3月5日，3D打印技术参考注意到，Stratasys宣布收购Arevo公司的技术组合，此次收购的知识产权包括碳纤维3D打印方面的多项基础专利、通过局部激光熔化和碾压实现的Z轴强度改进、原位和人工智能构建监控以及硬件设计。这是Stratasys 2024年的第一个重大举措，标志着其在聚合物3D打印领域的能力的战略扩张。 Arevo公司成立于2013年，其推出了大型连续碳纤维复合材料3D打印的高速系统，能够3D打印连续碳纤维增强PA12零件，体积尺寸可达1000x1000x830毫米。长丝首先经过激光处理，然后被滚筒压缩并沉积到打印床上。然而，因未能成功实现商业化落地，该公司于2023年停止运营。 Stratasys首席工业业务官Rich Garrity表示：“我们获得的技术可以不断提高FDM零件的物理性能各向同性，从而为客户提供更多用途。“与FDM技术相关的材料强度和各向同性、更可靠和一致的构建以及提高系统吞吐量以实现更好的零件经济性，都是影响该该技术进一步应用的障碍。 Arevo 3D打印的相关产品 Arevo碳纤维3D打印机 就Stratasys而言，2023 年的大部分时间似乎都在抵御3D Systems和 Nano Dimension的收购。与此同时，与Desktop Metal的合并也以失败告终。但该公司似乎正在走出困境。 2024年2月，多个实体分别收购超过5%的股票。投资管理公司Neuberger Berman Group LLC、其附属公司Neuberger Berman Investment Advisers LLC 和Rubric Capital Management LP已分别收购了价值 5.61%、5.43%和6.15%的 Stratasys 股份；以色列控股公司Phoenix Holdings Ltd.最近也收购了该公司5.26%的股份；此外，美国亿万富翁Farhad Ebrahimi也购买了Stratasys 5.13%的股份。 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.倒计时1天！AM CHINA 2024增材制造行业大展亮点抢先看 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.同济大学顶刊：3D打印仿生碳纤维增强复合材料夹层结构

3D打印技术参考注意到，超卓航科2月25日发布公告，公司2023年营业总收入2.69亿元，同比增长92.78%；净亏损3657.15万元，同比转亏。 报告期内，公司营业总收入同比增长92.78%，主要系公司积极开发冷喷涂技术新的应用场景、定制化增材制造业务规模持续扩大，及新增控股子公司所致。主要数据和指标减幅较大的主要原因之一为，公司进一步加大在新能源汽车新一代热管理系统零部件、多晶硅生产相关设备制备等新的民用项目上的科研投入力度，研发投入持续增加。 从2015年起，超卓航科开始关注世界先进的增材制造技术，经过多年研发创新，通过产线定制化设计、原材料供应链与原材料质量检测体系的构建、金属粉末的配制和改性、冷喷涂工艺参数的研发以及基体材质的适配性研究，公司实现了多种金属材料的高强度沉积，建立了冷喷涂固态增材制造技术体系，并将该技术成功应用于机体结构再制造领域，陆续开启国内应用的多个“首创”，并依托该技术于2022年7月1日在科创板成功上市。凭借自身先进增材制造技术以及十余载维修经验优势，超卓航科将针对飞机机体结构、飞机起飞着陆装置、轴类、板类、机匣等航空航天零部件的磨损、腐蚀、加工超差和铸造缺陷的修复全面进入民航和军机深度维修领域。 2023年，超卓航科表示，公司向中国民用航空中南地区管理局适航审定处提交的《铝合金、镁合金材质零部件的冷喷涂修复工艺规程》正式获得批准。这标志着冷喷涂固态增材制造技术进军国内民航维修的道路正式打开，也宣告着超卓航科将在局方授权的范围内，拥有代表局方对民用航空产品和零部件使用冷喷涂固态增材制造技术进行超规范修理的技术和能力。 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.超卓航科成为中国首家获批使用冷喷涂技术的航空部附件维修单位 2.科创板企业超卓航科 | 计划年底前完成洛阳冷喷涂增材制造生产基地建设 3.3D打印领航企业华曙高科：2023营收6亿元，增长32.67%！ 4.预计营收12.32亿！铂力特发布2023业绩预增预告公告

点熔（Point Melt）是一种电子束熔化策略，用于增材制造，其中粉末床通过小点熔化而不是通常的线熔化。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。因此，使用点熔化生产的金属部件可以从减少悬垂所需的支撑和提高表面质量中受益。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对这项称之为Point Melt的技术很有信心，认为将改变游戏规则！ 01线熔化与点熔化的区别 同一零件的不同位置或者不同零件，几何形状是不一样的。传统的EBM会根据几何形状整体填充线条，这些线条有长有短，这些长短线条所分配的功率和速度是不一样的，这与激光有很大的差别。长线会用大的功率，而短的线条会用小功率配合不同的速度来实现均匀熔化。总体来说，因为长线条和短线条的具体填充，小的结构和比较高的大的结构，热熔融的效果是会有差异的。这个差异也会导致整个幅面的温度不均匀，不均匀就会导致翘曲、变形等现象出现。 Point Melt扫描策略摒弃了传统的线填充，通过点和点填充，程序可精确的控制每个点的能量输入，实现点熔化。点和点之间有一定的距离，避免相互之间的热影响；而且它的尺寸结构很小，可实现整个幅面的温度更均匀，熔融效果更一致。而且不只是水平方向的均匀性，甚至发现纵向与横向是没有太大差异的，这与传统的打印效果完全不同。 02点熔化可实现无支撑打印 通常认为EBM技术不需要添加支撑，但是在实际的应用过程中仍然需要。EBM技术中的支撑起到的更多作用实际上是导热。这一点不像激光那样，除了导热以外还会起到固定零件、防止应力变形的作用。在EBM技术中，扫描线的开头、中间、结尾都会有能量差异，支撑往往是为了避免局部的热聚集，所以支撑往往只有10-20mm高，而且不用接到基板上面。 