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。…

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。

7月4日，第二十二中国国际铸造博览会、第十七届中国国际压铸工业展、国际有色及特种铸造展在上海·国家会展中心盛大启幕，吸引了来自全球26个国家和地区的1500余家展商以及数万名专业观众共襄盛会，为传统铸造业向“新”提“质”、实现跨越式发展积蓄动能。 在7月3日举办的中国铸造协会年会“铸造前沿技术”论坛中，北京三帝科技股份有限公司董事长宗贵升博士作了《高效率低成本的金属增材制造技术及应用进展》的主题报告，分享了金属增材制造在提升制造效率和降低制造成本方面的重大进展以及3D铸造的产业化及典型应用案例。宗贵升博士表示，金属增材制造技术发展近四十年来，一直围绕制造的核心要素提升效率及降低成本进行。从单激光点扫描到多点激光扫描，再到面激光打印，从单机粘结剂线扫描打印砂模服务到“多机+铸造+机加工”快速交付，增材制造的制造效率有数以百倍的提升，成本也大幅度下降，达到生产工厂能接纳的水平，应用日益普及，已成为推动铸造行业高质量发展的新质生产力。 并购铸造厂，打通“3D打印+铸造”工艺 三帝科技基于3D打印装备、材料及工艺的自主核心技术，积极推动3D打印产业化规模应用，以3D打印赋能铸造（3D铸造）：通过并购铸造厂，打通“3D打印+铸造”工艺，不仅核心设备自主可控，还可根据用户的铸件要求定制开发相应的粘结剂，同时可提供经过下游铸造厂验证成功的工艺包及现场操作培训，通过全产业链整体解决方案，真正帮助铸造厂应用3D打印技术制造出满意的产品，助力其转型升级，实现绿色、智能、高端铸造。 公司独有的“SLS覆膜砂成型工艺+3DP树脂砂成型工艺”组合砂型模具制造，可实现复杂结构零部件（大尺寸、薄壁、细小管路等）的高精高强度一体化铸造成型，该工艺已入选工信部增材制造典型应用场景。 3DP砂铸工艺，免开模具，可实现大尺寸、薄壁、细小管路、复杂结构零部件的高精高强度一体化铸造成型。生产周期短，小批量生产优势明显，设计灵活，可及时修改，降低生产成本。改善生产环境，降低劳动强度，节省人工成本，更绿色、智能。 SLS蜡型精铸工艺，免开模具，可实现复杂结构、薄壁、大尺寸产品的高精高强度一体化精密铸造成型。生产周期短，小批量生产优势明显。PMX晶态蜡型精铸工艺，显著缩短加工周期，降低生产成本，无需开模和添加支撑，成型过程无翘曲变形，减少后处理步骤，且成型精度高。公司自主研发的材料消失性强，灰分低，可减少铸造缺陷，提升成品率，目前已在铸造行业成功应用。 多领域取得高价值应用 三帝科技3D铸造技术正逐渐在各个领域展现其独特的应用价值。在航空航天领域，3D铸造技术用于制造发动机零部件、航天器结构件、动力装置等重要部件，可有效解决超大尺寸、多维曲面、复杂结构工件的成型难题，在小批量大尺寸模具制造以及特种行业的模具迭代升级研发上有着传统制造工艺无法比拟的优势。在能源动力领域，3D铸造技术被应用于大尺寸耐压复杂型腔结构件、大尺寸薄壁轻量化零部件等的制造。 某客户巨型、大平面、薄壁结构部件，采用传统焊接和铸造工艺难以满足要求，采用三帝科技3D铸造工艺，45天交付2件成品，成品尺寸为1800mm×2000mm，壁厚5.5mm。 某客户重达1.25吨的巨型铝合金铸件，下端直径900mm，上端直径1200mm，高1850mm，传统制造方法存在成本高、周期长的问题，且无法实现所需的复杂结构。采用三帝科技3D铸造工艺仅15天就完成了交付，为客户节省了大量时间和成本。 