微软加速器（隶属微软总部）近日正式发布其2023年创业加速计划春季班榜单，中国3D打印企业RAYSHAPE铼赛智能成功入选，成为该加速器在中国的新成员。 作为微软旗下的创业加速器，微软加速器计划为初创企业提供孵化、加速、投资和资源整合等服务，为初创企业提供全方位的支持，帮助企业加速产品的研发和推广进程，进一步提升企业在行业内的知名度和影响力。RAYSHAPE入选微软加速器，不仅是对其技术和创新能力的认可，更是对其未来发展的信心。 23家硬科技企业进入榜单（来自微软加速器） RAYSHAPE是一家快速成长的中国光固化3D打印方案提供商，专注于中小尺寸精密样件的高质量打印，拥有从专业级到生产级的完整的光固化3D打印设备产品线。致力于为制造业、医疗齿科等提供高效、便捷的3D打印解决方案。入选微软加速器，将为RAYSHAPE的未来发展注入新的动力和机遇。 公司成立于2019年7月，总部位于中国苏州，是国家高新技术企业。自研高性能树脂以拓展更多应用场景，高韧性、耐高温、防静电树脂等一系列特色材料，推动产品在消费电子、低压电器、光电、医疗器械、齿科、文创等行业，被广泛用于3D打印功能原型、模具、产线夹治具、精密部件小批量生产、种植导板、正畸牙模，等诸多应用场景，在各行业积累了丰富的客户案例，如施耐德、华为、大疆、牙博士口腔、瑞尔口腔等等，取得了良好的市场口碑。 RAYSHAPE工业产品线及齿科3D打印解决方案 部分RAYSHAPE自研光固化3D打印材料产品 入选微软加速器，RAYSHAPE将能够获得包括技术支持、导师指导、市场营销和投资等方面在内的更多资源和支持，同时，RAYSHAPE也将能够与其他初创企业和企业家进行交流和合作，拓展其在3D打印乃至智能制造领域的影响力和竞争力。 随着3D打印技术的不断进步和应用领域的扩展，RAYSHAPE不断推陈出新，不断创新，致力于为用户提供更高品质、更多样化的产品与服务。公司在研发方面持续投入，并与多家高校和研究机构进行合作，共同研究开发更先进的3D打印技术和材料，以满足不同行业的需求。 创始人参加微软加速器创业加速计划2023年春季班RAYSHAPE积极拥抱国际化，2019年成立至今，已在英国伦敦和美国俄亥俄州设立分支结构，致力于为全球用户提供更合乎本地市场需求的产品与服务，而微软加速器的全球资源和影响力，也将为RAYSHAPE拓展市场、辐射全球提供支持。 RAYSHAPE入选微软加速器是未来发展的重要里程碑。微软加速器将为RAYSHAPE提供全方位的支持和资源，为其未来的发展注入新的动力和机遇。同时，RAYSHAPE也将与其他初创企业和企业家进行交流和合作，共同用科技见证未来。 RAYSHAPE创始人 RAYSHAPE创始人刘震，上海交通大学机器人专业硕士，10年3D打印行业经验，曾在世界领先的3D打印机创业公司担任CTO。任职5年间，从0开始组建研发团队，开发的产品累计销售收入超6亿，助力该公司成为工业级SLA型3D打印公司世界TOP 3。目前已获评常熟市科技创新创业领军人才（B类）、姑苏创新创业领军人才等殊荣。 微软加速器 微软加速器隶属于微软，是微软的全球项目，除中国外，在美国、英国、德国、印度、以色列等国家均设有办公室，每年赋能全球创业企业超过5000家。上海是微软加速器北亚区总部，管理着微软创新企业事业部大中华区，日本和韩国系。自2012年在华启动以来，微软加速器始终恪守对中国创业者的承诺，致力于为创业企业提供贯穿全生命周期的创业服务，志在成为信息科技演进的风向标和优秀新创企业的引力场。 入华十年，微软加速器已成功加速了800多家硬科技企业，入选的成员企业皆具备世界前沿的硬核科技成果或技术，其中进入微软加速器加速计划的超过80%的企业成功获得下一轮投资，总体估值已超过4000亿元。依托于国际化的创新资源网络，微软加速器同时承担了帮助中国创新企业出海及国际创新企业进入中国的赋能工作。 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.RAYSHAPE向全球展示精密光固化3D打印解决方案 2.崛起速度惊人，国产3D打印设备商成功开拓欧美市场的密码 3.知名JCI国际认证医院，借助国产3D打印解决方案深化齿科数字化转型 4.国产高性能DLP 3D打印机畅销10余国家和地区，不乏华为等高端用户

