3D打印技术参考注意到，中美两国三院院士杨培东（中国科学院外籍院士、美国国家科学院院士、美国艺术与科学院院士）团队在光致发光领域取得突破，并借助3D打印技术制备了光致发光结构。2024年第一篇Science文章以“Supramolecular assembly of blue and green halide perovskites with near-unity photoluminescence”为题刊登了该团队的研究。 https://doi.org/10.1126/science.adi4196 3D打印技术参考注意到，这篇重磅Science研究的突破在于制备了具有更高转换效率的光致发光材料，而借助3D打印制造立体结构，属于对应用的进一步延伸。 采用光致发光粉末3D打印的立体结构（发生激励后） 根据资料，所谓光致发光，是指物体依赖外界光源进行照射，从而获得能量，产生激发导致发光的现象，其在材料科学、生物科学、医学、光学器件以及能源科学等领域具有诸多应用。具有高光致发光量子产率的蓝色和绿色发射器件是当前固态照明和彩色显示研究的热门。所谓光致发光量子产率，是描述材料在受到光激发后能够发出多少光的效率。目前，较为成熟的材料GaN可以表现出90%的产率，但这类共价半导体需要高纯度，以防止晶体结构缺陷处的快速非辐射复合，并且依赖于接近1000°高温下的固态合成。作为共价半导体的替代品，离子卤化物钙钛矿因其高光吸收系数、可调谐带隙 、高缺陷容限，以及高效的光致发光和电致发光受到关注。 ( A和B )(18C6@K) 2 HfBr 6的菱面体晶胞(A)和哑铃形结构单元(B) ( C和D ) Fm-3m 晶胞 [来自开放量子材料数据库 (OQMD) (C) 和K2HfBr的孤立[HfBr 6 ]2−离子八面体构建块 (D)  (18C6@K) 2 HfBr 6粉末发出蓝光，PLQY接近一致 (96.2%)； (18C6@K) 2 ZrCl 4 Br 2粉末发出绿光，PLQY为82.7% 杨培东院士团队展示了一种超分子组装策略。3D打印技术参考查询发现，所谓超分子，通常是指由两种或两种以上分子依靠分子间相互作用结合在一起，组成复杂的、有组织的聚集体，并保持一定的完整性使其具有明确的微观结构和宏观特性。在化学中，超分子组装是由非共价键固定在一起的分子复合物。在该研究中，研究团队探索了一种超分子合成路线，采用区别与传统高温的低温合成方法，制备了具有接近一致光致发光量子产率的的蓝光和绿光发射粉末（获得的光致发光材料），光致发光量子产率分别达到了96.2%和82.7%。   高发射蓝色和绿色半导体墨水的溶液加工性和二维显示应用 进一步的，将这些粉末与非极性有机溶剂（二氯甲烷）以及聚苯乙烯混合获得了一种墨水，采用快速溶剂蒸发可制造薄膜，可用作具有明亮色彩对比度和快速响应时间的显示器。此外，研究团队还3D打印出了各种蓝色、绿色和双色发光结构。 通过搅拌和超声处理，光致发光粉末均匀分散到PEGDA树脂中。利用多材料数字光打印方法，将蓝色和绿色发射器3D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。打印的埃菲尔铁塔建筑模型在254nm激发后，显示出各自的蓝色和绿色。两座埃菲尔铁塔的尺寸都在几厘米以内，具有高分辨率的空间特征。这些粉末的粒度在亚微米级，结合40μm的打印层厚度，使粉末均匀分布在每一层中，并确保整个结构的发射颜色分布均匀。 (A) 多材料3D打印过程示意图。(B和C) 在白光 (B) 和254nm 紫外线 (C) 激发下的两个3D打印发光埃菲尔铁塔(D)254nm紫外线激发下的双色发光埃菲尔铁塔( E到H )具有不同层次结构和几何形状的共形和扭曲八面体桁架，包括立方八面体、十四面体和门格尔海绵结构，分别具有蓝色和绿色发射或其组合。这些打印结构在254nm处进行光激发。(B) 至 (G) 的比例尺为5毫米(E) 放大图像的比例尺为0.6毫米(H)的比例尺为4毫米。 单个3D打印结构还可以在打印过程中通过替代树脂并经过激励后可发出蓝色和绿色的光。研究人员打印的一种埃菲尔铁塔设计，其上下段发射蓝色，中央区域发射绿色，并实现了二阶分层晶格结构（八位桁架），一部分发射蓝色，其他为绿色。值得注意的是，八位体桁架结构内这些蓝色和绿色发射区域之间的边界的特写视图揭示了颜色过渡的高精度，两侧均没有任何颜色交叉。具有双发射的八位体桁架结构也实现了明亮的发射和高结构精度。 3D打印扭曲八隅体桁架结构：（A）在白光下和（B）在紫外灯下激励 3D打印保形八隅体桁架结构：（A）在白光下（B）在紫外灯下激励 3D打印的结构类型（A）在白光灯下（B）在紫外灯激发，最小单元5mm 研究人员还获得了其他复杂的拓扑结构，例如立方八面体、十四面体、八面体桁架和嵌入蓝色发射器的门格尔海绵，以展示可以用光打印的各种结构。这些演示作为发射离子粉末与3D打印技术集成的概念证明。3D打印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。 具有蓝色和绿色发射光的粉末与3D打印技术高度兼容。卤化物钙钛矿构件的超分子组装方法催化了对超分子组装功能材料的合成和表征的进一步研究，为该领域的实质性进展奠定了基础。 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.美国陆军资助一所大学5000万美元用于推进增材制造 2.视频：大国制造，步履铿锵！金属3D打印激光数量大战！ 3.视频：2023年国内3D打印技术领域备受关注的十大重要事件 4.白皮书：美国国防中如何使用3D打印技术

尽管增材制造的优势已得到证实，但用户应该承认一个事实：不同的工艺和制造条件可能会导致零件质量不一致和缺陷。迄今为止，缺陷仍然是激光粉末熔融（LPBF）工艺的一个关键挑战。当处理严格监管行业中的关键应用（如医疗、航空航天）时，这一挑战带来影响是十倍级别的。 此外，后处理和质量检查作为增材制造零件生产的三个主要阶段之一，可能占最终生产成本的很大一部分，特别是在上述关键应用中，会浪费大量宝贵时间和金钱。 这促使工程师了解金属增材制造缺陷的识别机制、影响和控制方法。最后，了解这些问题以及如何在基于激光粉末床熔融的工艺中解决这些问题对于制定适当的工艺参数和选定的加工技术至关重要。更重要的是，提供满足行业严格要求的零件至关重要。作为增材行业的重要服务商，Materialise对此有深刻的认识。   据Materialise 市场开发经理Gilles Claeys介绍，有多种工具可用于识别3D打印零件中的缺陷，可以“通过监控和无损检测 (NDT) 的结合来完成，无论是在打印过程中还是打印之后。