超大尺寸3DP砂型打印，进一步突破极限 目前，三帝科技的3D铸造整体解决方案已在铸造生产中得到了成熟的商业化应用，率先引入3D铸造的铸造厂，已建立了绿色、柔性、高端的快速铸造能力，实现生产效率、产能、营收的翻倍增长，成功转型为绿色快速铸造示范工厂。 本次铸博会中，三帝科技自主研发的4米超大尺寸3DP砂型打印机3DPTEK-J4000荣获“全国铸造装备创新奖”，“百万补贴 预订立减”新品促销活动也正在火爆进行中，展会期间，预订3DPTEK-J4000及以上尺寸机型，立减10万，限量10名，欲订从速！本次促销活动规则最终解释权归北京三帝科技股份有限公司所有。 该设备突破传统加工尺寸限制，最大可成型4米的砂型。并创造性的采用了无砂箱柔性区域成型技术，破除了设备成型尺寸越大，设备价格越昂贵的现象，4米的设备仅为2米设备的价格，以更低的单位成本和更短的交付时间，经济高效地实现超大尺寸的砂型制造，并可根据用户需求按需定制扩展打印平台，满足10米+级的生产需求（6米/8米/10米设备已在同步接受预定）。同时，公司提供开源材料工艺，可针对用户按需调整；配套高性能树脂粘结剂、固化剂、清洗剂，保证成型质量和稳定性。 本届展会将持续至7月7日，上海·国家会展中心，三帝科技展位：4.1H馆，4F05，欢迎各位莅临交流！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.金属3D打印设备厂商「易加三维」完成数亿元融资 2.通知｜近300家展商！覆盖3D打印全产业链，Formnext增材制造展8月举办 3.千万双鞋的3D打印革命：华曙高科鞋模增材方案实现超1千万双成品鞋量产 4.2024 Formnext｜直击金属3D打印设备商超强阵容

3D打印技术参考注意到，2024年3D打印技术领域第5篇Nature文章于7月3日发表。 来自浙江大学和上海交通大学的研究人员发表了题为“3D printable elastomers with exceptional strength and toughness”的文章。该研究聚焦3D打印光敏聚合物的机械性能远不及传统加工技术所能达到水平的特点，认为这主要是因为打印要求限制了分子设计所导致的，进而开发了一种新的可光固化打印树脂化学技术，该技术可生成一种拉伸强度为94.6MPa、韧性为310.4MJm−3的弹性体，这两项指标均远超当前其他3D打印弹性体。 https://doi.org/10.1038/s41586-024-07588-6 弹性体的柔韧性和弹性使其成为汽车、建筑和消费品等众多行业的关键材料。此外，它们在微流体、软机器人、可穿戴电子和医疗设备等新兴领域也日益受到关注。对于任何应用而言，足够的机械强度都是前提。因此，解决柔软度与强度之间看似矛盾的特性一直是持续追求的目标。天然蜘蛛丝以其卓越的强度为设计合成软材料提供了灵感。尽管其独特的超结构（β片层）难以复制，但设计层次结构的广泛原则为制造机械强度高的弹性体提供了有用的启示。 然而，上述设计原则不能直接应用于基于光固化数字光处理（DLP）的3D打印。DLP打印需要快速光固化以实现必要的快速凝胶化，因此光敏树脂通常包含大量的多功能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，这严重限制了分子设计自由度以实现优越的机械强度。此外，快速固化导致网络形成不均匀和残余应力，也对机械性能产生不利影响。在此，研究人员展示了利用动态共价化学来克服打印性能冲突的方法。 可光固化3D打印弹性体的化学设计 化学设计+合成步骤+结构确认 为了实现新树脂的光固化，研究团队进行了多方面的努力，主要集中在化学设计、合成步骤以及结构确认等方面。成功的关键在于设计了一种含有动态受阻尿素的二甲基丙烯酸酯（DLP）前驱体，该前驱体的主链中含有动态受阻尿素，同时在两侧悬挂了两个羧酸基团。