近日，3D打印技术参考注意到，有美国公司开始售卖金属3D打印数据。 西门子已经为增材制造开发了一个端到端的设计建造开发平台，涵盖从概念、设计、制造到车间操作及自动化的所有过程，通过重塑设计、重组制造、重构业务，着力于实现增材制造的工业应用。深入研究金属3D打印工艺是整个流程的重要组成部分，其中就包括系统的工艺参数-材料性能对应数据库的建立，如拉伸、低周疲劳、高周疲劳以及在各种温度条件下的蠕变等信息。 西门子能源拥有约90台工业金属3D打印机（点击）、400多种符合批量生产条件的材料，对于激光粉末床熔融工艺，已经实现100多个合格的能源行业应用。 该公司使用激光粉末床熔融工艺创建了Ti64、Inconel 625和Inconel 718的数据库，并授权增材制造数据专家Senvol实现商业化。Senvol表示，这些数据最初仅供内部使用，但最近决定将其商业化，且每个数据库都可单独出售，并提供对数据库的快速访问。 西门子能源内部3D打印生产设施 系统的数据研究极其耗时 正在使用Senvol数据库的组织 掌握金属3D打印的参数-性能关系，对高端应用来说至关重要，它关系到制造质量、性能、效率、成本以及认证。系统的数据研究涉及数十项测试、数百个样本信息，是一项极耗时间、极耗精力的过程。Senvol表示，数据库将以开发价格的一小部分出售。 西门子正在更广泛的提供这些数据产品，这表明它希望自己的标准被整个行业采用，同时也推动整个制造业更快的将3D打印集成到供应链。作为拜登政府AM Forward计划的重要参与者，西门子能源是该计划的创始成员。该倡议要求西门子、通用电气以及其他世界上最大的国防承包商一起努力促进增材制造在其供应链中的使用。将小公司更牢固的绑定在西门子的供应链中，同时还确保该行业能够遵守西门子的标准，对于西门子来说无疑具有安全保障。当然，西门子可通过将这些产品授权给其合作伙伴来获得一部分利润。 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;硕博千人交流Q群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.西门子能源：90台金属3D打印机、100种认证应用案例、400种零件进入批量生产 2.GE宣布2023年将投4.5亿美元于制造业务，包含3D打印 3.航天六院百台增材制造设备规模的产业化、研发双中心建成 4.反其道而行之，EOS工程师介绍无支撑粉末床金属3D打印策略

原定于北京时间3月9日凌晨发射的全球首枚全3D打印火箭——Relativity Space Terran 1，由于火箭第二级燃料温度“超过发射承诺标准限制”而被自动取消发射。 下一个发射尝试窗口已确认为美国东部时间3月11日星期六，北京时间3月12日周日凌晨。 本次发射备受关注的原因在于： 火箭85%以上质量的零件由3D打印制造，包括火箭整个箭体和几乎所有发动机部件； 将以极低的成本发射商业载荷； 通过零件整合，火箭零件数量减少了100倍； 能够在短短60天内制造整枚火箭； 将改变过去60年航空航天业历史。 本次任务的代号为“祝你好运，玩得开心”，简称GLHF。本次试飞的一个关键目标是证明飞行器具有足够的强度，能够满足发射上升段严酷的环境力学条件。