在打印过程中，机器中有多个传感器跟踪工艺质量，从监测氧气水平到先进的熔池监测系统。此外，基于视觉的缺陷检测方法（当分析自动化时）是一种廉价且快速的早期废品检测方法，其中3D打印机将拍摄视觉图像，并在打印期间或打印后进行分析。打印作业完成后，在质量控制过程中，目视检查和CT扫描等无损检测方法也可用于识别缺陷。” 增材制造行业面临着许多挑战，在用于识别缺陷的工具方面，不存在一刀切的解决方案。“所使用的监测和无损检测技术的确切组合在很大程度上取决于应用。用户希望在工具或原型零件中检测到的缺陷类型与希望在医疗植入物或航空航天3D打印零件中识别的缺陷类型不同。因此，这会因应用的不同或客户的不同而有所差异。 ” Claeys解释道。   就缺陷类型而言，改变金属3D打印部件性能的异常可能与打印过程有关。如果使用激光粉末床熔融工艺，很有可能你已经处理了与几何形状、表面完整性以及微观结构等相关的缺陷。其中一些缺陷可能与小孔塌陷、气体孔隙、凝固裂纹、固态裂纹、甚至表面连接的孔隙有关。 对于Materialise专家来说，“有很多缺陷可以改变金属3D打印部件的性能，例如裂纹、气孔、夹杂物......根本原因可能是打印过程中出现的故障，例如由于粉末床分布不均匀的问题，或者可能与零件的设计或支撑有关。仿真软件可以帮助预先降低风险，但最终还需要确保交付质量，并且流程和质量随着时间的推移需要保持稳定。” 影响缺陷形成的因素 Claeys的最新论点揭示了那些可能影响打印过程中缺陷形成的因素。显然，增材制造和仿真设计对于第一次尝试就很重要。尽管模拟有助于减少设计迭代的数量，但打印机中仍然可能发生许多无法预见的事情。缺陷的形成可能与打印过程中支撑件松动有关，也可能与铺粉过程中粉末床上拖曳颗粒有关。  无论什么因素可能影响缺陷的形成，重要的是要记住，缺陷识别机制旨在解释打印机中直接发生问题的原因。正如Claeys指出的那样，“设计、构建准备和制造过程都会对零件的质量产生影响。这就是为什么拥有一个良好的工具非常重要，该工具可以将整个生产链中的所有这些数据源关联起来，以找出正在发生的事情的根本原因。” 医疗3D 打印零件示例，没有层分析  通过层分析，在后处理之前检测到缺陷 Materialise开发QPC层分析模块 根据Claeys的演示，Materialise QPC层分析软件采用人工智能来仔细检查3D打印机上相机捕获的层。在短时间内（从几秒到几分钟，具体取决于零件），该工具会全面扫描每一层，查明错误并在单个层和3D模型上直观的呈现。 市场开发经理解释说，在此步骤之后，用户会收到一份详细说明构建中缺陷的摘要，或者选择对错误进行仔细检查，并按类别进行颜色编码。此功能有助于根本原因分析，使用户能够辨别每个错误对整体构造的具体影响。该模块还可以帮助识别人眼可能忽视的错误。   Materialise QPC层分析软件可以在两个主要阶段使用： 在研发阶段，层分析软件将帮助回答“这些缺陷的根本原因是什么？”在此级别上，对于尚未实现批量生产的增材制造用户，该软件解决方案将帮助他们执行分析，从而帮助优化流程并确保他们能够找到适合其零件的正确设计和工艺参数。 第二阶段是系列化生产。一旦通过了研发阶段，并且产品已准备好进行大批量打印，那么该软件解决方案还可以用于检测打印过程中的偏差，并确保每个3D打印零件都符合生产标准”。  通过开发该软件，Materialise团队旨在开发一个独立且不可知的解决方案。谈到该解决方案如何脱颖而出，Claeys强调了其技术独立性： “该系统与硬件无关。它的设计方式使其可以使用集成视觉相机评估来自任何3D打印机的视觉图像。这意味着该模块很容易上手，因为无需在金属3D打印机的构建室内部或外部安装额外的硬件。 其次，它促进了每个构建的协作工作。多个用户可以可视化其他数据源并将其相互关联。例如，可以收集多个数据源（如其他监控系统或CT扫描），并将所有这些源关联在一起，以获得构建板质量的完整概览。”  Materialise层分析软件 除了这些能够更好地理解Materialise QPC层分析软件的规范之外，需要强调的一件事是使这些缺陷可测量的能力。如果想了解如何以及在何处节省成本，那么拥有清晰的指标来帮助做到这一点是任何缺陷检测工具的最大优势之一。 END 缺陷检测对于所有采用增材制造的高度监管行业都至关重要。航空航天、核工业和重工业领域，通常需要制造关键部件。  最后，成本仍然是解释增材制造在各行业采用缓慢的原因之一。事实证明，快速分析工具是应对这一挑战的强大工具。3D打印技术参考注意到，多家公司和研究机构已经取得了重大进展。最典型的例子就是，弗吉尼亚大学材料科学与工程专业孙涛副教授领导的研究团队在2023年首篇Science 3D打印研究中汇报了，通过整合原位同步加速器 X 射线成像、近红外成像和机器学习，能够以亚毫秒时间分辨率和100%的预测率捕获与锁孔生成相关的独特热特征。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： 1.2023年首篇Science：实时检测3D打印缺陷，预测率100% 2.实时监测+传感器融合+机器学习！橡树岭实现3D打印过程无损评价90%检测率！ 3.白皮书：美国国防中如何使用3D打印技术 4.橡树岭：原位中子衍射揭示3D打印「受控」应变演化的机制

近期，在国家自然科学基金（52305382）支持下，南京理工大学智能制造学院汤海斌课题组，基于华曙高科开源、超高温高分子增材制造设备UT252P，自主研发的碳纤维增强PEEK（CF/PEEK）复合材料SLS制备工艺研究项目，取得重要成果。 相关成果以论文《Effect of fabrication process on the microstructure and mechanical performance of carbon fiber reinforced PEEK composites via selective laser sintering》为题，发表于国际著名期刊《Composites Science and Technology 246 (2024) 110396》（影响因子9.1，https://doi.org/10.1016/j.compscitech.2023.110396），署名作者为Shuxiang Zhang, Haibin Tang, Danna Tang, Tingting Liu, Wenhe Liao。   此项研究成果表明： 采用选择性激光烧结（SLS）技术打印碳纤维增强PEEK（CF/PEEK）复合材料，生产具有优异机械性能的高分子部件，是一项非常有前景的技术。 