单位成员、行业同仁通过电子邮件将意见发送至联盟邮箱:amcc@miit-eidc.com.cn,邮件主题请注明“《3D打印汽车零部件产品工艺适用目录(意见征询)》反馈意见”字样。欢迎转发 主编微信:2396747576(请注明身份); 硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.3D打印行业正面临的死胡同:须正视问题、回归本质、寻求突破 2.重量级用户观众名单!Formnext深圳3D打印展重磅发布!影响力创新高! 3.3D打印1:1精细复刻巴黎奥运会奖牌,为中国首金加冕! 4.获央企战投平台数亿元融资!倍丰智能金属3D打印市场竞争力将加速成长
  • 法国海军成功测试激光能量沉积3D打印支持航母!国内解决方案有哪些

    法国海军成功测试激光能量沉积3D打印支持航母!国内解决方案有哪些

    3D打印技术参考注意到,法国海军于近期成功验证了Meltio增材制造技术在公海实战演练中的应用。旗舰“戴高乐”号航空母舰面临不锈钢金属部件的紧急制造与修复任务,该舰依托Meltio的增材制造技术,成功制造出了合格的替换零件。 此次验证过程中,法国海军工程师运用Meltio提供的3D打印技术,在陆上基地直接打印出不锈钢等材质的精密金属部件,这些部件不仅符合戴高乐号航空母舰的严苛标准,还极大地缩短了备件生产周期,降低了维护成本,提升了舰艇的战备状态保持能力。这一创新实践不仅验证了3D打印技术在海军装备维护中的巨大潜力,也为未来海上力量的快速响应与自我保障树立了新的标杆。 3D打印在海事与海军领域的革新实践 近年来,增材制造技术在海洋与海军国防工业中实现了跨越式发展,其应用范围已远远超越了原型制作的范畴。从复杂精密的船舶螺旋桨、灵活的河流穿梭机部件到关键的填料箱与海底阀门,3D打印技术在最终产品制造与零部件生产中的应用日益广泛且深入。尤为值得一提的是,Meltio推出的线激光增材制造技术具有引领性作用,其能够自动同时使用金属丝、金属粉末或同时使用这两种金属而无需更换喷嘴,可成型钛、钢、铜、铝、铬镍铁合金等多种常用材料,全球范围内多家企业以此为标杆推出了相关技术。 参与测试的装备Meltio M450 3D打印的毛坯件 对毛坯件进行精加工 在法国海军的实例中,Meltio金属3D打印技术不仅解决了“戴高乐”号航空母舰在执行高强度操作维护演习中遭遇的突发故障,更在由舰队支援服务处(SSF)精心策划、土伦海军后勤部门车间实施的演习中,展现了其作为现代化海军装备维护重要支撑力量的非凡实力。 然而,这并非军队首次采纳Meltio的尖端3D打印技术,美国与西班牙军队已经更早的使用该公司的技术。 2022年11月,来自Meltio3D的定向能量沉积增材制造装备,被永久安装在美海军黄蜂级舰艇中的第五艘巴丹号多用途两栖攻击舰上。面对海上备件采购的重重困难——尤其是空间资源的宝贵与老旧部件更换的紧迫性,巴丹号率先引入了融合铣削与Meltio 3D打印技术的混合制造系统。此系统为舰上人员提供了前所未有的工业级制造能力,有效缓解了备件供应难题,展现了未来海军装备维护与升级的崭新路径。 国内能量沉积解决方案 作为国内DED送丝引领者,融速科技自主研发了第二代DED颠覆级多激光同轴送丝增材技术VEAM,兼具高精度、高效率、高性能、低成本的优势,填补了国内WLAM增材设备的市场空白。 基于VEAM技术,融速科技于今年陆续推出了激光送丝增材设备Laser One和Robo L1系列,分别满足中小尺寸零部件和大型零部件增材制造需求,最大成型尺寸可达2米。目前融速科技已完成涡旋盘、栅格舵、内流道冷却管,四通歧管等优秀成品案例,可广泛服务于航空航天、船舶、能源等重点行业。  在2024年TCT亚洲展期间,南京英尼格玛举行了中国船级社船舶与海洋工程装备增材制造电弧熔丝制备技术认可仪式。中国船级社上海规范所为英尼格玛颁发了中国首张电弧增材技术领域的原则性认可(Approval In Principle, AIP)证书,标志着英尼格玛在电弧增材制造领域领先的行业地位,获得权威认证。 在军舰上部署3D打印机的意义 在军舰上部署3D打印机具有深远的意义,它标志着海军装备维护与补给策略的一次革命性飞跃。通过集成先进的3D打印技术,军舰能够在远离基地的远洋任务中,即时、高效地制造或修复关键零部件,极大地减少了对岸上供应链和物流支持的依赖。这种能力不仅提升了军舰的自持力和作战响应速度,还降低了因等待备件而导致的非战斗减员风险。 此外,3D打印技术的灵活性允许根据实际需求快速调整设计并制造定制化装备,增强了军舰的适应性和多任务执行能力。同时,它也促进了海军内部的创新,鼓励舰员利用数字模型进行快速原型制作与测试,加速新技术和新战术的应用。总的来说,军舰上部署3D打印机是提升海军现代化水平、增强作战效能与自主保障能力的重要举措。 欢迎转发 主编微信:2396747576(请注明身份); 硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.连续纤维复材3D打印助力航空航天等领域轻量化制造 2.央视新闻|3D打印技术助力我国火箭发动机研制达到新水平 3.获央企战投平台数亿元融资!倍丰智能金属3D打印市场竞争力将加速成长 4.融速科技电弧增材制造重大突破,成品交付总重量超1.2万公斤
  • 对比传统SLM,区域金属3D打印——最新技术要点总结!

    对比传统SLM,区域金属3D打印——最新技术要点总结!