顺利发射、飞越海洋，并能承受飞行中载荷最高的点，是最具挑战性的阶段之一，这将有效证明3D打印火箭在结构上是可行的。首飞测试的Terran 1未携带有效载荷，只有一个重约3.3磅(1.5公斤)的纪念性3D打印金属环。 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;硕博千人交流Q群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.2023年增材制造行业薪资调查报告（附投票） 2.知名电池3D打印厂商Sakuu将上市，下一代产品今年上市 3.GE宣布2023年将投4.5亿美元于制造业务，包含3D打印 4.航天六院百台增材制造设备规模的产业化、研发双中心建成

导读：3D打印的高温合金断裂性能的各向异性影响其在航空航天领域的进一步应用，这与材料的晶粒形貌、晶界状态以及析出相的形貌和位置密切相关。经过全新设计的热等静压+固溶+时效后处理，使LPBF制造的垂直和水平试样的常温拉伸性能均保持在较高水平，650°C和690MPa下的高温平均断裂寿命分别达到173和131小时，满足相关标准要求。 IN718高温合金以其优异的强度、抗氧化性、高温耐腐蚀性以及性能和成本的平衡而成为工业燃气轮机、飞机和火箭发动机中广泛使用的合金之一。当前航空航天制造业需要越来越复杂的设计，传统制造工艺加工具有复杂内外轮廓的IN718零件时间周期长且成本高，尤其对于少量需求具有极大挑战，同时有些零件甚至不能用传统技术制造。增材制造已经成为该领域的重要制造技术，而LPBF/SLM（粉末床激光熔融/选择性激光熔化）则成为高精度制造IN718整体结构复杂零件的关键候选技术。 GE航空合并150个零件，3D打印de 1米直径In718发动机部件采用LPBF工艺3D打印In718合金的显微组织与传统的锻造和铸造有很大不同。在激光高能量密度、瞬间熔融的常规SLM制造中，大的温度梯度不可避免，这导致形成有害的富Nb Laves相和δ相的形成，以及Nb和Mo的微观偏析，并严重抑制了主要强相γ′′和γ′相的析出。此外，采用SLM制造的金属材料往往具有各向异性，必须进一步对试件进行热处理，调整打印材料的微观结构以满足工程要求。 由于IN718的应用范围很广，它会长时间暴露在高温和高应力下，因此会因蠕变引起微观结构破坏而失效。因此，对于SLM-IN718合金，蠕变和应力断裂性能的研究显得尤为重要。来自西南交通大学的研究人员，通过工艺参数控制和后处理设计获得了不同的微观结构，并研究了不同微观结构与应力断裂性能各向异性的关系。 10.1007/s11661-022-06872-2材料的热处理有以下几种方案：HT1是指锻造IN718执行AMS5662标准热处理；对于热等静压(HIP)工艺，材料被加热到1170°C，在100MPa的压力下保持4小时，然后空冷。HIP仅用于HT3样品作为第一个热处理步骤。ST1固溶处理是将材料加热到980℃保温1小时，然后空冷。ST2固溶处理，是将材料加热至800℃并保持0.5小时，然后以10℃/分钟的速度升温至950℃并保持0.5小时，然后空冷。同时设计了两种时效热处理，AT1时效处理：材料加热至720℃保温8小时，炉内冷却至620℃保温2小时，在620°C下保持8小时，然后空冷。AT2时效处理：将材料加热至760℃，保温8小时，炉内冷却2小时至650℃，650℃保温8小时，空冷。 三种热处理条件 测试结果显示：HT1条件下，水平试件具有良好的力学性能，屈服强度和抗拉强度分别为1221.8和1403.5 MPa，断裂伸长率较高为22.0 %；HT2条件下，水平试样的性能也能达到较高水平，其屈服强度为1274.6 MPa，抗拉强度为1420.6 MPa，断裂伸长率19.4%。这两种热处理条件下，水平与垂直试件的力学性能都有很大不同。