为了进一步提高采用SLS技术打印CF/PEEK复合材料的性能，汤海斌课题组开发了CF/PEEK复合粉末材料，并开发出不同的打印工艺参数，研究了激光功率、层厚、铺粉速度、碳纤维重量分数、微观结构下的碳纤维长度、铺粉方向对制件的机械性能的影响。研究成果表明：在采用0.08 mm层厚的工艺参数下，破坏强度高达117 MPa。 此外，研究表明：15%的碳纤维重量分数适合SLS技术打印CF/PEEK复合材料，最大破坏强度优于碳纤维重量分数为10%的打印结果，平均弹性模量达到8400 MPa，是已发表论文中最好的。研究还发现破坏强度与铺粉速度是不相关的，使用长度较长的碳纤维时取得的强度更高。与破坏强度的明显变化趋势不同，SLS-CF/PEEK的弹性模量敏感性要小得多。 UT252P解决高熔点材料成形难题 华曙高科UT252P于2023年9月正式面市，目前已实现多台销售装机。对于科研型用户而言，可成形材料种类、工艺参数的丰富性和开放性、关键参数的实时监控、设备开机成本及稳定性等都是其科研应用中需要重点考虑的因素。 汤海斌教授表示：“科研与其他行业不同，我们需要进行反复测试，通过不断调整和优化烧结参数，以获得最佳效果，并测试材料的耐热性、强度及韧度等，华曙UT252P系统开源，给予了我们很大便利。同时，UT252P设备具备烧结350℃熔点材料的能力，具有良好的稳定性与易操作性，也为CF/PEEK复合材料工艺的开发提供了重要保障。” 南京理工大学智能制造学院内的华曙高科UT252P设备 烧结超高温尼龙材料对3D打印设备的温场控制要求极高，目前，全球能成熟烧结超高温尼龙材料的3D打印设备屈指可数。华曙高科UT252P设备采用自主研发的8区温控技术，温场均匀性优异，有利于表面质量及性能控制；UT252P采用滚筒铺粉，对粉末流动性要求低，适应材料更广泛，不仅降低材料研发难度，还能降低翘曲概率，提高打印质量和成功率。 碳纤维增强PEEK复合材料应用前景广阔 纯PEEK本身是一种特殊的工程塑料，具有抗辐射、自润滑、耐高温、耐磨损、抗疲劳等特点，经过碳纤维增强的CF/PEEK材料性能比纯PEEK材料在诸多方面都有提升，其应用前景广阔： 航空航天：CF/PEEK材料具有低密度及良好的加工性等优势，适合高标准航空航天部件； 电子电器：在高温、高压和高湿度等恶劣环境下能保持良好的电绝缘性，且不易变形； 汽车：密度小、性能良好、工艺方便，适合轻量化汽车部件； 医疗：具备良好生物相容性、高强度和射线可透过性，可用于制造骨科植入物，脊柱融合器、椎体间融合装置和骨固定板等。 未来，华曙高科将携手更多高校科研用户，发挥增材制造技术优势，合力推进新材料、新工艺、新应用的创新探索，为我国科研事业添砖加瓦。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.特斯拉机器人使用PEEK减重，多股涨停！国内3D打印方案已突破性发展 2.3D打印中的PEEK：一种耐用且要求苛刻的材料 3.四千字！2023年国内(准)工业级聚合物、陶瓷、砂型3D打印技术发展成就 4.五千字！2023年国内金属增材制造技术发展成就总结

残余应力在现代制造工艺中普遍存在。在许多情况下，它们可以通过设计或后处理工艺来缓解，这些处理工艺通常要么均匀的应用于整个材料（例如退火），要么仅限于近表面区域（例如喷丸处理）；或者，可以控制整个材料的残余应力分布，局部诱导拉伸和压缩应力，从而实现宏观性能增强。然而，决定组件中的最终残余应力分布需要在加工或开发材料期间详细控制热分布，这些材料的物理特性和相变以所需的方式改变应力状态。采用这种思路成功开发了角焊缝低温转变（LTT）钢，在奥氏体到马氏体转变期间的体积膨胀导致焊缝中产生压应力，对于冷却过程中理想化的单轴约束，LTT钢表现出马氏体转变过程中压应力的增加以及随着转变温度降低而压缩的残余应力状态。 增材制造以逐层方式顺序制造组件，导致人们重新关注残余应力的管理。增材制造中复杂的热循环通常会产生与传统制造路线不同的非平衡微观结构和性能，需要付出巨大努力才能获得均匀性能。然而，材料沉积和热输入的特定位置性质也提供了操纵局部条件以改变微观结构和性能的机会。这种方法可以被视为材料-结构-性能集成制造的一种形式，其特征是希望获得“在正确位置打印正确的材料”。 原则上，该方法可以包括残余应力分布的设计，例如调整拉伸-压缩不对称性或防止疲劳裂纹萌生和减缓疲劳裂纹扩展。最近的研究调查了在增材制造工艺中使用LTT钢来实现独特且复杂的残余应力状态。然而，工艺条件和相变对所得残余应力分布具有复杂的相互作用影响，其进一步取决于热收缩、塑性应变的积累和退火，以及应力状态和材料特性的温度依赖性。增材制造中的热应力是瞬态的、多轴的，热梯度很高，并且经常经历多个快速加热和冷却循环。为了证明在这些复杂条件下控制残余应力分布的途径，有必要表征加工过程中的温度、相和应力状态。 残余应力与瞬态热应力产生的塑性应变梯度相关。当累积塑性应变与任何可能的弹性位移场不相容时，增材制造组件内的残余应力分布是累积塑性应变梯度的表现。因此，直接观察增材制造过程中的应变演变将对调整加工条件和材料设计以实现针对给定应用量身定制的残余应力分布的能力产生深远影响。 然而，使用传统技术无法实时测量应力演变。增材制造技术前沿注意到，来自橡树岭国家实验室和田纳西大学的研究人员使用原位中子衍射来表征低温相变钢增材制造过程中的瞬态相变和晶格应变演化。结合衍射、红外和模拟数据表明，弹性和塑性应变分布是由面心立方和体心立方相界的运动控制的。相关研究以“Operando neutron diffraction reveals mechanisms for controlled strain evolution in 3D printing”为题发表在今年8月的Nature Communications上。  A.  采用线弧增材制造技术生产低碳钢和低温转变 (LTT250) 钢样品。样品分为三个部分并在其间冷却至室温。B.非原位中子衍射测量显示弹性晶格应变随中心线高度的变化。C构建装置，用于监测SNS加工过程中的温度、相变和晶格应变。D膨胀测量数据显示增材制造 LTT钢的近似相变温度。E操作实验程序示意图，包括三个部分的构建，中间使用主动冷却至室温，然后绘制晶格应变图。 LTT钢制造过程中，使用红外 (IR) 热成像技术测量温度分布随时间的变化，在此期间样品冷却至室温（制造1厘米）。制造过程中，在指定点收集时间分辨中子衍射数据。 在制造过程中收集每层沉积之间的红外(IR) 数据，并进行校准，清楚地指示与马氏体和奥氏体起始温度相关的等温线（比例为1厘米）   中子衍射晶格应变测量  加工对塑性应变、微观结构和硬度的影响集成热机械相变模型 残余应变演化机制 原位中子表征数据和经过验证的模型结果的结合显示了工艺条件、相变和晶格应变演化之间的相互关系。