    虽然3D打印技术为复杂零部件制造和可持续性提供了潜在好处,但解决成本壁垒和提高技术成熟度对于金属制造行业的更广泛采用至关重要。为了与传统制造技术竞争,3D打印的成本有必要降低10倍以上。如今,3D打印零件成本的决定因素包括打印速度、装备投资和原料价格等。目前,在这三者中,打印速度的提升最为困难且影响程度最高,尤其对于最常见的金属3D打印工艺——激光粉末床熔融技术(L-PBF),提高打印速度可显著降低成本。 Seurat的Area Printing®技术代表了增材制造技术生产力有望进一步提高的巨大潜力,它利用高功率脉冲激光同时熔化更大面积的金属粉末,从而提高打印速度,降低成本;该技术同时具有可扩展性和高水平细节特征制造能力。3D打印技术参考注意到,Seurat于日前发布了2024年最新技术特征摘要。 区域金属3D打印与现有金属增材制造技术在制造尺寸、细节特征和打印速度方面的比较(仅做参考) Seura:多激光3D打印存在的问题 对于L-PBF技术,熔化金属需要大量能量。传统此类型金属3D打印机需要在直径为80-100µm的单个点上聚焦200-1000W的功率,这样的能量密度是熔化金属所必需的。所使用的的光源通常为连续波激光源,并通过扫描设备快速移动激光点来覆盖整个金属粉末床。这种方法允许在短时间内与多个点交互,从而有效熔化材料。 对于当前主流的多激光L-PBF技术,生产率的提高主要通过增加激光器的数量来实现,每个额外的激光源都需要一个扫描单元,这在物理上存在空间极限且会造成机器成本高昂。其次,扫描系统高度复杂,需要精确的校准和专门的热管理才能准确工作。每个额外的激光源增加了复杂性和由于单个元件的未校准或故障而导致的故障风险。此外,烟雾和飞溅物对动辄十几甚至数十束激光的扫描更是带来了复杂性,也会影响粉末的可重复使用性。 Seura:区域打印的特点 与连续激光相比,脉冲激光系统可以产生非常高的峰值激光功率,但它们只在非常短的脉冲中发射能量。虽然这种系统具有更高的功率和能量可扩展性,但它们可能无法连续、稳定的提供熔化金属所需的能量密度。 Seurat的Area Printing™技术,利用脉冲红外激光,通过多个步骤来塑造和形成激光熔化金属粉末的图案,一次性熔化整个投影区域,且每个区域只发射一个脉冲。 这种技术依赖于一个复杂的过程,其使用传统的投影仪发射的图案化蓝光与激光束重叠,并通过光学寻址光阀(OALV),该阀门会根据蓝光图案对激光束进行偏振,进而得到图案化的激光场。 使用高功率脉冲激光,而不是单个或多个激光源,这减少了与金属粉末的相互作用时间,光斑一次可熔化一片区域。与仅仅熔化一个单点不同,整个区域可同时熔化,飞溅和烟尘更少。通过这种方法,机器的生产率可以提高数倍,每个零件的总体成本降低,并且技术的可扩展性更高。 但同时需要指出的是,这个过程虽然创新,但也增加了系统的复杂性和机器的成本。Seurat的技术脱胎于劳伦斯利弗莫尔国家实验室的尖端激光工程应用团队,有别于传统的激光制造过程,为该技术的研发带来了困难。 传统L-PBF技术的主要工艺参数包括激光功率、扫描速度和光斑尺寸、分层厚度等,区域打印引入了许多描述脉冲激光和打印准确性的新参数,如脉冲能量、图案尺寸、每个图案的像素以及频率等等。蓝光投影仪能够通过对图案的灰度调节实现对激光点功率和曝光时间的控制,这些特点使区域3D打印能够更好的控制熔化过程,如实现高分辨率打印、制造梯度材料、进行无支撑打印以及消除飞溅等。 区域打印具有高细节制造能力 在当今的金属增材制造领域,存在一个特别的规律,即提高构建速度与特征尺寸制造能力之间存在联系。通常,高构建速度必须伴随着低分辨率,这往往倾向于生产接近“净形零件”,而不是最终形状。像定向能量沉积这样的高构建速率技术会导致大量的后处理和机械加工。金属粘结剂喷射技术有可能拉平这一曲线,但在大批量烧结、厚壁或非常精细的零件方面仍有很大的局限性。 不同技术在构建速率与细节特征方面的对比   Area Printing™技术旨在打破这种联系,并在保持细节水平的同时实现高生产率。由蓝光投影仪投射出的图案都有特定的分辨率,通常有超过230万个像素点用于定义每个图案的形状,每个像素点的尺寸为6-10μm,远远超过传统L-PBF技术的分辨率。这使得可以大批量打印具有高表面质量和最终零件精度的零件,这对于许多应用来说,后处理需求降至最低。 中大尺寸,高速度、低成本、批量化生产 根据相关资料,Seurat公司当前推出的机型最大打印尺寸为450mm,适合于小尺寸零件的批量生产和中大尺寸零件的小批量制造,与当前主流的批量化L-PBF生产机型相当,但在大尺寸打印方面无疑存在差距。就打印速度来说,Seurat总结当前常规L-PBF技术可实现2kg/h的制造速度,区域打印可做到3kg/h,与粘结剂喷射技术相当(未指明测试材料)。 根据国内最新的技术发展态势,大多数常规SLM技术开发商已经将重点从发展更多激光器和更大尺寸的装备,转移至实现中大尺寸装备的稳定批量生产。航空航天、汽车、医疗、工业模具等领域,更快的速度和更稳定的制造能力将成为决定成败的关键。 每个零件的成本是增材制造业必须克服的主要门槛,才能渗透到高价值应用之外的金属制造市场。只有采用新的技术方法才能取得进一步的重大进展。对于中等成型尺寸,更多的激光器和区域打印,谁的成本可以更低?如果绝大多数厂商固守多激光技术,则为新技术的诞生和推广创造了条件。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。欢迎转发 主编微信:2396747576(请注明身份); 硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.不容忽视的SLM金属3D打印技术新发展,是否正在掀桌子?! 2.纯铜3D打印2024最新技术进展:基于激光/电子束熔融和能量沉积 3.航空航天领域3D打印技术2024最新市场及应用现状 4.吕坚院士、毛新平院士等团队3D打印迄今最强铝合金!屈服强度达656MPa!
  • 3D打印1:1精细复刻巴黎奥运会奖牌,为中国首金加冕!

    3D打印1:1精细复刻巴黎奥运会奖牌,为中国首金加冕!