精确的能量控制是关键，这一点跟EOS的无支撑技术从熔化效果上来说是一样的，但是实现的方法不一样。避免了过多的能量，进而不会导致局部翘曲和局部应力，故而不再需要添加支撑。 传统EBM下的线扫描与点熔无支撑打印 点熔无支撑打印的假体 点熔无支撑打印的假体 除此之外，激光的无支撑技术实际上很难做到真正完全的无支撑。因为技术本身所具有的特点，内应力在打印过程中无法被完全消除，仍然需要一些支撑结构进行加强。而电子束打印下的Point Melt技术，具有更均匀的热量分布，几乎没有内应力，也不需要做后期的热处理，所以就可以完全抛弃支撑。 03点熔化可获得更好的表面质量 EBM技术打印的零件往往表面质量较差，因为高温预热，以及扫描先开始位置的高能量导致热量传输到下层以及熔池外侧，进而造成粘粉，导致表面很粗糙。点熔化技术通过精确控制能量，避免了能量富集，通过点扫描配合跳转，可以避免点和点之间的热影响，从而可以精确控制温度，防止过多的热量传输。 点熔技术下的零件粗糙度与SLM技术对比 通过Point Melt技术，所打印的零件表面粗糙度在RA8-18μm之间，这个表面粗糙度几乎跟激光SLM打印的零件纵向的表面粗糙度一致。 04点熔化有助于控制微观组织 根据GE公布的技术资料，点熔技术有助于控制微观组织，在宏观上影响材料的力学性能。由于精确控制温度和凝固过程，可实现： •各向同性凝固，晶粒小且几乎均匀分布； •定向凝固，晶粒在构建方向上取向； •混合凝固，零件在不同高度具有不同的凝固策略。 由点熔技术实现的微观结构控制 点熔技术下实现的各向同性制造 总的来说，通过不同的扫描策略，可以获得功能部件，以使同一零件的不同位置具有定制的性能。例如，打印涡轮叶片的根部可进行各向同性凝固，而主叶片体可进行定向凝固。 05GE称Point Melt将改变游戏规则 据业内人士，点熔化技术可以使零件的不同角度获得几乎一致的表面粗糙度；而且在打印过程中，电子束打印不会像激光那样产生大的应力，点熔化技术还真正可以实现无支撑打印。这三点使电子束打印的应用潜力进一步释放，主要体现在打印过程前后的环节上。 传统EBM或SLM工艺仍旧需要大量的人工添加支撑、去除支撑甚至去应力退火。国内的一些增材制造工厂，基本上都会培养比较大的技术团队进行打印路线的制定。包括添加支撑，如何进行后续的机加工，以及后续的热处理等等流程。这部分的人员学历很高，技术难度也是有的，而且并不是百分百成功，因为内应力有一些是可以模拟的，但有一些往往都是根据经验来做的。这部分人员需要企业花很大的成本去培养他们的技术能力，从而来提高零件的打印成功率。 点熔技术的出现，使金属3D打印更加便利化。这项技术因为整体变形很小，不需要去考量具体怎么去摆放零件，在未来更为智能化的软件操控下，工程师可直接往设备上导入几个STP格式的文件，或者是其他格式的CAD文件，系统会自动摆放，如尽量密实，尽量降低打印高度，这就完全不需要很多技术人员去加支撑、摆放以及进行其他后处理。 自动化的决策将很多的技术难度完全抹平，任何的工厂都可以直接拿来使用，大大降低了技术的使用难度。GE对这项技术寄予厚望，认为其将该改变游戏规则。 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.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 2.预热至1000℃，电子束3D打印无残余应力零件 3.盘点：2023年值得关注的3D打印新材料、新工艺和新应用突破 4.发表于Nature：通过增材制造获得高强、高延展高熵合金

土木工程、航空航天、交通运输等多个领域对具有高能量吸收能力的轻质复合材料结构的需求不断上升。在结构上设计微观结构是提高其机械性能或开发新功能的有效方法。为了进一步增强能量吸收能力，研究人员更加关注分层或分形仿生结构。 通过3D打印技术制造的仿生复杂分层复合结构表现出优异能量吸收能力。研究发现，利用聚乳酸（PLA）FDM3D打印双级蜂窝结构与普通蜂窝结构相比，最佳蜂窝结构的比能量吸收值增加了45.6%；基于三周期最小表面（TPMS）的轻质晶格结构的3D打印也获得了研究，通过集成陀螺仪和金刚石表面结构的孪晶边界，进一步提高了TPMS结构的负载能力。晶格结构还表现出不寻常的特性，可以指导具有受控刚度的机械超材料的设计。 当使用纤维增强复合材料时，结构的机械性能可以进一步增强，但提高轻质碳纤维增强复合材料结构的能量吸收能力对其进一步工程应用至关重要。同时，仿生结构与传统的工程结构相比，该结构表现出优异的机械性能。许多天然植物和动物都具有基于内部分层结构，使它们具有高抗冲击特性，例如骨、腱、马尾和竹子。模仿这些结构的设计也成为如今研究的重点。 3D打印技术参考注意到，同济大学航空航天与力学学院的研究团队设计了基于弧形、圆形和六边形最基本形状单元的三种仿生分层结构，生成了具有不同结构比例的蛇形、竹形和蜂窝形分形结构。这些结构采用3D打印技术制造，并通过实验和数值模拟评估了能量吸收能力。研究团队以“3D printed bio-inspired self-similar carbon fiber reinforced composite sandwich structures for energy absorption”为题在复合材料领域Top期刊《Composites Science and Technology》发表了论文。 仿生分层分形结构的设计：蜂窝、竹子、蛇状细胞和自相似结构 3D打印的分层分形结构 蜂窝、竹子和蛇状细胞分层自相似结构的仿生分形均质细胞吸能过程的实验与模拟比较 研究团队选择吸能性能最好的自相似结构进行夹层复合材料结构的设计。在自相似复合材料夹层结构的研究中，探索了七单元阵列形式的竹夹芯复合结构的能量吸收能力。复合材料夹层结构由两块CFRP板和夹在它们之间的复合材料芯材组成。该面板采用碳纤维增强环氧树脂预浸料铺层热成型，厚度为1毫米。研究人员构建了以短碳纤维为增强体、以尼龙为基体的复合材料，具有优异的抗压缩变形能力。此类组件材料比其他3D打印预浸料具有更好的工程应用潜力。Onyx复合材料预浸线的密度为1.2g/cm3，压制模量为768 MPa，泊松比为0.3，屈服强度为21MPa ，每层打印厚度设定为0.1毫米。CFRP面板使用环氧树脂粘合到芯材的两侧。共制造了三种结构，然后在300°C的烘箱中加热6小时，因此这种复合夹层结构由于良好的CFRP板/芯界面粘合性能而保持了结构完整性。 