这种设计使得该前驱体在光固化过程中能够展现出独特的性能，如动态交联和自修复能力等。 前驱体的获得主要包括三个步骤：引入异氰酸酯端基，生成带有两个悬挂羧酸基团的异氰酸酯封端预聚物，将上述得到的物质进行反应得到DLP前驱体。 为了确保合成的DLP前驱体具有预期的结构，研究团队采用了多种分析手段进行结构确认，包括质子核磁共振和傅里叶变换红外光谱。 弹性体的机械性能和背后的强化增韧机制 机械穿刺气球，验证高强韧性 研究人员在验证新树脂能够实现高强韧材料制造的过程中，进行了多项详尽的实验和测试。实验中使用新树脂3D打印了1毫米厚度的气球，实验设计包括了对气球在不同状态下的性能测试，如非充气状态、充气状态以及在高压力下的表现，重点突出其高拉伸性、强度和抗穿刺能力。 实验发现，气球在充气至其原始尺寸的2.5倍后，仍能保持良好的形态和结构完整性。实验通过模拟Mises力约为40N的针头对气球进行“机械穿刺”，结果显示，即使在充气状态下，气球也能承受这种高强度的机械应力而不破裂，展现了其出色的抗穿刺性能。 a.打印后的物体及其在后处理过程中的尺寸变化；b.3D 打印气球的非充气和充气状态及其抗穿刺性c.机械穿刺力的有限元建模。d.3D 打印气动执行器可举起 200克的重量e.3D打印气动夹持器，用尖刺抓住铜球（70 克） 为了进一步验证其极端条件下的适用性，研究者们设计了一个气动软致动器实验。该致动器能够在高压空气下稳定工作，不仅能够承载重物，还能够在高压力充气状态下，安全地抓取表面带有尖锐突起的铜球，这进一步证明了其卓越的抗穿刺能力和结构强度。 END 该论文的重大意义在于实现了3D打印技术在高强度、高韧性弹性体材料制造上的重大突破。通过创新的化学设计和打印工艺优化，研究者们成功打印出具有卓越机械性能的材料，这不仅丰富了3D打印材料的种类，也为汽车、建筑、消费品等多个行业提供了性能更优的定制化解决方案，推动了制造业的转型升级。 此外，论文的研究成果还展示了3D打印技术在软机器人、可穿戴设备、医疗设备等新兴领域的巨大应用潜力。这些高性能弹性体材料能够满足复杂环境和极端条件下的使用需求，为科技创新和产业升级提供了强有力的支持。因此，该论文的研究成果不仅具有深远的学术价值，还将在实际应用中带来显著的经济效益和社会效益。 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.通知｜近300家展商！覆盖3D打印全产业链，Formnext增材制造展8月举办 2.千万双鞋的3D打印革命：华曙高科鞋模增材方案实现超1千万双成品鞋量产 3.3D打印七大新议题！2024 Formnext增材制造展有新看点！ 4.Raise3D助力国际大牌Solidcam公司加速产品开发，交货时间缩短50%

据IDC中国最新发布的《中国可穿戴设备市场季度跟踪报告》显示，2024年第一季度中国可穿戴设备市场出货量为3367万台，同比增长36.2%。其中，智能手表市场方面，2024年第一季度出货量910万台，同比增长54.1%。当前可穿戴市场的发展主要围绕为消费者创造更多选择而进行，包括价格的差异化、形态的多样化、表带表壳等配饰的个性化等。 消费电子产品正日益凸显出对个性化定制需求的强烈追求，金属3D打印技术能够迅速响应设计需求，制造出内部复杂结构和精细表面的零部件，帮助产品设计者轻松实现工艺理念，有效优化制造成本。此外，针对钛合金导热系数小、加工难度大的挑战，金属3D打印技术提供了有效的解决方案，为消费电子产品的轻量化设计提供了既高强度又轻便的理想选择。 