    7月27日在刚刚结束的巴黎奥运会混合团体10米气步枪决赛中中国选手盛李豪、黄雨婷以16-12的成绩战胜韩国为中国奥运代表团夺得首枚金牌 为了纪念和庆祝中国运动员在巴黎奥运会中的闪耀时刻,铼赛智能(RAYSHAPE)作国内领先的3D打印企业运用其前沿3D打印技术,精心复刻巴黎奥运会奖牌。以科技之名,向中国奥运健儿致以最深的敬意。 创意致敬3D打印1:1复刻奖牌  每一枚奖牌的诞生,不仅是对运动员辉煌成绩的认可,亦是RAYSHAPE精湛技艺的一次生动展现。RAYSHAPE凭借自身3D打印硬实力拥有了一款特别的巴黎奥运会“周边”。 RAYSHAPE 3D打印复刻巴黎奥运会奖牌,象征法国 | 六边形宝石镶嵌  原型奖牌的中间镶嵌了一块取自埃菲尔铁塔的原始建造材料。埃菲尔铁塔的原铁被切割成了一个六边形,铁塔金属元素位居奖牌中央,与上面的巴黎2024标识的浮雕交相辉映。 RAYSHAPE 3D打印复刻巴黎奥运会奖牌“光之城” | 巴黎光芒  奖牌同一侧,细线从铁六边形周围以规则的间隔向外突出。这些线条是敲击而不是雕刻形成的,形成浮雕效果并迸发光芒,代表运动员们如同星光般璀璨的表现。 原型奖牌背面融入1896年举办首届奥运的场地帕那辛纳克体育场,以及出现在前景的希腊胜利女神Nike,两侧则是雅典卫城与艾菲尔铁塔一并出现。 RAYSHAPE Edge E2专业级智造转型3D打印机,凭借其高精度、高稳定性、简单易用的特点,成为此次项目的技术核心。这款设备能够快速制作一系列具备上佳机械性能的功能样件,实现更为深度的测试和应用,完美匹配奥运奖牌1:1复刻的高精准、高稳定的打印要求。 强强联合精准再现繁复纹理  Edge E2 192 × 120mm的宽广打印幅面,生产效率得到了显著提升,能够同时制作更多的奥运奖牌。同时,34.4μm的尺寸精度与RYSHAPE高解析树脂材料的出色细节展现力,二者强强联合,奖牌表面上繁复的花纹得以被精准地再现——无论是奖牌背面古希腊胜利女神的优雅姿态,埃菲尔铁塔的雄伟轮廓,还是帕特农神庙那些精细入微的纹理,每一处细节都被生动呈现,栩栩如生。 高解析树脂材料打印的巴黎奥运会奖牌 Edge E2的成型速度高达85 mm / 小时,实现了快速原型验证。即使面对紧迫的奥运赛事时间线,也能确保奖牌的准时交付。结合Edge E2与数据前处理软件ShapePanel的无缝协作,构建出一个高效的生产制作流程。这使得RAYSHAPE团队能够在维持高标准质量的同时,显著缩短生产周期。通过这种方式,RAYSHAPE团队成功将科技的力量转化为对中国奥运健儿的致敬,生动彰显了科技与体育精神的完美融合。 巴黎奥运奖牌数据前处理交相辉映科技创新理念&奥林匹克精神  RAYSHAPE始终秉持的科技创新理念,与奥林匹克精神交相辉映,这一刻,科技创新与体育梦想实现了完美的交汇与融合。我们诚邀每一位热爱体育和对科技探索充满热情的朋友们,共同为中国奥运健儿加油。 展望未来,RAYSHAPE将在3D打印领域持续深耕,不断追求技术突破,期待与大家共同见证科技与体育相互赋能的精彩未来。  欢迎转发 主编微信:2396747576(请注明身份); 硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.10个真实案例:光固化3D打印在汽车零部件制造中的应用 2.国家重点专项|支持BJ金属3D打印技术打破应用界限!用于航空航天、能源等领域! 3.免费送200份碳纤维3D打印耗材!下载白皮书,了解碳纤维打印面临的挑战与解决方案 4.荣耀最新手机Magic Vs3继续使用3D打印技术!对增材行业意义重大
  • 马前教授最新:3D打印Ti6Al4V晶格超材料,提高性能设计策略的新进展

    马前教授最新:3D打印Ti6Al4V晶格超材料,提高性能设计策略的新进展

    墨尔本理工大学马前教授团队在多类型空心支柱晶格3D打印研究方面独树一帜,目前已发表了关于钛合金和铝合金空心支柱晶格超材料的研究,对推动轻量化、功能化晶格材料的应用具有重大意义。3D打印技术参考于7月25日注意到,马前教授团队于本月在Materials Science and Engineering: A在线发表了题为“Ti–6Al–4V hybrid-strut lattice metamaterials: A design strategy for improved performance”的文章,是该团队在晶格超材料方面的最新研究成果。 https://doi.org/10.1016/j.msea.2024.146918 金属空心支柱晶格通过调节支柱和节点截面来获得更高的强度。最近的研究已经表明,这些超材料已经超越了在密度和拓扑结构方面相似的传统实体支柱晶格的结构效率,但经常观察到局部的屈服和破碎,且其主要发生在限制其结构效率的节点位置。 