重要的是，热和机械条件的高时间和空间变化在确定这些影响方面发挥着关键作用，与理想实验相比，LTT钢产生了非常不同的响应。至关重要的是，在存在热梯度的情况下，将先前沉积的材料从BCC重新加热回FCC相场，会在两相之间产生界面，其形状和运动主导弹性和塑性应变演化。由于最终残余应力分布强烈依赖于塑性应变分布的梯度，驱动变形的弹性应变和改变存储塑性应变的热效应发挥着重要作用。 这些观察结果对定制LTT钢的性能具有重大影响。塑性应变的不均匀分布直接影响材料的机械强度和应变硬化响应；弹性残余应变分布改变了材料在每个位置处响应于所施加的载荷而经历的有效应力。根据这些分布的形成机制，很明显它们主要受FCC/BCC界面几何形状的时间演化控制。因此，考虑可能影响临界演变的参数非常重要。如此处所示的简单情况，响应沉积过程的样品加热、冷却和再加热控制界面位置。然而，这种效应还取决于沉积参数和样品边界条件，以及生产部件的几何形状。因此，有多种控制可供调整（焊接参数、道间和层间计时、主动冷却控制）和约束（所需的几何形状、沉积材料的热性能）。本文的结果表明，在计算建模的指导下，可以使用这些控制和约束的平衡来设计和操纵最终材料状态，包括属性和残余应力分布。总的来说，这项研究为设计增材制造部件中的残余应力状态和性能分布提供了一条新途径。这些发现将能够控制残余应力分布，从而实现提高疲劳寿命或抗应力腐蚀开裂等优点。 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.电弧+搅拌摩擦，混合增材制造铝合金实现强塑性协同改善 2.哈理工&商飞北研中心：模拟内部缺陷对SLM增材制造铝合金拉伸强度的影响 3.北航增材顶刊：电弧增材制造含LPSO相重稀土镁合金相变行为和性能 4.光束整形+优化球形粉末质量，使3D打印速度提升9倍

近日，3D打印技术参考注意到，牙科正畸巨头隐适美的母公司Align Technology在月初完成一次战略收购，将聚合物增材制造3D打印解决方案的先驱奥地利Cubicure公司收入囊中，迈出了巨大的飞跃。此次战略收购，是正畸解决方案发展过程中的一个里程碑，它将尖端技术与行业领先的专业知识融为一体。Cubicure以其创新的热光刻技术而闻名，专门加工高粘度树脂以生产耐用且耐温的聚合物，这是隐适美产品组合的理想补充。 尽管隐适美母公司Align自2011年以来通过多次收购积极拓展其技术能力，但这是该品牌首次将3D打印公司纳入旗下。此举代表了Align的一项重大战略步骤，并表明其战略重点是将先进的3D打印技术集成到其产品中。此次收购价值约7900万欧元（8700万美元，约合6.2亿人民币）。 01一步到位从造牙模到直接造产品 长期以来，基于树脂的3D打印技术用于牙科，通常只能制造牙模，替代传统生产的部分环节，无法直接制造复合矫治器需求的高性能聚合物。然而，这些高性能聚合物通常具有高粘度特点，使其3D打印的过程控制较为困难。直接3D打印透明牙套及其他矫治器，将会使正畸产品的制造一步到位，大大缩短产品制造流程，无疑将带来革命性的影响。   3D打印的牙模与热压成型的透明牙套 促使隐适美收购的重要原因，首先是3D打印技术已经获得了进一步发展，其次是来自竞品的压力。如今，一些公司已经开发出能够3D打印高粘度树脂的技术，如Inkbit和Quantica等新公司展示了其3D打印粘性更强的功能材料的能力；Stratasys也展示了直接3D打印的假牙；韩国的Graphy则开始直接3D打印矫正器。所有这些都表明，Align在3D打印模型上热成型对准器的开创性方法可能会过时。   Cerion 的大幅面3D打印机采用 Cubicure 材料 Cubicure高粘度树脂3D打印 Cubicure 3D打印系统 Cubicure的专利热光刻技术采用独特的加热和涂层机制，是加工高粘度树脂的关键。这种能力可以制造出坚韧且耐温的聚合物。这种3D打印工艺的精度能够实现弹性组件的增材制造，标志着正畸领域材料质量和性能的重大进步。该技术是牙科增材制造下一阶段的关键：直接生产牙齿矫正器以及假牙等。 02牙科3D打印市场未来将是一片蓝海 3D打印技术参考查询到全球第二大市场研究咨询公司Markets and Markets最新发布的相关报告，全球牙科3D打印市场到2023年预计将达到30亿美元，预计到2028年将达到67亿美元，2023年至2028年复合年增长率为17.5%。 Additive Manufacturing Research 预测的牙科3 打印市场 作为透明对准器的先驱和全球领导者，Align拥有全球最大的3D打印业务，每天生产超过100万件定制矫治器，Align正在不断创新和投资技术，以实现下一代直接3D打印产品，从而创造更多可持续且高效的解决方案。 隐适美批量化3D打印 Align Technology总裁兼首席执行官Joe Hogan表示，“我们与Cubicure的合作始于几年前的联合开发计划，并随着时间的推移不断发展，在扩展我们的直接3D打印工艺方面具有重大创新的潜力。收购Cubicure的协议是自然而然的下一步，将他们的才华横溢的团队和独特的尖端技术引入内部，他们将支持我们的长期增长战略，使我们能够扩大3D打印业务，最终能够每天直接3D打印数百万个定制产品。此次收购，在继续扩大我们在数字正畸和3D打印领域的全球领导地位。” 国内方面，领先的数字化齿科解决方案提供商铼赛智能，已开发出了涵盖齿科3D打印设备制造、数据前处理软件开发、齿科树脂材料研发和专业技术服务。在成立四年的时间里，其在数字化齿科解决方案方面取得了显著的成就。近1000家口腔企业客户选择信赖其产品，40所口腔院校也进行了测试认可。截至目前，铼赛智能已经累计打印了超70万个牙模，及11万余个种植导板，消耗树脂超30吨，积累了超90万例的齿科打印个案。其齿科专业级3D打印机成功进入技工厂市场，快速获得市场认可，得以展现出巨大的增长潜力。 牙科3D打印市场，未来无疑将是一片蓝海。 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.首席工程师分享经验！NASA借助3D打印实现下一代火箭发动机重大突破 2.美国西北大学在激光选区熔化铝合金抗蠕变性能领域取得新突破！ 3.无惧300°C高温！2023最后一款3D打印新材料来啦 4.70万个牙模、90万例3D打印个案，铼赛智能齿科数字化解决方案已取得显著成就