基于竹分形晶格的分层自相似复合夹层结构的能量吸收机制。(a) CFRP 面板和夹芯板构件(b) 压缩过程的变形机制(c) 力-位移曲线(d)压缩载荷下的损伤形式 根据目前的分析，与蛇形分形结构相比，蜂窝和竹子分形结构表现出优越的能量吸收能力。此外，竹子分形结构具有最高的能量吸收能力。数值结果表明，具有七个单元的竹子分形结构有效地代表了具有单元阵列的自相似结构的能量吸收能力。最终，3D打印的自相似复合夹层结构作为轻质吸能结构展现出巨大的潜力。 论文链接：https://doi.org/10.1016/j.compscitech.2024.110453 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.上汽大众高级总监：增材制造技术在汽车工业中的应用案例和展望 2.卢秉恒院士团队：连续纤维增强聚合物复合材料的3D打印——发展、应用与展望 3.通知：2024 AM China增材制造展参观攻略、展商名单、展位图！ 4.中国3D打印行业正处于创新与经济转型的交叉点，未来充满挑战与机遇

3D打印技术参考注意到，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。该研究聚焦提升3D打印钛合金的疲劳性能，通过了解相变和晶粒生长的异步性，开发了Net-AM加工技术，成功重建了接近打印态的近无空洞TC4钛合金微观结构，实现了约1GPa的高疲劳极限，超过了当前所有增材制造和锻造钛合金以及其他金属材料的抗疲劳性。3D打印技术参考注意到，该研究获得央视新闻频道报道。 https://www.nature.com/articles/s41586-024-07048-1 研究背景 增材制造具有高设计自由度和低材料浪费的优点，但钛合金的疲劳性能是阻碍其广泛应用的关键因素。一般认为，除了孔隙之外，以超高冷却速率直接从熔池中获得的微观结构会对疲劳抗力造成不利影响。但最近的研究发现，钛合金的疲劳性能可以通过多次微观结构调整来提高，这就造成研究人员关于微观结构和疲劳性能之间关系的疑惑。一些线索也表明，真相可能并不是表面看起来那么简单。中科院团队之前的研究表明，微观结构与微孔在影响疲劳性能方面是耦合的，因此疲劳性能的改善可能是耦合效应改善的结果，而不一定是微观结构升级造成的。 Net-AM材料具有极高的抗疲劳性能。II：优化打印工艺和优化后处理的研究人员也可以通过不断减少空洞和进一步细化微观结构来分别实现超高疲劳性能。III：为抗疲劳增材制造提出了不同的方向，即粗打印工艺+精细NAMP处理。 此外，从钛合金的疲劳损伤机制来看，3D打印的微观结构具有超细板条、弱α′/α变体选择、干净的前β晶界以及非常有利于减少疲劳损伤的强度-塑性组合，这些特点都应使材料表现出优异的抗疲劳性。换句话说，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。相反，如果3D打印微观结构本身的自然抗疲劳性较差，则减少微孔的任何努力都是没用的。澄清这一问题对于增材制造技术的发展非常重要。 研究目标 该联合团队的目标就是辨别3D打印的钛合金微观结构是否具有天然的抗疲劳性，而首先是要制备出几乎无微孔的样品同时保持微观结构。 3D打印制造完全无微孔的样品目前几乎无法实现，无论如何优化工艺条件。实践过程中通常采用热处理消除微孔，但这又通常会导致微观结构的变化，如β晶粒长大变粗，独特的分层针状形态也变得破碎等。研究团队需要开发出一种热处理方式，在消除微孔的同时，保持或恢复自然打印的微观组织。 研究过程 为了实现重建无空隙增材制造微观结构的最初目标，该团队经过多次尝试开发了一种精心优化的热处理工艺，称为NAMP技术。 研究人员首先使用铂力特公司的BLT-S320打印了试样，之后在真空气氛中于550℃下进行2小时去应力退火，随后进行热等静压处理（HIP）。为完全消除微孔，热等静压的温度不宜太低；为便于后续处理中微观结构的再次细化，处理温度也不宜太高，特别是不能高于β相转变温度，否则将导致不可恢复的微观结构粗化。因此，在适当的HIP温度的基础上，研究人员进一步提高压力并采用空气冷却，尽可能消除缺陷，同时避免显微组织过度粗化。在920°C和150MPa下进行处理3小时，然后在氩气气氛中冷却。之后发现所有微孔都通过塑性变形辅助扩散塌陷和闭合，这表明打印样品中的微孔是完全封闭的，因此通过优化打印和HIP工艺基本上实现了创建无孔微结构的第一步尝试，此时的微观组织被称为HIP态。 打印状态和其他三种状态的微孔分布和微观结构（a–d：打印态、HIP后、Near-Net-AM 和 Net-AM 处理后） 尽管空隙基本上被成功去除，但这种方法导致3D打印的特殊微观结构特征消失。因此，必须探索进一步的热处理，试图恢复有益的增材制造微观结构特征。经过探索后，确定将热等静压与固溶处理和时效相结合（HIP+STA），经处理的试样可以获得与最初打印状态接近的微观组织特征。但实际上两者之间仍存在一些差异，主要反映为晶界α相富集；此外，一些小微孔往往会重新出现，但它们的数量明显少于打印态下的数量而且非常小。更重要的是，没有检测到更危险的未熔合孔洞的再生。因此，研究人员将HIP+STA处理后的微观结构称为近净增材制造微观结构（被称为Near-Net-AM），但其仍不是最佳的组织状态。 发现关键后处理工艺窗口 一个大的突破在于，研究人员发现，高温下3D打印钛合金的相变和晶粒生长具有异步性。即：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（被称为NAMP技术），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，且消除了所有不属于原始微观结构的缺陷，最终制备出几乎无微孔的近打印态（Net-AM）3D打印钛合金。 显著的疲劳强度提升 研究人员随后测试了这一Net-AM钛合金的极限疲劳性能，数值从475MPa提高到978MPa，提高106%。该结果还与负载比为R=0.1时的应力-寿命数据进行了比较，可以看出Near-Net-AM和Net-AM试样的显微组织的疲劳寿命优于3D打印和传统锻造的TC4的所有研究结果。特别是，考虑到疲劳数据的分散性，Net-AM微观结构的疲劳性能比其他微观结构具有显著优势。