为了量化这种局部失效的影响并制定缓解策略,马前教授团队将实心和空心支柱及节点部分集成在单一的Ti-6Al-4V简单立方体晶格中,设计为混合支柱,适用于15%至30%的可展开相对密度范围。通过激光粉末床熔融技术制造的这些混合支柱晶格比同等密度的固体支柱晶格具有更高的强度(32%)、更高的刚度(15%)和更高的韧性(65%)。而且,随着密度的增加,具有空心梁的超材料可以从弯曲主导的变形响应转变为拉伸主导的变形响应,而具有实心梁的晶格只观察到均匀的拉伸主导变形响应。混合支柱晶格中实心和空心支柱以及节点部分的组合建立了一种简单而有效的策略,可以在不增加密度或改变单元拓扑的情况下提高结构效率和控制失效响应。 研究人员研究选择了简单立方单元作为研究对象,之所以选择该单元,是因为其垂直支柱(与荷载对齐)与梁支柱(垂直于荷载对齐的水平X/Y支柱)的比率很高。此外,之前的研究表明,简单立方空心支柱晶格受局部节点变形的影响较为显著。为了评估空心节点和支柱部分相对于实心节点和支柱的效率,设计了四种特殊结构: 具有实心垂直支柱和实心水平梁的标准实心晶格,SC_SB 具有中空垂直支柱和中空水平梁构成的混合晶格,HC_HB 具有中空垂直支柱和实心水平梁的混合晶格,HC_SB 具有实心垂直支柱和中空水平梁的混合晶格,SC_HB 单元晶胞的设计尺寸为4×4×4mm,晶胞组成数量为6×6×6。晶格结构的设计相对密度为15%和30%两种,可通过改变圆形支柱横截面的外径来实现。对于15%的相对密度,实心和空心支柱的外径分别为0.99-1.26mm。对于30%的相对密度,实心支柱和空心支柱的外径分别为1.49-1.73mm。空心支柱的内径保持一致,为0.7mm,壁厚范围从0.28-0.52mm。晶格的尺寸边长范围为24.99-25.73mm。 通过观察发现,立方晶格的外部轮廓均完好无损,表明它们均得到了成功制造,而且各种晶格拓扑之间的几何一致性和结构稳定性都很高。研究人员还对不同相对密度晶格结构的制造精度进行了测量,发现15%相对密度的样品几何精度为98.6–99.4%;30%相对密度的样品精度达到了99.5–99.9%。研究人员还通过CT检查了所打印的晶格结构,不仅确认了格子结构的完整性,同时发现粉末被有效去除。   不同晶格结构的CT扫描 实验发现,具有空心垂直支柱和实心水平梁的混合支柱(HC_SB)晶格具有高效性,实心梁确保了几何连续性,从而实现均匀的应力分布。在15%-30%的相对密度范围内,此类样本的极限抗压强度、屈服强度、弹性模量和韧性范围分别为103-221MPa,90–182MPa,3.0–4.4GPa,3.3–11.3 J/mm³。与等效密度的传统SC_SB晶格相比,各项性能分别提高了32%、24%、15%和65%。 不同相对密度晶格的应力应变曲线 在不同密度和横截面几何形状条件下,简单立方晶格样品的断裂响应 简单立方格压缩试验后的平均力学性能 HC_SB混合支柱拓扑的成功突显了在结构效率方面,空心承重柱是最优的。这与节点的数值模拟和分析形状系数比较是一致的。即使承重支柱存在几何不连续性,标准全空心支柱晶格仍然比具有等效几何和重量参数的标准全实心晶格强度更好。这些实验结果表明,高效的空心支柱截面大大弥补了空心节点截面中低效的应力分布。此外,实验结果与节点的有限元分析一致,观察到在空心支柱的内节点即使有严重的应力集中,但也有较高的抗屈服性。 END 通过本研究可以得出结论,晶格结构的横截面几何形状对于结构效率具有重要影响。金属亚毫米级晶格在整个结构中可不采用单一设计,而是可以根据加载条件进行针对性设计,同时保障使用性能并最大程度减少结构重量。 总的来说,研究人员在相同的几何、重量、可制造性和机械测试条件下,比较了多种支柱类型组合的晶格结构性能。为了特别评估实心和空心横截面对支柱和节点的影响,这两种横截面被集成到混合支柱晶格中。最终发现,具有空心垂直支柱和实心水平梁的混合支柱晶格结构,具有最高的结构效率。 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。欢迎转发 主编微信:2396747576(请注明身份);硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.马前教授团队最新:3D打印轻质/高效/铝合金超材料! 2.重磅研究:3D打印轻质高强钛合金超材料 3.吕坚院士、毛新平院士等团队3D打印迄今最强铝合金!屈服强度达656MPa! 4.西工大黄卫东、林鑫教授团队MRL:基于原位高速重熔策略的增材制造铝合金强-塑性突破
  • 纯铜间接3D打印技术的最新发展:从FDM、BJ到DLP