此前，美国西北大学在激光选区熔化增材制造铝合金抗蠕变性能领域取得新突破。相关研究成果在中科院工程技术领域一区top期刊《Additive Manufacturing》上以“Laser-melted Al-3.6Mn-2.0Fe-1.8Si-0.9Zr (wt%) alloy with outstanding creep resistance via formation of α-Al(FeMn)Si precipitates”为题发表。 原文链接：https://doi.org/10.1016/j.addma.2022.103285 沉淀硬化是可热处理合金的重要强化机制，大多微米级（亚微米）沉淀在低温时效过程中形成，对材料提供有效的强化效果。由于传统制造工艺中冷却缓慢导致这些沉淀会快速长大，从而失去强化作用。此外在凝固过程中析出沉淀在枝晶间偏析，会严重影响合金机械性能。激光选区熔化具有非常快的冷却速率，可以有效抑制沉淀的长大，已经在铝基合金领域有了较多研究。这项工作探究了一种高Mn、Fe和Si含量（Al-3.6Mn-2.0Fe-1.8Si-0.9Zr，wt%）的新型铝合金激光选区熔化（AD-HTM1），主要探究了打印态样品和时效过程中材料微观组织结构演变及抗蠕变性能。 研究中的合金由NanoAL，LLC设计开发，采用气雾化工艺制备了金属粉末，元素含量见表1。样品通过德国Concept Laser M2激光选区熔化3D打印机制备。使用往复式扫描策略制备直径7 mm，长度为16 mm的圆柱试样，激光功率375 W，扫描速度1600 mm/s，扫描间距105 μm，铺粉层厚50 μm。样品在氮气气氛下制备，氧含量保持在0.1%以下，整个制造过程中基板温度保持在200°C。   表1 合金粉末元素含量wt%（at%）  SLM直接打印的Al-3.6Mn-2.0Fe-1.8Si-0.9Zr合金由熔池底部的超细晶粒（直径约1μm）和熔池顶部的细晶粒（直径约10μm）组成（图1）。熔池顶部晶粒具有柱状形态（长度约20 μm，厚度或横截面直径约5 μm），沿热梯度方向优先生长。并且多个熔池及其边界没有明显裂纹（图1b-c）。微米尺寸的孔主要分布在熔池底部（图1c），熔池边界附近存在数十微米左右的气孔（图1b），孔隙率为0.6%。熔池顶部和底部具有明显的金属间相（图1d，e）。在凝固过程中晶粒内部和晶界处生成沉淀（图2），主要为富含Al，Si，Fe和Mn元素的α-Al（FeMn）Si等轴沉淀，此外晶界处存在片状硅沉淀（图2b-f）和Zr沉淀（图2f）。 图1 Al-3.6Mn-2.0Fe-1.8Si-0.9Zr样品微观组织：（a）EBSD，虚线表示熔池边界，超细晶在熔池底部；（b-e）背散射电子显微照片；（b，c）典型熔池结构，熔池边界为较浅的线条；（d） 熔池底部微观结构；（e）熔池顶部微观结构图2 Al-3.6Mn-2.0Fe-1.8Si-0.9Zr样品熔池底部微观组织特征：（a）明场STEM，α-Al（FeMn）Si和D023-Al3Zr沉淀，并显示Al（b），Si（c），Fe（d），Mn（e）和Zr（f）的元素分布   Al-3.6Mn-2.0Fe-1.8Si-0.9Zr合金熔池顶部微观组织（图3），由α-Al，α-Al（FeMn）Si和少量Al3Zr沉淀组成（图3），α-Al（FeMn）Si在熔池顶部析出形成具有高度分支的网络结构。并且α-Al（FeMn）Si和α-Al之间结合界面为半共格界面（图4）。熔池顶部含有Al和Si的富Zr沉淀，主要为D023-Al3Zr沉淀。 图3 Al-3.6Mn-2.0Fe-1.8Si-0.9Zr合金熔池顶部微观组织特征：（a）明场STEM，α-Al（FeMn）Si和D023-Al3Zr沉淀，并显示Al（b），Si（c），Fe（d），Mn（e）和Zr（f）的元素分布  图4 Al-3.6Mn-2.0Fe-1.8Si-0.9Zr合金熔池顶部微观结构：（a）高分辨率TEM表明α-Al（FeMn）Si和α-Al之间呈现半共格界面；（b）对应于（a）的FFT图；（c）对应于（b）的模拟衍射图案;（d）HRTEM的α-Al、Al3Zr和α-Al（FeMn）Si；（e）对应于（d）中实心正方形内的FFT图；（f）对应于（e）的模拟衍射图 Al-3.6Mn-2.0Fe-1.8Si-0.9Zr在350°C时效8 h熔池顶部区域主要由α-Al（FeMn）Si沉淀为主，这些100 nm的沉淀具有出色的抗粗化性和热稳定性。时效后的微观结构为片状Si和D023-Al3Zr沉淀。Si颗粒在时效后变为球状（图5c）。图5g为α-Al基体的HRTEM，纳米沉淀在晶粒内清晰可见，主要为时效过程中形成的Al3Zr沉淀。虽然D023-Al3Zr沉淀的形成导致基体中Zr的消耗，在后期凝固的α-Al中，一些Zr在凝固时仍会作为溶质存在于α-Al基体中。在350 °C时效时，α-Al基体中过量的Zr沉淀为亚稳态L12-Al3Zr相，图5 h的FFT图和模拟衍射图5i表明了α-Al和L12-Al3Zr之间相位关系。   图5 350 °C时效8小时的Al-3.6Mn-2.0Fe-1.8Si-0.9Zr合金熔池底部显微组织：（a）HAADF-STEM显微照片表明α-Al（FeMn）Si和Si在α-Al基体的形态；（b-f）Al，Si，Fe，Mn和Zr的元素分布;（g）析出相的HRTEM；（h）对应于（g）的FFT图案；（i）对应于（h）的模拟衍射图 Al-3.6Mn-2.0Fe-1.8Si-0.9Zr时效合金（350 °C/8 h）在300 °C下的压缩蠕变表明了两种蠕变状态，扩散蠕变达到50 MPa。在50∼80 MPa应力下，50MPa下应力指数从扩散蠕变到位错蠕变过渡。Al-3.6Mn-2.0Fe-1.8Si-0.9Zr合金中位错爬升的阈值约为 78 MPa，超过了大多数现有抗蠕变铸造和其它增材制造铝合金。 Al-6.7Cu-0.4Mn-0.2Zr合金与Al-Ce-Mg合金相比抗蠕变性相当，但在应力超过23MPa时，Al-Ce-Mg的n值急剧增加到8，这与通过位错爬升机制发生的蠕变变形一致。Al-Ce-Ni-Mn在凝固过程中形成亚微米金属间析出，80 MPa应力下优于Al-6.7Cu-0.4Mn-0.2Zr合金，与Al-6.7Cu-0.4Mn-0.2Zr合金相比，Al-Ce-Ni-Mn蠕变延展性较差。粉末冶金Al-8.5Fe-1.3 V-1.7Si合金主要由α-Al（FeV）Si沉淀组成，与Al-3.6Mn-2.0Fe-1.8Si-0.9Zr中的α-Al（FeMn）Si沉淀相似。这些α-Al（FeV）Si沉淀与α-Al呈半共格界面，与Al-3.6Mn-2.0Fe-1.8Si-0.9Zr合金相比，粉末冶金Al-Fe-V-Si中α沉淀的体积分数更大，因此表现出更高的抗蠕变性。铸造Al-9.4Ce-4.5Ni合金中第二相体积分数高，但与Al-3.6Mn-2.0Fe-1.8Si-0.9Zr相比，析出间距大，因此Al-9.4Ce-4.5Ni合金具有更强的抗蠕变性。 