因此，研究人员得出结论，Net-AM显微组织的抗疲劳性能非常优异，远高于其他常见的TC4钛合金显微组织。这进一步表明许多3D打印的钛合金抗疲劳性较差主要是由于微孔的存在导致的，而不仅仅是微观结构的结果。 与其他微观结构和材料相比，Net-AM合金的疲劳强度超越了当前所有增材制造和锻造钛合金以及其他金属材料的抗疲劳性为了综合评价Net-AM微观结构的力学性能，研究人员从拉伸强度和疲劳极限的角度进一步将当前Net-AM微观结构的结果与其他微观结构进行比较。发现，Net-AM微观结构的优势进一步凸显，其疲劳极限比所有其他报道的3D打印和传统锻造材料至少高20%。而且，Net-AM Ti-6Al-4V在所有金属材料（包括钢、铝合金、钛合金、镁合金、铜合金、高温合金和高熵合金）中具有最高的比疲劳极限，这进一步增强了增材制造技术在制造抗疲劳部件方面的潜在优势。 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年首篇Science，3D打印应用突破！ 2.3D打印新突破！2024年第二篇Science研究！ 3.Science团队再发自然通讯：纯铜3D打印获重大研究进展！ 4.国内外五所知名高校联合-增材制造超高强度钢顶刊综述！

近期，3D打印技术参考注意到，通用汽车通过凯迪拉克CELESTIQ将3D打印技术的应用提升到了新高度。最新推出的价值34万美元的凯迪拉克CELESTIQ被称为“有史以来技术最先进的凯迪拉克”，包括115个金属和聚合物3D打印部件，如方向盘、车窗开关、把手、装饰件和结构安全带D型环（通用汽车首个3D打印安全相关部件），这款新型小批量汽车代表了通用汽车3D打印生产零件最广泛的集成。 从赛车零件少量高性能零件应用，到高端车的少量轻量化和个性化零件应用，再到高端车上百个零件的应用。很显然，3D打印在汽车制造中的直接应用正在一步步拓宽。而真正到了普通家用汽车的大规模使用，才是这项技术真正民用化爆发时代的到来。3D打印要走到这一步，还有大量的突破要实现，包括进一步提升打印速度、降低成本和提高打印质量。在目前阶段，如通用这样的重点用户已经总结了他们如何平衡这些重点要素，以充分利用新技术来推动汽车制造创新，其在使用过程中，关注到了可使用的工艺、材料以及成本。 一. 涉及的材料和工艺类型 3D打印技术参考注意到，所使用的材料包括铝、不锈钢、尼龙和聚丙烯；工艺类型涉及金属粘结剂喷射、金属LPBF和惠普的MJF。使用这些不同的材料和工艺来使它们符合经济性原则。 虽然通用汽车在其业务中使用了多种增材工艺，但有一些特定工艺确实非常适合该公司的生产应用。 1. CELESTIQ中的装饰金属部件主要使用粘结剂喷射制造，该技术使通用汽车能够更好的平衡成本。对于该技术来说，后处理非常关键。  CELESTIQ 手工制作的牌匾位于驾驶员侧门槛 2. 通用还为前排驾驶员的安全带设计了D形环。当通用第一次开始研究它们时，认为增材制造是制造它们的最佳方式，在它们的整个开发过程中，增材制造为通用开辟了更多机会。首先，设计师发现它所替换的零件实际上是由许多不同组件组成。设计师重新对其进行了设计并将五个零件整合为一件。使用的钢材强度很高而且致密，因此还能够集成一些空心特征以降低质量。简而言之，设计和制造团队正在寻找最初没有想到的使用增材制造的方法来提高零件的性能和可制造性。 CELESTIQ上的金属安全带D形环是通用汽车的第一个安全相关3D打印部件 3. CELESTIQ方向盘则采用金属激光粉末床熔融技术制造。通用汽车选择使用这种工艺是因为它的尺寸精度和可打印尺寸。零件的尺寸在某种程度上有助于决定使用的工艺，这些方向盘零件太大，金属LPBF确实是唯一可以使用的工艺，而且它能够实现通用所需的组件精度。方向盘背面具有各个不同方向的特征，因此不可能为其制作模具。 铝制方向盘上的复杂设计，这是 通用汽车生产中打印的最大金属部件 4. 聚合物3D打印使用的是HP的MJF平台，MJF工艺为车辆部件提供了机械功能和经济性之间的重要平衡。 二. 面临的挑战1——材料和可制造尺寸 不论对于金属还是非金属3D打印，整个增材制造行业的现状是缺乏汽车级抗冲击材料。在CELESTIQ上还有其他机会使用增材制造，但材料性能与通用的质量标准不符。汽车行业都渴望获得更高性能的材料，并在美国汽车研究委员会 (USCAR) 的增材制造路线图中得到了体现。 可制造尺寸是另一个重大挑战，特别是在聚合物增材制造领域。如果打印室对于零件来说太小，那就必须进入二次加工，例如装配，从尺寸角度和联合性能角度以及视觉质量角度来看，这会带来许多不同的挑战。二次后处理的需求也是金属增材制造的一个挑战。必须在后处理方面做大量工作，如今市场上有标准解决方案，但它们增加了成本并延长了物流链，这开始削弱增材制造的优势，因此通用一直在寻找更好的解决方案。 三. 面临的挑战2——成本高低如何界定 通用汽车增材设计和制造技术专家Brennon White表示，通用汽车总体上非常接受增材制造作为一种新的生产方法，而他的增材制造团队所获得的广泛支持对其成功至关重要。“对于一家公司来说，要想在应用增材制造方面真正取得良好进展，公司各个层面的支持至关重要的。   增材制造面临的另一重大挑战是在技术及其利用之间找到良好的经济一致性。除了制造本身之外，还有很多事情必须考虑，比如管理费用、项目管理成本等。当进行大批量生产时，这些成本会被摊销。但在产量较低的情况下，就像在CELESTIQ上所做的那样，这些成本可能会很高。 增材制造提供了实现低产量的机会，同时规避了许多成本。通用汽车倾向于首先考虑经济性，如果他们通过了测试，就可以全面使用。当然，在小批量生产规模时，增材制造不仅具有经济优势。在某些情况下，性能优势使增材制造变得有利。“我们发现实际上只能使用增材制造的零件，并且我们为此付出了更多的成本。CELESTIQ方向盘就是一个例子。这些零件并不便宜，但没有更好的制造方法。我们研究了多种不同的制造实心金属方向盘饰件的方法，最终，增材制造提供了其他技术无法提供的解决方案。” 甚至有些零件起初似乎没有经济优势，但经过仔细检查，从成本角度来看，开始变得更有意义。“在聚合物领域，我们发现一些组件最初从经济学角度来看是没有意义的，但在与项目团队讨论后，我们得出了不同的结论。因为使用3D打印将不需要额外的工具，因此我们不必考虑工具的成本。