    纯铜间接3D打印技术的最新发展:从FDM、BJ到DLP

    相比基于激光能量束的粉末床3D打印,纯铜的间接3D打印也有其应用场景。而所谓间接3D打印,均是首先采用3D打印技术制造出含有金属成分的生坯,再经脱脂和烧结或者直接烧结的方式获得致密零件。此类技术相比直接金属3D打印的优势在于,设备的投资成本较低,更注重与传统粉末冶金技术的结合,替代传统制造工艺太昂贵或无法实现复杂形状的挑战。间接3D打印是跨学科的创新,各工艺流程之间具有强耦合关系。 国内从事间接3D打印的升华三维公司指出,传统制造客户是使用间接3D打印的重要组成部分,其主要原因是该部分客户能基于原有的粉末冶金工艺,设备投入成本会更低;工艺制程更可控,可以更好的契合原有的生产过程,不会有太多的变化;可作为前期产品开发、客户打样、小批量生产、特殊结构要求的制造工具。 本期,3D打印技术参考将介绍多种纯铜的间接3D打印工艺。 一. 基于熔融挤出技术的纯铜3D打印 基于熔融挤出技术打印纯铜,目前有打印颗粒料、粉末、丝材以及棒材四种形式。 1. 基于颗粒料挤出 国内间接3D打印思路由升华三维首先提出,其开发的的基于颗粒料的挤出3D打印技术(PEP),采用颗粒材料熔融挤出实现金属/陶瓷产品无模具化制备,在得到具有一定密度和强度的生坯后,再利用成熟的粉末注射成形技术的相关工艺对产品进行脱脂和烧结,获得性能一致且优良的产品。该技术可对传统的粉末冶金行业带来良好的补充,且一般采用PEP技术的客户多为传统行业。 ▲PEP工艺制备的纯铜热交换器件(来源:升华三维) 在材料方面,PEP工艺在成本和适配性上都比较有优势。生产型客户对材料的成本会比较关注,PEP对原始粉末的要求与传统注射成型技术基本一致;而研发型客户对材料的适配性要求更多,需要实现不同成份或比例的材料开发,升华三维能提供在材料开发方面的支撑,可以更好的服务于科研项目。目前,该技术已应用于如冷却通道、液体分布器、过滤器等热换器等产品的开发和生产中。 2. 基于丝材挤出 此前,欧洲航天局(ESA)孵化企业TSI推出了低成本的3D打印解决方案。该公司成功采用FFF技术实现了高密度、结构复杂、无氧纯铜散热器打印。使用FFF技术,部件打印的层厚设置为50μm,由于层厚导致的粗糙度会在烧结过程中因为收缩而降低。零件在生坯条件下可以手动抛光或机械加工,从而降低了进一步后处理的成本,然后再进行脱脂和烧结。采用TSI的技术,金属和陶瓷部件的致密度可超过99%。 使用 nTopology 设计、TSI熔丝3D打印的纯铜热交换器 Markforged也推出了纯铜3D打印丝材和工艺,并成功应用于散热器和汽车制造领域。Markforged铜材料为含大于99.8%的纯铜。2023年,该公司推进了高密度打印,目标是缩小层间的缝隙,层厚低于100μm。具体的说,其使用86μm的层厚来切片,目的是实现更好的表面质量、打印尺寸精度和细节表现度。 3. 基于棒材挤出 2020年,Desktop Metal推出了基于其Studio桌面3D打印系统的纯铜材料及工艺。Studio 系统上打印的铜的IACS* 值为 85.2%,使用该系统制造了件具有内部随形冷却通道的电极固定部件、热交换器、天线、电感器等,可用于电子设备、石油和天然气、汽车和消费品等行业。 4. 基于粉末挤出 Grid Logic推出了一种完全不同的粉末3D打印方法,没有复杂的喷墨或激光系统,也没有铺粉装置,而是使用挤出式3D打印头进行粉末选择性沉积。该打印机配备了三种粉末,其中两种粉末是打印的主体材料,第三种粉末充当支撑。在打印的过程中,不同的打印头会在所需要的位置施加不同的材料。打印过程完全不需要高能激光烧结或喷射粘结剂,打印完成后,将带有所有粉末的整个构建室放入烧结炉中,金属/陶瓷颗粒以传统方式熔合在一起,支撑粉末在烧结过程中继续支撑金属和陶瓷材料,并在一定程度上可以重复使用。根据3D打印技术参考的了解,该技术配合使用了热等静压工艺。Grid Logic采用其多材料3D打印技术制造了陶瓷与铜线圈,这种能力意味着他可以为电动机或其他电气应用打印复杂组件。 二. 基于粘结剂喷射技术的纯铜3D打印 理论上,能够用于金属注射成型的材料均可采用粘结剂喷射工艺成型。纯铜的粘结剂喷射3D打印已经取得进展。2021年,当时的Digital Metal宣布推出纯铜3D打印材料,成为第一个为粘结剂喷射3D打印系统提供官方认证的纯铜材料和工艺的设备商。根据该公司公布的数据,通过粘结剂喷射技术成型的纯铜致密度为96.6%,铜纯度为99.9%。该公司于2022年被Markforged收购,后续未能看到相关行业应用。Digital Metal粘结剂喷射3D打印成型的散热器及扩音器天线 除此之外,3D打印技术参考在Desktop Metal的官网也查询到了该公司也实现了纯铜的粘结剂喷射3D打印制造,该材料也于2021年推出,制件具有96–97%的理论密度,99.95%的纯度,实现了关键的导电和导热应用。 但需要指出的是,基于粘结剂喷射的纯铜3D打印的应用案例并未查询到相关报道。 三. 基于数字光处理(DLP)技术的纯铜3D打印 美国Holo公司宣布推出了一种基于DLP的纯铜3D打印材料和技术。采用该公司专有的PureForm技术,利用高分辨率光学成像仪对纯铜粉和光敏树脂混合而成的浆料进行3D打印,并结合已经非常成熟的金属注射成型(MIM)后端工艺,对打印后的生坯进行脱脂和烧结,最终生产出高性能零件。PureForm™ 最终零件与商用MIM零件的表面粗糙度相匹配,粗糙度为1-3µm。 使用 PureForm工艺打印的用于高性能 CPU 热管理的先进冷板 采用 Holo PureForm工艺打印的定制电感器阵列 Holo公司的浆料具有极佳的分散性,在打印过程中可形成均匀的层厚,打印机可在不到10s的时间内固化新层。目前,Holo通过DLP+脱脂烧结工艺成型的纯铜的致密度平均为96-98%,铜纯度为99.9%,其导热性和导电性可与块状铜相媲美。此外,该工艺还可能会减少激光打印产生的裂纹问题。基于已经成熟的工艺,Holo着重于散热器件的开发与制造,而不是销售3D打印机。2023年,该公司推出了构建体积为244 x 195 x 200mm的Holo H200。 END 纯铜的3D打印具有广泛的应用空间,但关于间接3D打印技术的纯铜应用似乎发展并不尽如人意。相比基于激光的纯铜3D打印,间接技术在控制零件复杂度、表面质量方面具有优势,同时拥有更好的表面粗糙度。对于高精度、小尺寸零件制造,间接3D打印也是可选择的关键技术类型。 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。 欢迎转发 主编微信:2396747576(请注明身份); 硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.纯铜3D打印2024最新技术进展:基于激光/电子束熔融和能量沉积 2.3D打印纯铜:电化学沉积增材制造的原理,潜在应用非常可观 3.结构、功能一体:增材制造GRCop-84铜合金晶格结构的力学行为 4.升华三维:使用挤出技术3D打印纯铜换热器
  • 国家重点专项|支持BJ金属3D打印技术打破应用界限!用于航空航天、能源等领域!

    国家重点专项|支持BJ金属3D打印技术打破应用界限!用于航空航天、能源等领域!