金属3D打印技术符合消费电子产品的发展趋势 01契合消费电子产品轻薄化产品趋势，实现多零件精密结合、轻量化的结构设计 02为基于功能的产品设计提供更高自由度 03使用的材料性能更优异 04实现微复杂结构高精度成型 金属3D打印技术符合生产工艺发展趋势 01突破了难加工材料批量成形瓶颈 02可实现多零件的合并成型，有效减少工序 03可实现流程微复杂结构成型 04有效降低制造成本，实现成本优化 汉邦激光在消费电子行业的应用左右滑动查看更多 在消费电子领域，汉邦激光具备高效打印技术能力，成功在手表表盘、转轴结构、铰链盖及精密零部件的制造中实现了小批量量产的精细工艺。在工艺成果上，汉邦激光成功突破了制造极限，实现了表壳厚度仅为0.5mm的超薄设计。 为更好地满足消费电子行业对高精度部件批量化生产的迫切需求，汉邦激光提供出色的降本增效解决方案，推出智造生产设备HBD P400。该设备具备超大成型尺寸和强大的激光配置，确保了高效、安全、自动化的生产能力，在工艺精度和生产效率上实现了显著的提升。其连续稳定的工作性能，能够高效满足规模生产的需求，助力消费电子行业的快速发展。 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.切换赛道，EOS引领SLM工艺再创新 | 金属增材行业正悄然发生改变，机遇和挑战并存！ 2.EOS展示助力客户实现产品创新与市场差异化的解决方案 3.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 4.研究人员为激光粉末床熔融3D打印中的收缩孔隙提供了新解释

在当今快速发展的制造业中，效率和创新是企业保持竞争力的关键。作为一家领先的3D打印解决方案提供商，Raise3D通过与SolidCAM合作，将Raise3D的3D打印技术与Hyper FFF®技术集成，显著缩短了夹具的交货时间，为其软件开发带来了革命性的变革。 01技术融合中的挑战与机遇SolidCAM是一家国际领先的计算机辅助制造（CAM）公司，专注于开发控制CNC加工过程的尖端软件。为了提升效率，SolidCAM不断寻求优化其生产工作流程的方法。 鉴于3D打印的变革潜力，SolidCAM将这些技术集成到运营中，以增强原型设计、测试和数据收集流程。 SolidCAM采用3D打印技术，加快了原型设计和测试阶段，从而加快了软件开发的迭代速度。Raise3D解决了传统制造方法带来的挑战，为CAM行业提供了显著的竞争优势。 02Hyper FFF®Raise3D高速打印解决方案SolidCAM在软件开发和测试过程中需要快速生产夹具。通过集成Raise3D打印机和HyperFFF® 技术，SolidCAM将这些关键部件的生产时间缩短了50%以上。 使用Raise3D打印机，SolidCAM可以在几个小时内获得结果，而使用传统系统可能需要数周时间。Hyper FFF® 技术正是Raise3D高速打印的关键，使制造时间大幅缩短，并简化了内部流程。 03多功能与高效率创新应用的驱动力 除了加快夹具的生产速度外，SolidCAM还发现 Raise3D 打印机在应对各种制造挑战方面提供了多功能性和高效率。 SolidCAM的软件工程师发现，Raise3D打印机在测试和原型设计中提供了新的可能性，而不受其他系统的限制。 运行测试和收集数据的速度和灵活性极大地促进了其开发过程的整体创新和效率。这种灵活性使他们的团队能够在原型切割后自动检查零件，大大缩短了流程时间和成本，显著提升了开发过程的创新和效率。 04Raise3D打印机满足生产需求的高效解决方案 SolidCAM 在选择3D打印解决方案时，横向评估了多种选项，最终选择Raise3D，因为其提供了多功能、易用性和成本效益的最佳组合。 Raise3D 打印机的用户友好界面和高效校准过程，使其能够满足 SolidCAM 的苛刻要求，实现了与现有工作流程的无缝集成。 