总之与其他相关合金抗蠕变性能相比，SLM制备的Al-3.6Mn-2.0Fe-1.8Si-0.9Zr合金形成了细小稳定的析出相，其体积分数是该合金抗蠕变性的决定性特征。具有细长形状和共格界面沉淀比具有等轴形状非共格界面的沉淀能更有效地阻止位错运动。 图6 Al-3.6Mn-2.0Fe-1.8Si-0.9Zr合金在300 °C下不同压应力的最小应变率图，低应力、中间应力和高应力下蠕变状态：（a） 包括在300°C下测试的其他铝合金：Al-7.3Ce-7.7Mg，Al-10.5Ce-3.1Ni-1.2Mn和粉末冶金α-Al(FeV)Si增强Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si；（b） 包括在300°C下测试的铸造铝合金：L12-增强Al-1.0Mn-0.3Zr-0.3Er-0.05Si，θ′增强Al-6.7Cu-0.4Mn-0.2Zr，θ′增强Al-5.0Cu-0.2Mn-0.2Zr-1.5Ni-0.3Co和共晶Al-9.4Ce-5.1Ni 总的来说这项研究首次表明α-Al（FeMn）Si沉淀会对SLM制备Al-3.6Mn-2.0Fe-1.8Si-0.9Zr合金产生晶粒细化效果，制备出无凝固开裂的铝合金样品。α-Al（FeMn）Si沉淀具有出色的热稳定性，可在时效过程中抑制晶粒长大，并且在蠕变过程中对晶界滑动和位错开动产生阻碍作用。最后由于Fe, Si和Mn通常以杂质形式存在于铝合金中，特别是在回收铝中，考虑到α-Al(FeMn)Si对铝合金的加工性能和抗蠕变性能的益处，这项工作为未来研究确定了一个有前途的研究方向，以设计回收废料，制备出抗蠕变高性能铝合金。 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打印态」钛合金具有均匀且不间断的柱状晶，获得良好的抗蠕变和抗疲劳性 2.让部件保持长寿命，橡树岭实验室开发出一种抗蠕变3D打印铝合金 3.上海交大&香港城大：3D打印铝合金疲劳强度突破纪录 4.墨尔本理工大学：一种量化增材制造疲劳数据不确定性的方法

2023年12月22日，NASA马歇尔太空飞行中心成功测试了3D打印的旋转爆震火箭发动机，测试持续251秒，产生超过5800磅（28000N）的推力。这一成功测试，获得了广泛报道，被形容为重大突破。 与传统火箭发动机的不同之处在于，它利用超音速燃烧产生推力。根据公开报道，此类发动机能够用于高速巡航导弹、高超声速飞行器，甚至飞机、单级和多级入轨飞行器的组合动力系统，已成为未来航空动力领域最具潜力的变革者之一。本期内容，3D打印技术参考介绍NASA首席工程师Paul Gradldui对3D打印用于旋转爆震发动机的应用经验。 01旋转爆震发动机被称为下一代火箭发动机的原因 火箭必须依靠燃料才能飞行，仅燃料就占火箭重量的90%-95%。相比之下，燃料仅占汽车重量的4%，即使是顶级战斗机的重量也仅占30%左右。这就是为什么开发更先进的推进系统如此重要的原因——它们可以通过更少的燃料、更轻的重量和更少的成本取得更大的效益。 标准燃气涡轮发动机的热力学效率为36.9%，而旋转爆震发动机的热力学效率为59.3%。考虑到在NASA历史的大部分时间里，1%或更少的效率跳跃，如今的进步无疑是巨大的，也是惊人的。此外，这种设计的燃油效率比标准设计高出约5%。在猎鹰火箭上，节省5%的燃料相当于约103公吨的重量，进而能够转换为有效载荷。 旋转爆震发动机运行仿真 旋转爆震火箭发动机具有结构紧凑、喷射压力低和比冲高等优点，最大优势是可实现自增压，从而在结构方面取消或大幅简化了传统发动机的多级活动部件，使发动机在获得同样或更高性能的同时减轻重量、更加紧凑、成本更低，是实现压力增益燃烧最具前途的技术路线之一。更直白的说，它可以以更小的尺寸、更低的成本，让飞行器飞的更快、更远。因此，旋转爆震发动机受到了很多国家的重视，美国、俄罗斯、欧洲、中国等国家和地区都开展了相关的关键技术研究，美国在此方面已经领先世界。但这和3D打印有什么关系呢？ 02新材料+新工艺带来突破性的性能改进 爆震室和喷嘴全部使用GRCop-42或GRCop-84铜合金，通过激光粉末床熔融工艺生产，材料与制造工艺全部来源于NASA此前的成熟供应链。因为结构更加紧凑，这使得旋转爆震发动机的制造变得更加困难。3D打印技术使这些结构的制造更为便捷，复杂设计得以实现。 NASA首席工程师Paul Gradl表示，“现在我们可以去建造复杂的通道，并且可以使用GRCop42和GRX810等新材料。此前已经测试的一些旋转爆震火箭发动机性能已经提高了30%，比传统发动机节能20%到30%。在航天飞机时代和其他一些开发项目中，通常会追求0.5%或1%的性能改进，因此目前的进步是巨大的。增材制造无疑也正在改变我们思考这些先进推进概念的方式。” 使用L-PBF打印GRCop-42和IN718喷注器主体 旋转爆震发动机的内部会持续发生大规模爆炸和冲击波，所选择的材料具有高强度显然是理想的选择，但导热性也很重要。最新一代火箭发动机模型可以轻松达到约3300℃。如果没有足够的冷却，高温会导致火箭发动机熔化。GRCop42的高导热性能够将热量从火箭中传导出去，从而使其具有更快冷却的机制。然而，热量仍然需要从GRCop42转移到其他介质中，以防止其熔化。一种流行的技术，称为再生冷却，可以进行热传递，进而能够制造出超耐热的火箭发动机。 但仍然存在问题。再生冷却的工作原理是通过发动机中的通道泵送超冷火箭燃料以保持冷却，但加工所有复杂的通道需要大量时间和金钱。这便是3D打印发挥作用的地方，只需使用CAD制作通道，即可将它们完全集成的打印出来，从而节省时间和金钱。 通道流量测试（左）和硬件组件的组装（右） 增材制造的优势也延伸到了旋转爆震发动机结构设计的其他部分，以利用爆炸的力量帮助保持冲击波脉冲旋转。微型冷却阀与推力室一样也是增材制造工艺的一部分。 点火至全功率主舞台时的高速和红外静态图像（2022） 由于新开发的增材制造技术和新型合金材料（如GRCop42）的结合，旋转爆震发动机的制造在今天已经更加可行。在2023年12月22日之前的上一次测试中，NASA原型机在近一分钟内产生了超过4000磅的推力，发动机内部的压力也达到了622磅每平方英寸，NASA称这是“该设计有记录以来的最高压力等级”，也是这款增材制造发动机的具体记录。由于现有火箭发动机的内部压力在700至3500磅之间，因此仍有很大的发展空间。而近日的测试，其推力再上一个台阶，达到了5800磅。 03降成本、高效率、高效能3D打印影响相关领域发展进程 这些进步影响人类的第一个方式是成本。