HT3条件下，水平试件的力学性能与垂直试件无明显差异，抗拉强度分别达到1395.6和1374.9 Mpa。这三种热处理条件下的抗拉强度均超过锻造In718在标准热处理条件下的数据。 常温下的拉伸性能测试 试样在650°C和 690MPa下的应力断裂寿命测试显示： HT1、HT2和HT3条件下，垂直试样的平均应力断裂寿命分别为42.6、46.5和173小时： HT1、HT2和HT3条件下，水平试样的平均应力断裂寿命分别为24.7、21.5 和131小时。 650 °C 和 690 MPa 三种状态下的应力断裂性能 因此，三种热处理条件下下的垂直试样均符合AMS 5662M对变形In718的标准规范（应力断裂寿命≥23 小时），且在这三种热处理状态下，垂直试件的应力断裂寿命均高于水平试件。HT1、HT2和HT3 试样的应力断裂寿命差异比分别为72.5%、116.3%和32.1%，应力断裂特性的各向异性随水平和垂直方向裂纹萌生点数之差的减小而减小。 晶粒尺寸的均匀性、δ相析出的位置和形貌是影响应力断裂寿命各向异性的关键因素。对于保留大量打印微观结构的试件（HT2），不同熔池类型沿应力方向的数量差异是主要影响因素。对于柱状晶和晶界析出大量δ相的试样（HT1），沿应力方向横向晶界的数量和长度差异是决定应力断裂各向异性的主要因素。 在应力断裂试验后，HT3试件大尺寸裂纹比例最大，平均裂纹尺寸最大，空腔裂纹数量较多。较大的晶粒尺寸和较高的γ ''相体积分数和较大的γ ''相尺寸有利于延长应力断裂寿命。同时，相似的晶粒形状和尺寸降低了应力断裂寿命的各向异性。晶粒均匀程度和潜在的结构缺陷可能是影响应力断裂寿命各向异性的决定性因素。 总的来说，这项研究为如何降低通过LPBF制造Inconel718因各向异性导致应力断裂性能差异提供了依据，将对其在工程中的广泛应用产生积极影响。 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;硕博千人交流群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.西工大「高强韧铝合金增材制造」为梦天舱、长五B研制提供了重要技术 2.钨金属的不同3D打印工艺，优势互补、潜力无限 3.优化的混合保护气体为3D打印更高质量的金属零件带来新方向 4.金属激光增材制造中的激光熔化模式 | 清华大学赵沧教授最新研究

2月28日，3D Systems公布了其2022年第四季度和全年财务业绩。 与2021年的6.156亿美元相比，2022年的收入为5.38亿美元，下降12.6%； 亏损1.227亿美元； 5.687亿美元的现金和短期投资使公司能够进行持续增长投资 尽管2022年第四季度和全年的收入下降，但3D Systems股价在公司发布最新财务报告后的第二天早上上涨了近17%。投资者最初对3D Systems的业绩感到满意，尤其是因为净亏损好于预期。 负调整后的EBITDA（息税折旧及摊销前利润）和1.227亿美元的净亏损是其重大挫折，这主要是持续通货膨胀的结果，体现在更高的劳动力和材料成本上，这对毛利率造成了挑战。此外，消费者将支出转移到更多的基本必需品上，从而减少了对许多选择性医疗和牙科手术的需求。 因此，该品牌在2022年下半年的牙科市场收入出现了意想不到的显著下降，这一影响尤其大，因为牙科销售额占总业务的很大一部分。此外，其他经济不确定性加上对经济衰退的担忧使客户推迟了对设备和库存的新投资。 3D Systems2022年的毛利率为39.8%，上年为42.5%。利润率下降是由多种因素造成的，包括2021年非核心资产的剥离，对投入成本、运费的通货膨胀影响，以及由于2022年销售更多打印机和更少材料而导致的产品组合的不利变化。 