053D打印革新增加SolidCAM的竞争优势 Raise3D作为SolidCAM的关键合作伙伴，通过缩短交货时间、增强了多功能性和用户友好的功能，帮助SolidCAM在CAM行业中取得了显著的竞争优势。 随着SolidCAM的持续创新和发展，与Raise3D的合作将继续作为其提供创新解决方案的基石，推动整个行业向前发展。 点击订阅《PROTOTYPE原型》电子刊物 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.华曙高科大尺寸、少支撑等创新成果亮相北美Rapid+TCT 2024 2.参加Formnext增材制造展会，深圳龙华企业将获50%展费补贴！ 3.间接3D打印工艺——适配更宽泛的金属/陶瓷材料体系！ 4.2024年NASA拨款重点关注顶级3D打印技术，含SiC/大型桁架/在轨打印实时监测

3D打印技术参考注意到，GE航空航天公司旗下的Colibrium Additive（原GE Additive）在近期举办的RAPID+TCT2024展会上，正式公布了其重大产品升级，包括EBMControl软件的重大升级版本，以及与该软件完全兼容的Point Melt、Powder Supports 和 Plate Free 技术（点熔化、粉末支撑和无底板3D打印技术）。此次更新彰显了Colibrium Additive在增材制造领域的持续创新和对提升客户体验的不懈追求。 Colibrium Additive的高级产品经理Oscar Angervall表示：“我们的客户对这次更新充满期待，我们一直致力于改进EB-PBF打印机，以实现更高的性能标准。凭借增材制造行业最大的电子束增材专家团队，我们致力于帮助客户充分发挥EB-PBF技术的潜力。” 点熔化技术 新版本引入了Point Melt（点熔化）技术，这一技术通过小“点”而非线来熔化金属粉末，实现了更精确的温度控制和较低的打印过程温度梯度。这一创新确保了无论打印方向如何，都能实现出色的各向同性材料性能，并显著提高部件的屈服强度。同时，使用Point Melt技术生产的部件表面粗糙度与激光熔化工艺相当。 在采用点熔技术制造的247合金涡轮叶片案例中，加工底板引入了少量支撑结构。在涡轮叶片制造中，该技术能够在局部控制组件的微观结构，同时保持出色的定向凝固蠕变性能，展示了多晶和柱状/定向凝固微观结构制造能力。此外，EBM点熔技术还有望实现镍基超合金的单晶制造，进一步凸显了EBM技术在未来发动机应用中的巨大潜力。 粉末支撑 Angervall进一步指出：“Point Melt技术结合自适应软件算法，标志着熔凝策略的重大变革。金属部件可以从减少构建悬垂结构所需的支撑和提高表面质量中受益。”这种技术减少了所需支撑结构的数量，甚至在某些情况下完全消除了对支撑的需求，从而降低了后处理成本并提高了尺寸精度。对于航空航天和医疗行业来说，这意味着可以打印更小的部件，如股骨膝关节植入物，而无需传统支撑，进一步减少了后处理成本和时间。 点熔无支撑打印的假体，具有明显改善的表面粗糙度 无成型底板 此外，EBMControl 6.4还引入了Plate Free功能，这是一种经济高效且用户友好的传统加工底板加热替代方案。通过粉末的逐渐烧结，为零件制造提供了稳定的基础，减少了机器周转时间、降低了污染风险并延长了阴极寿命。同时，每个机器周期可以启动多个打印过程，显著提高了生产效率。 GE电子束3D打印的钛铝合金叶片总体而言，EBMControl 6.4的发布标志着3D打印领域的又一重大进步，为用户提供了更多优化生产流程和提高部件质量的可能性。Colibrium Additive凭借这些创新技术，进一步巩固了其在EB-PBF技术领域的领先地位。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.GE即将推出Point Melt电子束3D打印新技术，称将改变游戏规则 2.电子束3D打印，熔池如何影响材料的性能和表面质量 3.首个国产电子束3D打印机制造的钛合金髋臼杯获批三类医疗器械注册证 4.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