此后，3D打印技术的经济状况得到了改善。因此，我们正在全面考虑，以确保我们做出的决定是基于多种因素，而不仅仅是短期经济因素。” END 通用汽车积极布局增材制造技术，去年11月，通用汽车收购了为特斯拉开发一体化压铸技术的供应商，这是一种用于生产单件大型车身零件的3D砂型打印方法。最近，通用汽车在短短几周内为其SUV打印了60000个聚合物密封件。这些零件充当了替代解决方案，使公司能够毫不拖延的满足其生产计划。增材制造已经在通用汽车的大规模生产中占有一席之地，特别是对于较小的零件。面对种类繁多的3D打印工艺，汽车制造商们正在根据具体应用选择最佳的工艺方法，可以说，应用端对这项技术的使用越来越得心应手。 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.比亚迪和特斯拉选择3D打印，将为新能源汽车制造带来改变 2.未来汽车业，3D打印能否成为“潜力股”？ 3.一文概览：大众汽车集团布局了哪些3D打印技术和应用 4.通往汽车制造：3D打印改变汽车行业的 9 种方式

超高强度钢具有优异的综合力学性能，已经广泛引起了人们对其先进制造的极大兴趣。增材制造的超高强度钢具有独特的微观结构，为实现良好机械性能提供了巨大潜力。日前，重庆大学研究人员联合新加坡科技局材料研究所、中山大学、英国埃克塞特大学、美国德克萨斯大学，综述了超高强度钢增材制造的最新研究进展，重点关注了增材制造超高强度钢的工艺、微观结构以及超高强度钢性能调控方法。这项工作对于科学地理解增材制造超高强度钢未来工作提供了重要且有意义的指导。相关研究成果发表于金属材料Top期刊《Journal of Alloys and Compounds》。 https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2023.1713901 简介 超高强度钢是在传统合金钢的基础上，通过添加多种合金元素来提高机械性能而开发的一系列钢。根据合金元素成分，分为低合金超高强度钢（LUHSS），中合金超高强度钢（MUHSS）和高合金超高强度钢（HUHSS）。超高强度钢具有超高强度和高延展性，具有高比强度和刚度，适应小型化，轻量化和高功能性的目标。因此超高强度钢广泛应用于航空航天，国防，矿产勘探，深海潜艇和远洋渡轮行业。近几十年来，增材制造（AM），也称为3D打印，被视为一种革命性的制造技术。它可以通过逐层沉积直接从3D模型制造出几何形状复杂的组件。增材制造技术还可以最大限度地减少材料浪费并缩短生产周期。作为一种很有前途的先进制造技术，增材制造技术生产的超高强度钢部件在工业应用中具有巨大的应用潜力。与传统制造技术相比，增材制造制备工艺具有特殊性，包括材料与高能束的相互作用，逐层积累，高冷却速率和循环加热。这些特征造就了制备的样品具有独特的微观结构，包括高密度位错、细晶粒、胞状结构，为超高强度钢带来了出色的机械性能。增材制造的超高强度钢未来趋势是向更好的综合力学性能发展，例如更高的强度，更好的延展性和更长的耐久性。特殊的微观结构与合适的后处理方法相结合，具有实现卓越综合机械性能的巨大潜力。这篇文章主要回顾了近年来对超高强度钢增材制造的研究，重点关注了增材制造超高强度钢工艺-微观结构-性能调控。 超高强度钢的性能调控方法大致可分为三类：前处理、工艺参数调控和后处理。基材预热是预处理之一，可以减少热应力和裂纹。工艺参数优化和后处理是广泛使用的调整方法，两者都可以改变微观结构并调整零件的机械性能。超高强度钢的打印过程是多个参数的协同作用，参数优化可以提高零件的机械性能。后处理工艺作为辅助工具，进一步调整微观组织和力学性能，但结果主要取决于原始的微观结构。 2预处理 增材制造工艺中的快速加热和冷却循环会产生较大的温度梯度，导致严重的热应力和开裂。预热在金属增材制造之前被广泛应用，是主要的预处理工艺之一。预热使得增材制造中具有更均匀的温度分布，是减轻热应力和裂纹的最有效方法之一。有学者比较了AISI H10钢在200°C和250°C基体预热温度下的缺陷形成和开裂行为，在200°C的预热温度和107 J/mm3的激光能量密度下获得了少量有缺陷的微观结构。相比之下，预热温度为250 °C，能量密度为99 J/mm3时候显著改善了裂纹。因此适当的预处理可以有效提高增材制造金属零件的成型质量。预热对制造热历史的影响包括温度分布、热循环和温度梯度。为了充分理解预热机理，研究者建立了圆形薄壁零件的三维瞬态传热有限元模型（图1a）。仿真结果表明，基体预热使热循环更平滑，降低了熔池的冷却速率。熔池的最大温度梯度也随着基材预热温度的升高而减小（图1b）。基板预热对调节热应力和开裂有相对影响，而对其他缺陷影响很小或没有影响。基板预热通过降低温度梯度来降低冷却速率，这会导致更粗的晶粒和更严重的微偏析。这在一定程度上降低了增材制造微观结构的精细度。预热主要应用于使用激光或电子作为热源的增材制造技术，主要用于钛合金，低强度碳钢和一些马氏体时效钢，适用于其他超高强度钢的预处理工艺需要进一步探索。 图1 基体预热温度对成型热历史影响的有限元分析：（a）具有各种基板预热温度的薄壁部件的温度分布，（b）从第一层到第十层中间点的熔池中的轴向温度梯度。3成型工艺 超高强度钢的增材制造过程是许多参数的协同结果，工艺参数能够影响热历史，从而改变零件的微观结构和机械性能。通过调整工艺参数来获得高性能增材制造超高强度钢部件对于保持积极的热历史至关重要。这部分重点介绍成形过程中的热源参数、扫描策略和打印方向。 3.1热源参数 以激光热源为例，热源参数包括激光功率、扫描速度和光斑直径。改变热源参数会引起热输入的变化，从而改变正在成型的零件的热历史。因此，热源参数对零件的机械性能有重大影响。调整热源参数可以改善材料的机械性能和成型质量。当热输入高时，热源会强力冲击熔池，熔池底部在填充之前凝固，导致高孔隙率。AF9628超高强度马氏体钢对激光器的高体积能量密度敏感。如图2a所示，研究者开发了Eagar-Tsai模型用于预测熔池的几何形状，建立了激光功率扫描速度扫描间距的最优工艺参数模型，如图2b所示。根据模型优化参数制备的试样显著降低了孔隙率，拉伸强度高达1.4 GPa，伸长率达到11%。研究发现过高的激光功率增加了熔池中的汽化和飞溅，导致高孔隙率，图3a显示了飞溅物形成的示意图。