火箭技术独特、体积庞大且复杂，需要大量的设计迭代、原型制作、大量的测试和昂贵的定制加工。所有这些加在一起导致了任务之间的漫长等待和高昂的成本。 然而，通过增材制造可以减少测试之间的等待时间，从而降低成本，也可以真正加快创新速度。3D打印可以通过降低复杂性来减轻重量，提升发动机效率，并进一步降低成本。目前几乎所有需要费力手工制作过程的产品都可以从增材制造中受益。 旋转爆震发动机腔室组件 “传统上，在所有环节进展顺利的情况下，制造燃烧室需要六个月，在某些情况下需要十二个月。而通过增材制造，以前需要花费数月甚至数年才能制造的零件，现在可以在几天或几个月内制造出来。随之而来的是巨大的成本节省。因为航空航天使用的很多零件，没有什么是便宜的。” “从使用的大型部件到紧固件和密封件，所有产品都是按订单生产的。因此，其中一些组件的价值即使不是数百万美元，也可能达到数十万美元。所以即使得到了几个百分点的成本节省，那也是巨大的。在许多情况下，使用增材制造，我们可以节省50%或更多的成本。” 通过生产更便宜、更高效的火箭发动机，卫星部署的成本也降低了。这很可能意味着更便宜、更丰富的卫星，从数据收集和传输、资产跟踪、成像等等，并最终给用户带来实惠。 04实事求是，有序推进官方统筹整个技术的行业应用 尽管增材制造技术令人惊叹，但并非所有产品都可以或应该用这些技术来制造。传统的制造技术在特定的应用中，同样可以具有更低的成本和更高的生产效率。 此外还有一个陡峭的学习曲线，将想法转化为CAD实际上并不容易，还需要进行大量的试验和错误。Paul Gradl指出，他们在制作火箭部件时必须处理同样的问题。尽管CAD和增材制造打开了很多大门，但仍然有一些角度和形状无法通过这些技术实现。对人员进行CAD培训并让他们掌握所有最佳实践可能需要花费大量时间，以免犯下代价高昂的错误。 增材制造作为一种新技术，在它找到适合自己的市场之前，会被错误的应用于各种事物。但3D打印看起来确实将彻底改变航空航天领域，而且NASA希望传播知识并资助大量与3D打印相关的项目，而不限于大学或企业，重点是开发新的增材制造工艺或利用现有的3D打印技术来支持NASA的各种应用。此次测试，就是NASA马歇尔太空飞行中心、In Space LLC和普渡大学之间合作的结果。 因此，NASA在促进增材制造技术在航空航天领域的应用具有举足轻重的作用，属于国家机构层面统筹一项技术的发展和应用。 推荐文件：Current State of NASA Continuously Rotating Detonation Cycle Engine Development （可联系笔者发送） 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： 1.四千字！2023年国内(准)工业级聚合物、陶瓷、砂型3D打印技术发展成就 2.五千字！2023年国内金属增材制造技术发展成就总结 3.总结2023增材制造行业大事，预测2024未来行业走向 4.汇总：2023年3D打印《Science》《Nature》正刊文章，共11篇

与钢材和钛合金相比，铝合金增材制造 (AM) 的发展速度相对较慢，但在过去15年中呈现出蓬勃发展的趋势。通过学术界和工业界的共同努力，铝及其合金在新工艺、新合金、新热处理型材的开发和应用等方面取得了重大进展。近日，新加坡制造技术研究所、南京理工大学、南洋理工大学、新加坡科学技术研究局，四所著名科研机构和院所的研究人员联合，发表了铝合金增材制造技术大综述文章。 https://doi.org/10.1016/j.ijmachtools.2023.104047 文章详细概述了使用各种增材制造技术制造不同铝合金的工艺技术、微观结构和性能，包括激光粉末床熔融、电子束粉末床熔融、激光粉末直接能量沉积、电弧增材制造、粘结剂喷射等工艺，评估了每种铝合金制造技术的优缺点。作为铝合金增材制造的主导技术，重点介绍了激光粉末床熔化技术，综述了后热处理、粉末原料、氧化和元素蒸发等各种因素对微观结构和性能的影响。 介绍 增材制造技术自成立以来被广泛认为是生产高性能结构零件的新技术，这主要归功于这项技术所提供的制造优势，因此它引起了研究者极大的兴趣。作为仅次于钢材的第二种最常用的结构合金，铝 (Al) 合金由于其低密度和优异的性能组合，在航空航天工业中发挥了重要作用。到目前为止，熔体增材制造和固态增材制造技术都已被用于制造铝合金。基于熔体增材制造技术，由于下面原因铝合金的增材制造发展相对缓慢：（1）与钛合金不同，铝合金易于通过传统铸造或锻造方法铸造成复杂形状的部件；（2）铝粉表面易形成氧化物、铺展性差和能量吸收率差；(3) 一些高强铝合金焊接性差，在增材制造过程中会形成热裂纹。即使存在上述缺点，但由于铝合金提供的优异性能，Al合金增材制造吸引了业界越来越多的关注。 图1. 2017-2028年铝合金需求量：(a) 用于增材制造零件原型和最终零件生产的铝合金(b) 压铸和增材制造专用铝合金这篇报道主要综述了侧重于通过六种不同增材制造技术对铝合金和铝基复合材料进行增材制造，包括基于融合的L-PBF、线弧增材制造(WAAM)、电子束粉末床熔融(EB-PBF)、激光粉末直接能量沉积 (LP-DED)、基于烧结的粘结剂喷射 (BJ)等。图2是基于L-PBF、WAAM、LP-DED、EB-PBF和AFSD（搅拌摩擦沉积） 的 Al 和铝合金增材制造的出版物统计数量，对2006年至2022年共计约2200篇论文的调查。 图2. 基于L-PBF、WAAM、LP-DED、EB-PBF和AFSD的铝和铝合金增材制造研究出版物统计 铝合金的分类 根据 ASTM 标准，目前铝合金可分为两大类，即锻造合金和铸造合金。到目前为止，作为结构材料采用的铝合金中约有80%是锻造合金。此外，根据性能发展的主要机制，铝合金可以标记为可热处理或不可热处理合金。可热处理的铝合金依靠热处理来强化合金，而非热处理的铝合金则依靠加工硬化。最后，铝合金可以根据其成分分为不同的族。例如，Al5xx.x（铸造）和Al5xxx（锻造）合金以镁为主要合金元素。各种铸造和变形铝合金的详细分类，如图3。在这项综述中，铝合金系列根据主要成分进行分类，包括 Al、Al–Cu、Al–Mn、Al–Si、Al–Mg、Al–Mg–Si、Al–Zn、Al-Fe、Al-Li 和 Al-Sn。 图3 各类铝合金分类 铝合金增材制造技术及挑战 接下来，将介绍激光粉末床熔融 (L-PBF)、电子束粉末床熔融 (EB-PBF)、激光粉末直接能量沉积 (LP-DED)、电弧增材制造 (WAAM)、粘结剂喷射 (BJ)和搅拌摩擦沉积 (AFSD)共六种铝合金增材制造技术的材料特点。 基于材料结合方式的增材制造工艺分类。