“快速成型制造等工艺帮助我们加快开发周期，让我们的汽车更快地进入系列成熟期。3D打印缩短零部件的生产时间，同时满足严格的质量要求。”    —— Daniel Schäfer 宝马集团负责生产集成和试验工厂 高级副总裁 总经理 在工业4.0的驱动下，3D打印技术正深刻地重塑制造业的景观。作为工业领域的核心板块，汽车制造业正积极融合3D打印技术，不仅在快速原型制造、高效零部件生产及个性化定制方面展现出巨大潜力，还不断拓展了新的应用疆界。 汽车配件3D打印解决方案全面赋能3D打印汽车零部件制造 铼赛智能旗舰产品Shape 4K和P400，结合高性能树脂，为汽车配件业打造了一体化创新方案，全面支持从原型验证到成品制造，极大提升了汽车制造业在设计灵活性和生产效率。目前，北京奔驰、上海李尔、哈曼国际、埃姆哈特等多家企业已引入RAYSHAPE汽车配件3D打印解决方案。以下是部分真实应用案例，突出不同材料在汽车配件打印中的卓越表现： 外观验证：高透树脂Clear 10以其高透明度与平滑表面，使之成为汽车灯光与装饰件验证的理想之选；E-ABS树脂以其出色的精度，有效提升了汽车束线器和卡扣的装配精度。 结构件测试: 高强度树脂Pro 10，由于其优异的结构强度和耐用性，促进了汽车结构件的设计迭代，同时确保了结构件的强度与稳定性，降低了后期设计变更的风险。 功能件创新: ESD-T树脂具有强大的抗静电性能，能够有效防御静电对电子元器件造成的损害；Rigid 20树脂则以高刚性和抗冲击能力，加速了汽车灯罩外壳等部件功能的优化进程与可靠性确认。 Shape 4K & P400汽车行业3D打印应用新宠 汽车原始设备制造商（OEM）希望获得最接近批量生产部件的原型，但大部分塑料打印部件难以达到所需的强度和刚度。成本、交付速度和精度成为关键，因此亟需一种快速、经济高效生产原型工具的解决方案。Shape 4K与P400并配合自研高性能树脂，正好解决了这一难题，确保高强度、高精度及设计快速迭代的能力。 Shape 4K像素尺寸78μm，确保了每一个汽车零部件细节的完美呈现，达到了卓越的打印精度。同时，P400凭借其智能自适应加热功能，根据作业环境调节温度，确保打印过程的持续稳定与高效产出，成为中小批量原型制造的理想选择。二者联手，为汽车制造的研发流程安装了“加速器”，大幅减少了从概念构想到产品上市的时间。 Shape 4K与P400以其低于市场水平的购入费和低维护成本，为汽车业提供了高性价比解决方案，既减缓了初期投资压力，又长期助益经济效益，强化了企业的市场竞争能力。相较于传统大型SLA设备，它们的体积更加精巧，设备操作简便，缩短了培训时间，加速设计至原型的转化，极大提高了产品开发的速度与市场适应性。 在汽车产业智能化与个性化的转型浪潮中，铼赛智能凭借前沿技术成为产业升级的强大驱动力。通过高性能的工业级3D打印设备与自主研发的系列工业树脂材料相结合，该公司与汽车制造商合作，共同推进了高效、灵活及可持续的零部件制造新阶段。现今，3D打印技术现正重塑汽车制造领域，其改变行业格局的无限潜力日益显现。  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｜3D打印助力汽车制造最新解决方案 2.应用行业渗透：宝马将使用电弧增材制造生产汽车部件 3.一辆车安装115个3D打印零件，汽车3D打印直接应用稳步破冰 4.宝马耗资6.5亿欧元的电动汽车改装为3D打印带来机遇