当激光功率超过130 W时，可以观察到飞溅，并且随着激光功率的增加而变得更加严重（图3b），这严重影响了成型零件的质量。 图2 激光功率和扫描速度的优化框架：（a）Eagar-tsai模型，（b）熔池几何形状的预测。 图3热源参数对飞溅的影响：（a）飞溅物形成示意图，（b）高激光功率引起的飞溅。 3.2扫描策略 扫描策略也会影响制造过程的热历史，以调整零件的机械性能。图4分别使用X和XY激光扫描策略打印的18%Ni300钢的微观结构上的EBSD。X扫描策略的密度和表面光洁度更高，而XY扫描策略的奥氏体相形成率接近60%。使用XY扫描策略导致柱状晶的优先生长发生在X和Y方向上，这导致较低的各向异性，较低的残余应力和高的机械性能。研究表明通过扫描策略的调整来控制马氏体时效钢的晶体织构，可以获得具有优异表面光洁度、高密度和良好机械性能的部件。根据四种增材制造沉积策略打印的H13钢试样，如图5所示。发现层间扫描方向的变化对试样的微观结构尺寸和分布影响大于融合通道扫描方向的变化。 图4 不同扫描策略的微观结构：X单向打印的侧表面（a）和顶部（b），XY双向打印的侧面（c）和顶部（d）。图5 相邻熔体通道和夹层打印方向的四种扫描策略。3.3 打印方向 打印方向是影响零件热历史的重要工艺参数之一。打印方向的变化会导致零件成型的熔化层数不同。在水平方向上创建圆柱形样品所需的层数少于在垂直方向上创建的层数。不同的打印方向导致不同的激光束扫描时间和热历史。学者使用LPBF技术分别沿水平和垂直方向打印18Ni300马氏体时效钢。图6a和b显示了沉积试样的微观结构，它们在打印方向上显示出细长的晶粒结构。这种晶粒结构在热处理后也没有完全消除，而是织构从<100>和<111>演变为<110>方向。 增材制造工艺是逐层沉积的，因此垂直打印的样品具有较慢的冷却速度。在垂直方向上具有较大细长晶粒导致硬度值较低，这可能导致结构各向异性。热处理可以削弱材料加工过程中产生的各向异性，打印方向在零件的耐磨性中起着积极作用。如图7a和b所示，时效处理后熔体通道之间的界面特征和细胞亚结构几乎消失，但纳米颗粒和打印取向仍然存在，可以提供高强度、抗开裂延伸和耐磨性。水平打印方向具有更高的强度、抗裂性和耐磨性，而垂直打印方向具有更好的抗裂纹扩展能力。 图6 打印方向对微观结构的影响。 图7 热处理后微观结构的SEM图像：（a）-（b）老化处理，（c）-（d）固溶处理。 增材制造工艺可以通过调整打印参数来改变能量输入，从而改变超高强度钢零件的成型热历史，改善零件微观结构和机械性能。激光功率的大小直接决定能量输入，扫描速度和扫描间距也会通过改变照射时间和照射范围改变粉末吸收的能量。增材制造中涉及的许多其他工艺参数，如扫描策略、打印方向和粉末层厚也对超高强度钢零件的成型热历史有重要影响。然而根据目前的报告。超高强度钢的增材制造工艺尚未得到充分研究。热历史中许多参数的机制尚不清楚，还有待更深入的研究。 欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流Q群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.赵沧教授等对金属3D打印中的缺陷形成有了新认识，能充分控制熔池稳定性 2.清华大学于《科学》发表论文揭示金属3D打印中匙孔气泡缺陷的起源 3.金属材料选择性激光熔化过程中的冶金问题和质量控制 4.SLM过程中的缺陷类型、产生原因及其造成的不良影响

人工智能技术正在火速发展，将其与3D打印技术结合已经从开始尝试走向实际应用。此前，这两种技术的结合主要体现在先进结构的设计方面，这种模式让3D打印技术的制造优势进一步得到释放，不过目前的成本仍旧很高。 除了结构设计，人工智能如能参与实时调整3D打印制造过程的参数设定，或可进一步提升3D打印的制造质量。随着金属3D打印的制造尺寸越来越多，使用的激光数量越来越多，打印失败的成本往往让用户无力承担损失。 由镍基合金和不锈钢制造的大型部件，如火箭发动机、叶片、管道，及航空航天和石油天然气行业的其他流动结构，由于复杂的热过程，往往导致构建失败和表面质量差，这些结构的3D打印具有挑战性。 在过去的一年中，3D打印技术参考报道了EOS公司开发出了实时调整激光参数的功能，以实现无支撑3D打印。近日，笔者进一步了解到，德国柏林人工智能软件开发商1000 Kelvin将所开发的AMAIZE解决方案适用到了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。新增功能旨在通过利用人工智能来增加生产工作流程并增强客户的工程流程。此次集成预计将使用户简化设计流程，将工程成本降低80%，并加快增材制造使用进程。 预测，虽是老生常谈，但将人工智能用于金属3D打印预测还很少见。此次尝试也并非上述所提及的将人工智能技术直接用于改造增材制造过程，而是将该技术用于打印之前的预测。因此，金属3D打印过程预测正经历从试错法、有限元模拟到人工智能预测。 与此前的预测方式相比，人工智能预测或许为改善增材制造质量带来了新可能。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。 使用AMAIZE解决方案进行打印过程预测 使用AMAIZE解决方案进行打印过程预测 1000 Kelvin所展示的案例研究证明了人工智能技术在准确和快速地打印大型部件而不会过热方面的可行性。一站式人工智能软件可预测近乎实时的打印问题、执行校正并生成特定于机器的工业级和即用型打印文件。与传统解决方案需要数天的时间相比，人工智能使能够在极短的时间（分钟）内进行分析和纠正。 EOS软件部门高级副总裁Martin Steuer表示，AMAIZE的人工智能预测功能实现了从物理迭代到数字迭代的范式转变。这是增材制造产业化迈出的重要一步。加上其强大的网络安全性，AMAIZE代表了行业基于云的解决方案的重大进步。将人工智能用于整个3D打印流程的探索者，还有Oqton，他们正在将人工智能、机器学习和3D打印相结合，来改造增材制造制造流程。 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：2024 AM China增材制造展参观攻略、展商名单、展位图！ 2.华曙高科发布基于OPC/UA通讯软件，助力用户生产数据高效互通 3.3D打印行业盛会TCT展倒计时2个月，首次扩大规模！ 4.中国3D打印行业正处于创新与经济转型的交叉点，未来充满挑战与机遇