    3D打印技术参考注意到,在“十四五”国家重点研发计划“增材制造与激光制造”重点专项2024年度项目申报指南-关键技术与装备中,出现了粘结剂喷射金属增材制造技术与装备的项目。相关研究内容为,围绕航空航天、能源动力等领域高效率、高质量增材制造的迫切需求,开展金属粘结剂喷射高效高质增材制造技术研究。 无独有偶,在RAPID + TCT展会期间,3D打印技术参考注意到Desktop Metal公司展示了各种大型和小型喷气发动机涡轮叶片。这些零件在其生产级系统上打印,并在全新的PureSinter炉中烧结,展示了成功粘结、喷射和烧结镍基合金,打印较大部件的能力。 DM采用粘结剂喷射3D打印制造的高温合金叶片 打破应用界限,有迫切需求 对于本次指南建议立项项目和DM新推出的行业应用应注意到几个关键点。 首先是所要求应用的领域均是高端行业,这远远超出了粘结剂喷射金属3D打印技术当前的应用界限。虽如此,但却并不是无迹可寻。近些年来,粘结剂喷射金属3D打印应用从类别上包括工具制造、原型制造以及最终用途零件制造。前两项自不必多做介绍,最终产品的制造宣传较多的有制造高尔夫球头(惠普)、散热器(理光)、表壳(苹果测试)以及飞行部件(法国航空航天和国防承包商JPB Système)。因此,从应用界限上来说,粘结剂喷射正在打破工具制造和原型制造的类别差异,这与主流3D打印技术的发展轨迹一致。 其次,指南特意指出了对高效率和高质量制造增材制造有迫切需求。粘结剂喷射金属3D打印一直以来被认为是可以实现低成本批量3D打印的工艺类型,其满足了高效率的要求,但对于高质量制造业内一直存在质疑。尤其对于这些高端应用,均涉及严格的标准和认证要求,采用粘结剂喷射3D打印造上述领域的零件,面临多个方面的挑战。 DM采用粘结剂喷射3D打印制造的高温合金叶片 挑战:技术、材料、工艺、质量控制 这些挑战涉及技术、材料、工艺、质量控制以及实际应用等多个层面。因此将其作为重点难题进行攻克,便可理解,同时也说明政策层面正在鼓励和推动该技术的进一步发展。 一、技术挑战 1. 粘结剂的选择与控制 粘结剂种类与性能:粘结剂的种类(有机或无机)、粘度、喷射量、表面张力、干燥时间等参数会直接影响金属零件的形成质量和后续烧结过程。因此,需要选择与金属粉体相容且易于去除或烧结的粘结剂,以提高零件强度和脱脂效果。 控制精度:在喷射过程中,需要精确控制粘结剂的喷射量和位置,以确保零件的精度和一致性。 2. 烧结过程的优化 收缩与变形:烧结过程中,零件会发生收缩和变形,这可能导致零件尺寸不准确或产生裂纹等缺陷。因此,需要优化烧结工艺,包括烧结温度曲线、保护气氛等,以减少收缩和变形。质量控制:烧结后的零件需要进行质量检测,以确保其满足航空航天、能源动力和兵器部件的严格要求。这包括密度、强度、硬度、耐腐蚀性等多种性能指标的检测。 3.打印设备与工艺稳定性 设备精度与稳定性:打印设备需要具有高分辨率、高稳定性和高自动化程度,以确保打印过程的精确性和可靠性。同时,设备需要定期维护和校准,以保持其性能稳定。 工艺参数优化:需要优化层厚、墨量、加热温度等打印参数,以提高零件密度和强度,并控制几何尺寸和表面质量。 Colibrium Additive粘结剂喷射金属3D打印机 二、材料挑战 1. 材料选择与性能 材料种类:理论上任何可以以粉体形式进行铺粉打印的材料都可以通过粘结剂喷射打印技术进行制造。然而,在实际应用中,需要选择具有良好流动性、高容重和低亲水性的金属粉体,以确保成形效果和结构完整。 材料性能:由于粘结剂喷射工艺打印出来的零件一般具有较低的密度和强度,可能需要通过添加增强相、改变颗粒分布、调节孔隙率等方法来提高其力学性能和功能性能。 2. 材料成本 某些高性能材料(如钛合金、镍基合金等)的成本较高,这会增加制造成本。因此,在选择材料时需要综合考虑性能、成本和可加工性等因素。 三、工艺挑战 1. 后处理复杂性 粘结剂喷射3D打印的零件需要经过脱脂和烧结等后处理步骤才能获得最终产品。这些后处理步骤可能会增加生产过程的复杂性和成本。需要根据不同材料选择合适的后处理方法,如干燥、渗透或浸渍处理、脱脂和高温烧结等,以增强模型的最终性能和精度控制。 2. 生产效率与成本 尽管粘结剂喷射3D打印技术具有高速、低成本的特点,但在大规模生产中仍需要提高生产效率并降低生产成本。这包括优化打印参数、提高设备利用率、减少材料浪费、提高坯体强度减少废件等措施。 四、质量控制挑战 1. 一致性控制 需要确保批量生产的零件具有一致的性能和质量。这需要对打印过程、烧结过程以及后处理过程进行严格控制和管理。 2.标准与认证 航空航天、能源和兵器部件需要满足严格的标准和认证要求。因此,在采用粘结剂喷射3D打印技术制造这些部件时,需要确保产品符合相关标准和认证要求。 在国内方面,粘结剂喷射金属3D打印技术的国内供应商主要包括三帝科技、峰华卓立、易制科技、复志科技(烧结炉)等。对于产业化的应用,目前仍在探索阶段。 总的来说,采用粘结剂喷射3D打印制造高端应用部件面临多方面的挑战。为了克服这些挑战,需要不断进行技术创新和工艺优化,提高设备精度和稳定性,优化材料选择和性能,加强质量控制和管理,以确保产品满足上述领域的严格要求。
  • 3D打印喷熔鞋面,仅重30克!机械臂3分钟自动化制鞋新科技!

    3D打印喷熔鞋面,仅重30克!机械臂3分钟自动化制鞋新科技!

    7月15日,瑞士知名运动品牌On推出了一款名为Cloudboom Strike LS的跑鞋,同时揭开了其最新科技成果的神秘面纱——革命性的LightSpray技术。这项技术彻底颠覆了传统鞋面的制造方式,通过精密的机械臂操作,将材料以超轻且一体化的形式直接喷洒到鞋面上,开启了运动鞋制造的新纪元。 LightSpray技术由苏黎世On Labs的顶尖团队研发,实现了快速且高效的一步式制造流程,全程由机械臂自动化完成,极大地提升了生产效率。更令人瞩目的是,每只鞋的组装时间仅需短短三分钟,展现了前所未有的制造速度。 LightSpray技术打造的鞋面不仅超薄且完美贴合脚型,为用户提供了前所未有的舒适体验。其无缝且无鞋带的设计,进一步减轻了鞋子的重量,并增强了整体的稳定性与美观度。尤为值得一提的是,这项技术还显著降低了鞋面的碳排放量,据On官方称,相比其他跑鞋,LightSpray技术能将碳排放量减少高达75%。这得益于鞋面采用的单一可回收材料以及无需胶水的组装工艺,体现了On对可持续发展未来的坚定承诺。 Cloudboom Strike LS作为On品牌首款采用LightSpray技术的高性能跑鞋,一经推出便备受瞩目。这款跑鞋以其轻盈的体态(仅重170克,其中鞋面重30克)和卓越的性能赢得了专业跑步者的青睐。在今年4月的波士顿马拉松赛中,签约运动员Hellen Obiri便穿着其开发版跑鞋成功夺冠,充分证明了Cloudboom Strike LS的非凡实力。 LightSpray技术可以视为一种独特的3D打印工艺在鞋面制造领域的创新应用。该技术通过机械臂自动化操作,将材料以超轻且一体化的形式喷洒到鞋面上,实现了鞋面的快速、高效且个性化定制。其逐层构建的过程与3D打印的层叠原理相契合,同时展现了材料高效利用、减少废料的特点。LightSpray技术的成功应用不仅丰富了3D打印技术的应用场景,也为运动装备行业带来了革命性的变革,预示着未来鞋面制造将更加智能化、可持续化。 随着Cloudboom Strike LS计划在2024年秋冬季节正式上市,并定价为330英镑/330美元,全球跑者将有机会亲身体验这款革命性跑鞋带来的极致体验。On品牌的这一创新之举不仅展现了其在运动装备领域的深厚实力与前瞻视野,更为整个行业树立了可持续发展的新标杆。 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。欢迎转发 主编微信:2396747576(请注明身份);硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.2024 Formnext|中航迈特推出3D打印钛合金新材料MT-Ti31 2.民用市场的新未来!3D打印导入电子3C行业一周年!各厂商做了哪些努力? 3.国家统计局:2024年上半年3D打印设备产量同比增长51.6% 4.白皮书 | 直面工业级高温FDM 3D打印的技术难点与解决之道
  • 2024上半年3D打印技术Science、Nature正刊研究