随着3D打印技术的快速发展，正在引发传统制造业的转型升级。3D打印技术所使用的材料也在不断增加，但与传统制造技术相比，其在材料选择上仍然有限。利用已经广泛普及的传统制造工艺材料体系，实现与3D打印技术的紧密融合，将是增材制造得以加速应用的重点发展方向。 ▲升华三维PEP工艺流程示意图 由升华三维推出的粉末挤出打印技术（PEP）是一种“3D打印+粉末冶金”相结合的金属/陶瓷间接3D打印工艺。PEP利用了已大规模应用于电子3C、汽车、医疗、国防、航空航天等领域的注射成型（MIM）工艺，呈现出“两头宽”的形态，一头是可适配MIM所用的材料体系，另一头可以适配粉末冶金的脱脂与烧结技术。再结合3D打印高自由度的设计成形，快速实现零部件的个性化定制生产，可获得到最终致密的高性能金属/陶瓷复杂结构产品。 适配更宽泛的金属/陶瓷材料  在打印材料方面，PEP可以适配更宽泛的金属/陶瓷材料。如传统粉末冶金的材料原粉粒径大多在50-100μm，MIM所用的原粉粒径在2-15μm。而PEP工艺却能适配粒径在0.2-100μm的原粉，此外由于采用颗粒挤出打印的喂料，造粒粉及球磨粉均可使用，且对原粉的球形度、均匀性无明确要求，这为PEP提供更多类型的打印材料创造了有利条件。 ▲PEP工艺颗粒材料升华三维开发的3D打印颗粒材料以蜡基体系为主，其固含量为50~65vol%，粒径在8-14目的近球形颗粒，支持不同类型打印材料的定制。且材料配方现已形成开发数据库，基于此实现更多材料研发将更加容易，周期会更短。▲PEP工艺颗粒材料▲PEP工艺蜡基体系材料（部分） 主要打印材料烧结性能参数 升华三维目前自主开发的材料主要有钨及钨合金、铜及铜合金、不锈钢等金属材料；碳化物、氮化物、氧化物、超导及超高温等陶瓷材料；硬质合金等金属陶瓷材料。在成熟稳定的粉末冶金烧结技术加持下，PEP工艺制备的金属/陶瓷零部件具有良好的机械和物理性能，可达到粉末注射零件水平，满足高性能金属基和陶瓷复合材料的制备需求。 ▲升华三维部分材料烧结性能参数 ▲PEP工艺不同材料样品展示 PEP工艺凭借打印材料的广泛适配性，以打印设备为载体，以材料为核心，面向传统制造领域进行革新探索，构建起智能制造新一代引擎。升华三维将持续创新，开发更多应用材料，加速3D打印技术在传统工业领域的应用普及，为中国工业制造的创新与变革贡献力量。  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 2.2024年NASA拨款重点关注顶级3D打印技术，含SiC/大型桁架/在轨打印实时监测 3.航空航天领域3D打印技术2024最新市场及应用现状 4.3D打印技术助力碳化硅陶瓷实现快速轻量一体化制造

3D打印技术步入批量生产阶段后，所有工艺类型都在面临全新挑战。为成功实现向批量生产的转变，提升系统的生产效率势在必行。为实现这一目标，金属增材制造技术的领导者EOS在新一代机器配备了更大的成型空间和多个激光器。 追求更短的成型时间、实现激光器的全幅面覆盖，以及平衡各激光器的曝光时间以充分发挥每台激光器的性能，这些需求为工艺开发带来了全新挑战。无论零部件在成型基板上的位置如何，或者使用哪一台激光器，确保零部件质量稳定可靠都是其中一个最重要的方面。四激光如此，八激光、十六激光等等均是如此。 EOS因此开展了多项研究，以提高成型空间平面上的零部件质量并确保质量一致性。