3D打印可以快速制造用于导电和热管理应用的复杂几何形状铜组件。然而，通过3D打印生产的纯铜或铜合金在室温和高温下通常会出现强度低或电导率低的问题。3D打印技术参考注意到，来自昆士兰大学、悉尼大学、丹麦技术大学、西北工业大学、重庆大学、皇家墨尔本理工大学、莫纳什大学（七所高校）的联合团队于2024年2月在自然通讯发表了题为“Manufacturing of high strength and high conductivity copper with laser powder bed fusion”的文章。 需要注意的是，该联合团队的Yingang Liu, Jingqi Zhang、Yu Yin、Xiaoxu Huang刚刚于同月作为共同作者在Science发表了关于高性能钛合金3D打印的研究。本篇自然通讯文章同样取得了重大的研究进展，所开发的3D打印强化纯铜，优于红外激光、绿激光和电子束打印的纯铜性能，且强于NASA开发的GRCop-42和GRCop-84！ https://doi.org/10.1038/s41467-024-45732-y 研究背景 纯Cu对于红外激光具有高反射率，因此由最常用的LPBF 3D打印机制造的纯Cu部件通常具有高孔隙率，导致机械和导电性能差。尽管使用绿激光或电子束的增材制造能够制造密度相对较高的纯铜组件，但纯铜在室温下固有的低强度及其无法抵抗热软化的能力阻碍了增材制造的铜部件在要求机械载荷和高温条件下的应用。 a激光增材制造工艺示意图；b材料的激光反射率 将Cu与Cr和Zr等元素合金化提高了激光吸收率并提高了强度，但是由于它们在Cu中的高固溶度，该方法降低了材料的导电性。另一种方法是添加不混溶的异质颗粒来增强，同时保持高电导率。实践证明，要实现外部添加纳米颗粒的充分分散和均匀分布，既提高材料强度，同时颗粒团聚又不会降低延展性和损伤导电性，这是极其困难的。在3D打印铜部件中同时获得高强度和高导电性的挑战限制了其需要机械和物理性能良好平衡的应用。 设计策略 在自然通讯这篇文章中，研究人员展示了一种高强度、高电导率铜3D打印的设计策略，通过激光粉末床熔融 (L-PBF) 将一小部分六硼化镧 (LaB6) 纳米粒子均匀分散在纯铜中。研究证明了LaB6的微量添加可提高纯铜L-PBF工艺的可加工性、强度和热稳定性，同时保持高电导率。所提出的策略可以将3D打印铜组件的适用性扩展到需要高强度、高导电性和热稳定性的更苛刻条件。 该设计策略的关键特征是选择添加剂，其中的组成元素在固体铜中的溶解度可以忽略不计（因此对电导率的不利影响可以忽略不计），但在激光熔化过程中会溶解在熔池中（因此熔点不太高），随后在固化过程中以非常精细的分散度重新沉淀（因此提供了极好的强化）。标准如下： 1.颗粒的组成元素在Cu中的固溶性应可忽略不计，以最大限度减少其对电导率的有害影响，并最大限度增加纳米颗粒的再沉淀； 2.颗粒应当具有相对低的熔点，以最大限度增加在熔池中溶解的机会，并最大限度减少凝固过程中重新沉淀的纳米颗粒的粗化； 3.颗粒应当与熔融铜具有低润湿角，从而使纳米颗粒在液体铜中的聚集最小化。 研究发现 遵循这一设计策略，研究人员确定LaB6是合适的添加剂候选者。LaB6符合标准，因为它的熔点较低，组成元素在铜中的固溶度最小，并且与熔融铜的润湿角较小。添加到纯铜粉原料中的初始LaB6颗粒表现出不规则的形态，尺寸高达300nm。激光反射率测试表明纯铜粉在红外激光范围内表现出极高的反射率，当掺入1.0wt%的LaB6纳米粒子时，反射率显著降低。这种减少可归因于两个因素：LaB6固有的低激光反射率和LaB6纳米粒子的引入，增强了纯Cu粒子的表面粗糙度，促进粉末床内的多次反射。 实验结果也确实取得了改进：未添加LaB6的纯铜，即便在高激光功率下的也存在熔池不连续、未熔合、孔隙、表面粗糙等问题；而添加LaB6纳米颗粒后，材料的密度得到了提高，且晶粒相对较大。研究人员使用Micro-CT和EBSD证明了这一点。 LaB 6纳米粒子的表征 SEM、EDS、XRD、TEM等测试发现，在材料中发现了均匀分布且没有团聚的LaB6纳米颗粒，粒子呈现出平均尺寸低于100nm的矩形形状，并且与Cu基体具有不相干的界面。除此之外，SEM测试发现，La和B在Cu基体中的溶解非常有限，这最大限度减少了溶质对电导率的不利影响。XRD分析进一步表明Cu基体的晶格参数与纯Cu相同，表明溶解在固体Cu基体中的La或B可忽略不计。 因此得出结论，外部添加的形状不规则且尺寸较大的LaB6颗粒在熔融过程中溶解在熔池中，并且观察到的LaB6纳米颗粒是凝固过程中再沉淀的产物，进一步实验也排除了热循环引起的固态相变的可能性。 机械性能和导电性极为出色 3D打印技术参考注意到，联合团队开发的1.0LaB6强化纯铜具有极优秀的机械性能和其他物理性能。具体表现在： 1. 强于近红外激光和绿激光3D打印的纯铜 为了评估LaB6纳米颗粒对机械和导电性能的影响，研究人员对L-PBF工艺3D打印的纯铜和强化纯铜进行了拉伸测试和电导率测量。 纯铜的屈服强度为73±2MPa，极限拉伸强度为121±1MPa，断裂伸长率为 10.8±1.1%，电导率为88.3%IACS，计算出相应的热导率为347W m−1 K−1。纯铜的低强度和低导电率是由于高密度孔隙的存在。强化纯铜的屈服强度为347±2MPa，极限拉伸强度为412±7MPa，断裂伸长率为22.8±1.2%，电导率为98.4%IACS。计算出热导率为387W m−1 K−1。 绿激光和电子束制备的纯铜与1.0LaB6-Cu的拉伸性能比较 虽然可以使用绿激光制造高密度纯铜零件，但这些零件的强度仍然明显低于该研究中所达到的强度。强度的显著增强主要归因于LaB6纳米粒子的弥散强化。延展性的改善部分归因于抗剪切纳米颗粒的均匀分散所导致的应变硬化的改善，以及孔隙率和缺陷的减少。电导率的提高源于所制造部件的更高密度以及均匀分散的LaB6纳米粒子的最小负面影响。 2. 比GRCop-42和GRCop-84铜合金更优秀 总体而言，高强度、高延展性与高电导率相结合，使1.0LaB6强化纯铜优于传统和增材制造的纯铜、铜合金和铜基复合材料。即使是NASA开发的GRCop-42合金和GRCop-84，其85% IACS和75% IACS的电导率仍然本研究的结果 。