    2024上半年3D打印技术Science、Nature正刊研究

    随着2024年上半年的结束,发表于Science、Nature正刊与3D打印技术相关的研究为5篇,少于去年同期的8篇。本期,3D打印技术参考带大家回顾这些突破性进展。 1. Nature:中科院金属所“抗疲劳”3D打印钛合金 2024年3D打印技术领域第一篇Nature文章于2月27日发表。来自中国科学院金属研究所的研究团队发表了题为“High fatigue resistance in a titanium alloy via near void-free 3D printing”的文章。文章认为,3D打印的基础微观结构具有天然高抗疲劳性,而该性能的降低可能是微孔的存在造成的。常规消除微孔的努力往往造成组织粗化,而组织再细化的过程又会带来气孔复现,甚至引发晶界α相富集等新的不利因素,使微观结构的进退努力两难。  中科院团队在进行热处理研究的过程中,发现了一个关键的后处理工艺窗口,高温下3D打印钛合金的相变和晶粒生长具有异步性。只要有足够的过热度,就会立即发生α到β相的转变,而虽然已经到达了β相的生长温度,但晶界需要一段孕育期来重新排列。利用这一宝贵的热处理窗口,研究人员确定了热等静压与高温短时间处理相结合的热处理方法,既实现了组织细化,又防止了α相富集以及微孔的重新出现,最终制备出几乎无微孔的近打印态3D打印钛合金。 2. Nature:每天打印100万个高精度定制微米级颗粒 2024年3D打印技术领域第2篇Nature文章于3月13日发表。斯坦福大学的研究人员以该校2015年开发的连续液体界面生产技术为基础,开发出了一种更高效生产微尺度颗粒的3D打印技术,每天可制造多达100万个具有高精度且可定制的微米级颗粒。 这种可扩展的粒子生产技术已经展示了从陶瓷到水凝胶歧管等广泛领域的制造潜力,随后在微工具、电子和药物输送方面具有潜在应用。该研究以“Roll-to-roll, high-resolution 3D printing of shape-specific particles”为题发表。 3. Nature:3D打印光敏树脂首次实现可循环使用 2024年3D打印技术领域第3篇Nature文章以“A renewably sourced, circular photopolymer resin for additive manufacturing”为题于5月15日发表,来自英国伯明翰大学和美国高分子创新研究所的团队开展了3D打印光固化树脂的可回收性研究。现有的光聚合物树脂在光引发剂的作用下遇到光刺激可快速发生交联反应,然而此过程往往不可逆,因此限制了打印部件的可回收性。 此次,研究人员第一次创造出一种树脂,只需添加少量光引发剂即可保持其固化性能,它不仅能够以高分辨率打印,还可以分解成其组成部分,回收和重新打印。这种树脂的原料来自硫辛酸,它是一种天然物质,通过调整其组成和网络架构,可以获得具有不同热和机械性能的打印材料,这些性能可与多种商业丙烯酸树脂相媲美。3D打印后的树脂进行了熔化和重新解聚,最终发现解聚后的树脂组成与初始配方相当,且该树脂可以重复打印。 4. Nature:3D打印微尺度模具,制造无线植入式传感器 华中科技大学臧剑锋教授、姜晓兵教授以及新加坡南洋理工大学陈晓东教授团队携手合作,研发出一种创新型可注射超声凝胶传感器。其由双网络交联的水凝胶基质和内部周期性排列的空气孔道组成,体积仅为2×2×2mm³。这种可注射传感器是研究团队采用摩方精密面投影微立体光刻(PμSL)3D打印技术(nanoArch® S140,精度:10 μm)加工模具后,经水凝胶翻模制备而成。经过计算机模拟结构优化,该特殊结构对入射超声波有很强的反射能力。 该传感器有望克服传统有线传感器存在的感染风险和术后并发症等问题,同时避免现有无线电子传感器体积过大、无法体内降解等临床应用挑战。相关研究成果以"Injectable ultrasonic sensor for wireless monitoring of intracranial signals"为题在线发表于《Nature》杂志。(本部分来自摩方精密,引用已获授权。) 5. Science:3D打印高光致发光结构 高光致发光量子产率的蓝光和绿光发光器是目前固态照明和彩色显示领域的研究前沿。2024年1月4日,中美两国三院院士、美国加州大学伯克利分校无机化学家杨培东教授团队发表了2024年首篇Science文章““Supramolecular assembly of blue and green halide perovskites with near-unity photoluminescence”。 杨培东教授团队通过铪和锆卤化物八面体团簇的超分子组装,展示了近乎统一的光致发光效率的蓝色和绿色发射材料。高发光的卤化物钙钛矿粉末具有优异的溶液加工性,可以用于薄膜显示器和自发光3D打印。通过搅拌和超声处理,光致发光粉末均匀分散到树脂中。利用多材料数字光打印方法,将蓝色和绿色发射器组装成复杂的宏观和微观结构。在405nm结构紫外光照射下,树脂迅速转化为固体3D结构。3D打印光致发光结构的潜在应用非常广泛,从复杂的室内环境照明解决方案到无缝集成到可穿戴设备中,正在不断发展。 6. Science:3D打印高强高延展钛合金 2024年3D打印技术领域第二篇Science文章于2月8日发表。来自澳大利亚昆士兰大学、重庆大学、丹麦技术大学的联合团队,发表题为“Ultrauniform, strong, and ductile 3D-printed titanium alloy through bifunctional alloy design的文章,”通过向Ti5553金属粉末中添加Mo ,实现了3D打印过程的原位合金化。…
  • DED金属3D打印:颠覆性的先进材料和先进结构开发技术,打印头有多重要?!

    DED金属3D打印:颠覆性的先进材料和先进结构开发技术,打印头有多重要?!