在这样的背景下，该公司推出了一种新的曝光策略—激光中心依赖曝光策略（LCDS），旨在解决多激光增材制造技术中的挑战，实现生产效率与质量一致性的双重提升。 近日，EOS公司推出了《实现稳定、一致的零部件特性》白皮书（可通过扫描底部二维码获取），详细解释了多激光金属3D打印面临的质量挑战与解决之道。 多激光器金属3D打印，生产效率与一致性二选一，还是两者兼得？ 激光偏转：3D打印的挑战 多激光系统在运行时可能会遇到技术挑战，如光学系统的协调运行、光束和功率的稳定性，以及不同零件的性能一致性，并且多激光器在同时工作时可能会相互影响，这种相互作用与它们之间的距离相关，可能会对3D打印部件的质量产生不利影响。 EOS M 300-4金属增材制造设备，专为批量生产而设计。它采用耦合设计的中心成型基板，追求更短的成型时间和激光器全面覆盖基板，同时平衡各激光器的曝光时间，以充分发挥每台激光器的性能。 EOS M 300-4 四激光金属增材制造设备 在多激光器增材制造设备中，激光偏转角度的增大导致了入射角更为平缓，从而影响了熔化行为和机械特性。为了检验偏转角对机械特性的影响，EOS设计了一种作业布局，垂直拉伸试棒围绕激光中心以同心圆方式排列。随着每个圆的周长逐步增加，偏转角也随之增大。 为避免飞溅物污染尚未曝光的区域，工艺人员启动了“流动优化”功能。因此，曝光图案的条纹是沿着与流动方向相反的方向处理的，从而避免了污染。 作业布局描述和断裂伸长率结果 依赖位置的熔化行为 为了分析各激光器之间得差异，对不同基板位置的熔化行为进行了深入检查，揭示了激光中心位置对熔化材料体积的影响。测试结果显示，填充向量朝向激光中心时，可以添加更多的材料并减少飞溅。 通过3D高度剖面以及曝光后的照片比较与激光中心距离相同的两个场区。箭头指示单向填充矢量的方向以及条纹的起始点 LCDS技术兼顾生产效率与一致性！ 通常，工艺人员更倾向于选择朝向激光中心的填充向量，因为这样可以在加工区域添加相对较多的材料并减少材料飞溅。 在条纹方向上，情况似乎恰恰相反：应该优先选择远离激光中心的条纹。使得曝光图案能够根据位置进行相应调整。 这两条规则构成了 LCDS 的核心。工艺人员不再将层流惰性气体的流动方向作为唯一的参考点，而是提出以激光中心位置作为指导准则，这就是LCDS缩写所代表的含义。 激光中心依赖曝光策略 LCDS 的理论，指出了首选（绿色）与应避免（红色）的填充（细箭头）和条纹（粗箭头）方向 结论 在增材制造中，EOS充分利用了较大的成型区域，并且采用了具有全场覆盖的多激光器系统，使得扫描仪的使用范围得到了最大化的发挥。这就带来了一个挑战：即需要确保无论零部件位置或激光束偏转角度如何，都能得到一致且均匀的加工结果。在特定条件下，当前的曝光策略揭示出机械特性和孔隙率与激光束偏转角度之间存在依赖关系。经过详细研究后，EOS揭示了加工结果与曝光的填充和/或条纹方向之间的相关性。 基于这些发现，EOS开发了一种名为 LCDS 的新曝光策略，其曝光图案（填充/条纹）根据激光中心进行定向。初步实验成功地表明，采用 LCDS 策略可以在整个成型基板上实现稳定、一致的零部件特性。 扫描上方二维码或点击底部链接，下载《实现稳定、一致的零部件特性》白皮书，获取更多信息。建议使用edge浏览器，可避免邮箱无法发送问题。 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.切换赛道，EOS引领SLM工艺再创新 | 金属增材行业正悄然发生改变，机遇和挑战并存！ 2.EOS展示助力客户实现产品创新与市场差异化的解决方案 3.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 4.研究人员为激光粉末床熔融3D打印中的收缩孔隙提供了新解释