除了更高的电导率之外，与GRCop-42和GRCop-84合金相比，1.0LaB6强化纯铜Cu还表现出更高的强度，前者合金表现出在172-208MPa范围内的屈服强度。 材料的拉伸性能及电导率 有强化纯铜制造的几何复杂部件压缩机械性能 3. 与传统制造铜材料相当的性能组合 此外，虽然1.0LaB6强化纯Cu显示出与传统工艺生产的铜基复合材料相当的电导率与机械性能的独特组合，加上增材制造提供的更大的设计自由度，对于需要高强度、导电/导热以及几何复杂的铜组件的实际应用来说非常有吸引力。 4. 具有出色的抗软化性 除了室温机械性能外，1.0LaB6强化纯铜还在高温下表现出改善的热稳定性。铜及其合金通常在高温环境下会遭受严重的强度损失，最终导致服务故障本研究的材料表现出出色的抗软化性，即使在1050 °C退火后，仍保留80%的极限拉伸强度以及28%的断裂伸长率。 END 总之，该联合团队展示了一种通过在3D打印纯铜原料中添加少量LaB6颗粒来可靠制造具有高强度和高电导率的高密度铜部件的途径。该方法的关键是向纯Cu中引入适当的颗粒，使其能够溶解在熔池中并在凝固过程中均匀重新沉淀。新开发的1.0LaB6 强化3D打印纯铜填补了金属合金3D打印领域的主要空白，可用于需要苛刻的机械和导电/导热性能的应用。由于均匀分散的纳米粒子通常用于强化金属材料，因此这种设计策略以及凝固过程中相关的溶解和再沉淀可以扩展到其他合金系统，以开发用于增材制造的其他高强度材料。 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.电化学3D打印纯铜CPU热交换器，为AI芯片散热带来新机会 2.升华三维：使用挤出技术3D打印纯铜换热器 3.可采集、可分析！国产DED金属3D打印工艺监控迈出一大步！ 4.中国3D打印行业正处于创新与经济转型的交叉点，未来充满挑战与机遇

DED增材制造的零部件性能与其微观组织结构关联密切，主要受材料性能、打印参数、系统设置等因素的影响。打印过程中某一参数设置不合理或者发生了变化，都有可能会导致零部件内部产生气孔、裂纹、成分偏析等问题，进而影响零部件性能。同时由于工艺的特殊性，肉眼无法实现对打印过程的观测和监控，用户亟需一套系统来帮助实时监测各项数据指标，以确保打印过程的稳定性和一致性。   目前，国内DED送丝打印监控软件大多还停留在对设备单一状态的监控上，打印过程的数据采集也不充分，反馈机制上更不如人意，面对大量的数据也缺乏分析能力。为帮助用户实现对打印过程全流程全方位监控，还原追溯打印过程找出缺陷点，优化打印工艺，融速科技正式推出自研DED全流程工艺监控解决方案。该方案主要由全面升级的AMsense 智能监测软硬件系统，以及升级版AMtwin™ 2.0工艺监控软件构成，集设备系统监测、熔池在线监测、工艺监控、可视化数据及孪生显示、多工艺操控、人机交互、数据分析等功能于一体，做到了过程全方位可控、质量可控，全程可追溯，操作设计上更人性化，兼容性更强，让用户操作更加灵活省心。 01AMsense工艺监控系统的“最强大脑” AMsense是融速科技专为自动化增材生产和研究领域开发的智能监测反馈系统。该系统旨在为用户提供全面的增材工艺监测和反馈控制功能，实现现有增材设备的智能化以提升增材打印质量、稳定性和生产效率。 AMsense智能监测软硬件系统 熔池摄像头监测支持高清捕捉 搭载自研AMlens高动态熔池摄像头便可时刻观测熔池状态，使用高分辨率热成像监控，热量可视化。 温度精密控制 监控每一层温度 AMsense 配备高精密的非接触式温度传感器，可实现增材过程中对工件高温区域的自主测量，全自动温控启停。 干伸长及层高的自动补偿 配备高度传感器，配合自研高精度干伸长及层高补偿算法，保持打印全程稳定一致。02AMtwin™打印过程全方位监控与管理 AMtwin™是融速科技自研的一款集成化工艺监控平台，可以实时监测产品工艺各项指标数据，以确保对打印过程进行全方位的监控与管理。在2023年增材展会等活动现场，AMtwin™ 1.0常常引起电弧增材从业者们的极大兴趣和关注。目前随着AMtwin™ 2.0软件系统的新版本升级，AMtwin™与AMsense实现了全面链接，更多维度得以实时在AMtwin™上呈现，实现工艺参数的实时可视化和动态控制。AMsense与AMtwin™的完美结合，无疑为DED送丝工艺提供了强大的生产工具。 AMtwin™多维度实时监测打印过程 全面的视图功能，数据可视再优化 AMtwin™ 2.0监控主界面主要由视图功能栏、仪表盘、实时监控信息栏、3D域、电流电压监测面板、Dock功能栏几个部分组成，打印进度、打印状态、打印参数一目了然，可视化显示确保打印稳定性、一致性，提升打印质量。 AMtwin™ 2.0监控主界面 六大优势赋能，全方位助力DED工艺监控管理 多维度监测打印全过程, 实时掌握质量和进度 数字孪生技术直观再现整个打印动态 更完整录像与数据, 确保打印过程可全面追溯 更友好交互与开放接口, 人机协作更高效 一键智能导出多格式数据, 满足各类分析需求 智能识别与快速风险响应, 持续优化打印质量  数字孪生技术动态展现打印过程 适配性高，兼容更多增材设备 融速科技激光送丝增材设备 目前，融速科技推出的电弧增材平台AMmake S2系列、电弧增材平台AMmake T1、激光送丝平台Laser One等设备已全部搭载了AMtwin™ 2.0系统。同时，AMtwin™ 2.0工艺监控系统接口开放，可适配用户使用的其他型号设备，帮助用户提升打印效率、优化打印质量。 融速科技电弧增材设备 融速科技作为国内领先的DED送丝增材制造商，具备产品研发、打印服务、软件研发三位一体能力，为用户提供全方位的数字增材软件解决方案。此次工艺监控的全面升级，实现了对DED送丝增材过程的全流程监控和管理，为DED增材制造的工艺稳定性和可重复性提供保障，为国内DED增材技术发展保驾护航。 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.国内电弧增材制造技术正在爆发，或在复制SLM技术的成功之路 2.电化学3D打印纯铜CPU热交换器，为AI芯片散热带来新机会 3.视频：ORNL使用3组机器人，电弧3D打印大尺寸金属零件 4.62页成果下载：ASTM发布由NASA支持的增材制造现场监控技术战略指南