本文仅涵盖激光粉末床融合 (L-PBF)、电子束粉末床融合 (EB-PBF)、激光粉末直接能量沉积 (LP-DED)、电弧增材制造 (WAAM)、粘合剂喷射 (BJ)和添加剂搅拌摩擦沉积 (AFSD)增材制造技术的示意图和加工特性。电弧增材制造 (WAAM) 、粘结剂喷射 (BJ) 、激光粉末床熔合 (L-PBF) , 激光粉末直接能量沉积 (LP-DED), 电子束粉末床熔合 (EB-PBF),以及搅拌摩擦沉积 (AFSD) 1. 激光粉末直接能量沉积铝合金 LP-DED在更高的沉积速率和熔覆/涂层或修复能力方面具有多项优势，但它具有成型精度和复杂性较低的缺点。目前，有许多尝试通过 LP-DED 制造铝合金，包括Al-Si、Al-Cu、Al-Mn、Al-Mg和 Al-Fe-Cr合金。目前已经表明LP-DED铝合金在熔池中或沿构建方向存在跨多尺度的异质微观结构。微观结构演变归因于沿构建方向的冷却速率降低，导致二次枝晶臂间距较粗，样品顶部的硬度较低。LP-DED Al5083 合金的等轴晶和柱状晶均具有倾斜生长角且无明显织构。相比之下，对于 LP-DED Al3104柱状晶粒沿构建方向外延生长，首选方向为沿 (100)（图4）。 图4 激光粉末直接能量沉积铝合金的微观结构和机械性能 2. 铝合金电子束粉末床熔融 由于EB-PBF需要预热以降低热应力，因此EB-PBF具有制造易开裂的高强度铝合金的巨大潜力。真空状态下的打印室还可以防止氧化，这使得加工铝合金具有吸引力。对于典型的 AlSi10Mg，它表现出与L-PBF对应物完全不同的微观结构，后者表现出蜂窝状结构。EB-PBF AlSi10Mg合金含有AlFeSi相和Si颗粒。组织主要由晶粒尺寸约为40μm的等轴晶粒和尺寸范围为0.5-2μm的细小亚晶粒组成，EB-PBF样品的硬度和屈服强度低于L-PBF样品（图5）。 图5. 建成电子束粉末床熔融AlSi10Mg微观结构和力学性能…

为促进机械工业科技进步，充分调动和激发机械工业科技人员的积极性，表彰在全省机械工业科技工作中作出突出贡献的单位，根据《江苏机械工业科技进步奖评奖办法》的规定，经江苏机械工业科技进步奖励评审委员会专家评审，永年激光《面向航空航天大尺寸复杂结构的多激光粉末床增材制造装备YLM-1000-B》项目获 2023 年度江苏机械工业科技进步奖一等奖。  本次获奖再次充分体现了业界对永年激光的科研技术实力的肯定！永年激光，用科技创新赋能高质量发展，研制的激光3D金属打印设备系列化产品，从中小型到超大型，从科研教育到国防军工应用，深耕细作，精益求精，逐步形成“专精特新”的差异化竞争优势。  面向航空航天大尺寸复杂构件的多激光粉末床增材制造装备YLM-1000-B型装备的科技水平已处于国内领先、国际先进水平；分别荣获了江苏省“专精特新”产品认证、江苏省首台套重大技术装备、江苏机械工业科技进步一等奖；该设备广泛应用于航空航天、教育科研、IT电子、石油化工、汽车模具、口腔医疗、文化创意等领域。 路虽远，行则将至；事虽难，做则必成。永年激光正在研制和攻克——面向航空航天大尺寸复杂构件的36束激光智能动态扫描YLM-1200型装备，最大成形尺寸达到1200X1200X1200mm，成形速度达到4000g/h，各项技术指标将再次刷新国内外最高记录。以实现“高效率、高可靠性、高成形质量和低成本”为目标，促使智能化增材制造成为未来的主流制造技术，这是3D打印的中国梦，也是永年激光全体员工的不懈追求。 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.颜永年教授：发展大型高效激光金属熔化3D打印装备，助推我国航天航空制造发展 2.36激光束YLM-1200金属3D打印机！永年激光重磅产品已获订单！ 3.永年激光金属3D打印新产品和科技成果通过鉴定——国内领先、国际先进 4.ChatGPT关于2024年3D打印行业的预测：整合、扩张和智能工厂

在工业生产领域，面对高温环境下零件失去强度或形变的挑战，传统树脂材料难以保持零件的强度和形状稳定。为解决这一问题，RAYSHAPE凭借创新力成功研发出一款备受瞩目的树脂材料——Hi-Temp 300。这一产品以其卓越的耐高温性和稳定性，为工业制造提供了更为可靠的解决方案。 RAYSHAPE推出Hi-Temp 300耐高温树脂 Hi-Temp 300是一种生产级材料，在高温环境下表现出色，特别适用于制造高温组件测试和通用部件，例如暖通空调、家用电器、电机外壳和定子。同时，它还可广泛应用于低压成型和模具加工，涵盖发泡材料和橡胶等领域。其独特之处在于，Hi-Temp 300不仅具备高温环境下的优异性能，还拥有一系列突出的优势，无需进行二次热固化后处理，以及出色的可视化效果，可用于评估部件的内部特征和流体流动性能。 Hi-Temp 300的最大优势在于其卓越的耐高温性能。其热变形温度可达300℃，使其能够在高温环境下保持零部件的完整性和稳定性，从而延长零件的使用寿命。相较于一般树脂材料，Hi-Temp 300具有更高的热耐性，可承受更高的温度，从而大大降低了后处理所需时间和硬件投入。这意味着它能够在更为严苛的工作环境下发挥作用，满足零件精细化需求，其热变形性能优越，打印开模模具可保证在压模时不发生变形。   搅拌机部件模具 汽车发动机拉动启动盖  Hi-Temp 300的广泛应用  Hi-Temp 300的广泛应用范围包括光固化3D打印耐高温精细原型，涵盖热媒介流道、耐热支架、外壳和固定装置等多个领域。 HVAC 通风口安装座  Hi-Temp 300不仅在耐高温性能上脱颖而出，其特性也十分引人瞩目。无论是高压还是低压环境，Hi-Temp 300的热变形温度（HDT）都在300°C以上。其刚性和透明度为制造模具提供了理想的材料选择，弯曲模量达到4158 MPa，使其为模具制造提供了卓越的性能和可塑性。 涡轮旋转工具 Hi-Temp 300材料性能 RAYSHAPE的Hi-Temp 300树脂材料通过其卓越的耐高温性能和稳定性，为工业生产中的高温应用提供了一种创新解决方案。这款材料的推出为各个领域的制造商提供更多可能性和自由度。随着Hi-Temp 300的应用范围不断扩大，我们相信它将在工业领域发挥重要作用，助力高温环境下零件的长期可靠性。 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.RAYSHAPE完成A+轮融资，发布4K大尺寸DLP 3D打印机 2.高品质3D打印解决方案，助力国内超30所高校开展光固化成型研究 3.70万个牙模、90万例3D打印个案，铼赛智能齿科数字化解决方案已取得显著成就 4.外发3D打印风险越来越高，知名品牌选择RAYSHAPE打印机转向内部生产