    3D打印技术不仅可以制造出传统加工制造技术无法实现的高性能、高复杂度的先进结构,同时,该技术也为开发创新性的新合金,尤其是超级合金,提供了新方法。截止到目前,借助3D打印技术开发先进金属材料已经获得广泛认可,不乏发表在Science、Nature顶级期刊的研究。 一. 传统技术开发超级合金面临的困难有哪些 超级合金需要具有高强度、高耐热性、高耐腐蚀性等多种性能,这就要求在合金成分设计时必须精确控制各种元素的含量和比例,以满足特定的性能需求。超级合金的制造过程往往涉及高温、高压等极端条件,对制造设备和技术要求极高。同时,为了确保合金的性能稳定,还需要严格控制制造过程中的温度、时间、压力等参数。 每种高温合金的平均化学成分及其密度 尤其是在当前普遍借助机器学习开发超级合金的背景下,新技术可能设计出具有复杂元素配比和微观结构的超级合金,而传统制造技术可能难以实现这些设计,尤其是在保证合金成分精度和微观结构控制方面;高性能超级合金的制造通常需要精确控制冶炼、铸造、锻造、热处理等工艺参数,而传统制造技术的控制精度可能难以满足这些要求。再就是材料开发过程中的试错成本、材料成本、开发效率等,导致传统制造技术面临窘境。 二. 3D打印技术成为开发超级合金的颠覆性技术 曾任牛津大学材料系高级研究员的Chinnapat Panwisawas教授表示,金属3D打印已成为开发超级合金的颠覆性技术,尤其是采用定向能量沉积技术。 定向能量沉积技术(DED),可以将多种材料(包括粉末和线材)送入熔池,从而可以更灵活地试验不同的材料和组合,实现动态材料更换;它特别适合于创建功能梯度材料 (FGM),其中成分可以在整个部件中变化;研究人员可以在沉积过程中混合不同的材料,从而创建定制合金和分级材料结构。除此之外,DED技术的工艺参数(如进料速率、能量输入和沉积路径)可以轻松实时调整,这种适应性有利于微调新材料的性能。 借助该技术,已经有多项重磅研究发表在Science、Nature正刊。2023年,墨尔本理工大学马前教授团队借助能量沉积技术开发了一款更高强韧性钛合金,相关研究发表在了Nature杂志。研究人员通过使用激光DED技术,以商业纯钛粉末、水雾化铁粉和TiO2粉末为原材料,结合合金设计、计算模拟和实验表征绘制了增材制造工艺与以前未报道的新型合金的微观结构和性能之间的关系。在该过程中,DED技术引入了合金设计所需要的各种成分,并通过工艺参数控制获得了定制微观结构,最终开发出一种新型合金。 NASA克利夫兰格伦研究中心的材料研究科学家表示,利用计算科学和3D打印,可以大大加快材料开发的速度,过去需要数年的反复试验,现在仅需要几周或几个月就能完成。 三. 影响DED技术开发新材料的关键器件——沉积头 定向能量沉积技术的打印头在新材料开发中具有极其重要的意义。这种技术通过激光、等离子或电子束等热源在沉积区域产生熔池,并将材料以粉末或丝状直接送入高温熔区进行熔化,逐层沉积形成所需的结构。打印头作为这一过程中的关键组件,能够精确控制材料的熔融和沉积过程,从而实现对新材料微观结构和性能的精确调控。 在新材料开发过程中,定向能量沉积技术的打印头不仅能够快速、高效地构建复杂结构,还能够通过改变打印参数和材料配比,探索新材料的性能边界和潜在应用。这种技术为新材料开发提供了强大的技术支持,有助于加速新材料的研发进程,推动新材料领域的创新和发展。 四. 国产新装置,为开发金属新材料带来突破 2024年,以英尼格玛与南理工共同开发的多光束集成丝光同轴激光定向能量沉积技术为基础,结合英尼格玛自成立以来13年深耕电弧增材制造所积累的经验,开辟出的全球首创DED新技术开发方向——多激光电弧同轴复合硬件系统。 英尼格玛开发的多激光电弧同轴复合硬件系统 多激光/电弧、多模式同轴复合3D打印,通过高度集成化的系统、复杂的控制及协同模式,可实现材料制备的高灵活性、高效率和高精度,为金属新材料的快速研发和应用提供了强大的技术支撑。 3D打印技术参考注意到,这款高效的新材料开发系统,通过全部可独立调控的6激光模组复合电弧热源、6路粉末和丝材同送以及双路保护气,实现包括多波长激光复合、激光电弧复合、丝粉复合以及保护气复合的四重复合技术,不仅满足提升增材材料兼容性、增材效率、构件精度、性能及复杂程度等DED技术工程化应用需求, 也为DED技术在前沿金属新材料研究开发方面带来了突破性创新。 实现材料组分的自由精确配比 采用送丝和6路完全独立的送粉粉路复合,允许同时进行多种材料的混合和制备,极大地提高了材料制备的自由度。并通过独立控制的送丝和送粉技术,精确地控制材料输入,实现材料组分的精确配比,为开发具有特定性能的合金材料提供了更多可能性。 丝粉复合 实现高通量材料制备 该技术能够实现高通量的材料制备,即在短时间内制备大量不同组分或者成分梯度变化的材料样品。高通量制备能力显著提高了新材料研发的效率,加速了材料性能测试和优化进程。 激光电弧复合 实现原位合金化 通过直接在打印过程中形成合金,实现原位合金化,省去了传统制造过程中的后续热处理等步骤,不仅提高了材料制备的效率,而且能够实现传统方法难以制备的合金材料。 多波长激光复合 制备变组分梯度材料 变组分梯度材料是应现代航空航天工业的高功能要求而发展起来的一种新型功能材料,目前在航空航天、建筑工程、交通工程、生物医学工程、柔性混合电子、国防军工、核工程、软体机器人等诸多领域被广泛应用,是当前材料研究的前沿课题,前景广阔。该技术通过精确控制材料输入,可制备具有不同组分梯度的材料,实现宏观性能在同一方向上的连续梯度变化,满足不同特定应用对材料性能梯度的需求,为复杂构件的设计和制造提供了更多可能性。 保护气复合 制备纳米颗粒增强材料 该技术通过精准控制的送粉技术,可实现纳米颗粒在材料中的均匀分散,增强材料的微观结构和宏观性能,使材料具有更高的弹性模量、疲劳强度以及抗磨损能力等,是极具应用前景的工程材料,适用于高端科学与工程领域等高性能要求的应用场景。 更短的工艺流程 由于多激光/电弧、多模式同轴复合3D打印技术的高度集成性,工艺流程得以简化。简化的工艺流程不仅提高了生产效率,还降低了制造成本,使得新材料的商业化更加可行。 END 预计未来将有更多的新型合金和复合材料通过这一技术被制造出来。这些材料将具有前所未有的性能,如更高的强度、更好的耐磨性和耐腐蚀性,以及更优异的热稳定性等。随着技术的不断进步,多激光/电弧、多模式同轴复合3D打印技术将更加智能化和自动化,将使得材料制备和制造业生产更加灵活,能够更快速地响应市场变化和客户需求。