尽管遭遇挫折，3D Systems首席执行官仍保持乐观，其将2022年下半年描述为“稳健”，表示公司很好的履行了对关键客户的承诺，并强调2022年计划成为 3D Systems 的“投资年”。因此，大部分资金用于更新产品组合、继续打造世界一流的再生医学业务，以及改善企业和监管基础设施以支持未来增长。 该公司硬件团队全面更新最关键的打印机平台，并且已经在这方面取得了几个重要的里程碑，包括推出该品牌有史以来最快的大幅面SLA 750和SLA 750双立体光刻用于大批量聚合物应用的打印机；对其行业领先的喷射打印机MJP 2500W的重大升级，该打印机非常适合珠宝和其他小型精密铸造应用。 除了牙科方面的挫折外，2022年3D Systems在其医疗保健部门的其他一些主要业务领域实现了健康增长。此外，第四季度面向医生、外科医生和医院的虚拟手术规划和即时护理解决方案的销售额也有所增长。 根据目前的预测，3D Systems2023年的收入将在5.45亿-5.75亿美元之间，毛利率至少为40%。 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;硕博千人交流Q群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.角逐10亿美元市场：3D Systems发布新一代蜡模3D打印机，吞吐量提高25% 2.3D Systems专家总结2022年塑料和金属3D打印取得的创新 3.【电子书】3D Systems推出大尺寸批量制造尼龙机SLS 380，将3D打印融入生产流程 4.2.09亿美元：Desktop Metal 2022年营收不及预期，但业绩有多项亮点

在《工艺综述：近十种铝合金3D打印工艺汇总，阐述技术特点及应用方向》一文中，3D打印技术参考提到采用激光能量沉积铝合金多有不便，这是因为铝合金高导热、高反射且易氧化，还有一个重要原因在于当前使用的主要光源为红外激光（1064nm波段）。近日，笔者发现上海交大的研究人员发表了一篇名为《Blue laser directed energy deposition of aluminum with synchronously enhanced efficiency and quality》的文章，意味着该校正在开展使用蓝色激光3D打印铝合金的研究。当前激光沉积技术所使用的红外激光在沉积钢、镍、钛合金等材料时具有较高的效率，但对于铝、铜的沉积则面临成形性差和强度低的挑战。除了众所周知的高反射特性，熔池中晶粒的特性也受到温度梯度和凝固生长速率的影响。具有高斯分布的红外激光下的高温梯度会导致柱状晶粒生长，这对组件的性能不利。此外，由于在低激光功率下有限的熔合及高激光功率下熔池的剧烈波动，低能量转换效率会导致孔隙的形成，从而降低铝等高反射金属的可成形性。对于高反射金属的3D打印，一方面可以通过添加光热吸收成分，还可以寻找更合适的光源，而后者在近年来不断受到关注。事实上，2022年美国3D打印机制造商Essentium与工业激光器专家NUBURU宣布正在开发一种基于蓝色激光的新型金属3D打印机，其采用送丝形式，实现定向能量沉积3D打印。NUBURU蓝色激光作为一种新型激光源，蓝色激光结构紧凑且使用寿命长。对于传统的高反射率金属，蓝色激光的吸收率高于红外区域的吸收率。2017年，大阪大学研究人员开发了一种250W高功率蓝色激光器（445nm），并显著提高了激光在钢焊接中的吸收率；2020年，华威大学研究人员使用NUBURU生产的500W二极管蓝色激光器焊接AISI和316L不锈钢，发现蓝色激光焊接可以减少焊接区域的不连续性，并具有优异的机械性能。除此之外，还有研究人员开发了高功率蓝色激光用于铜焊接的研究。铝合金和复合材料已广泛应用于工业，迫切需要通过定向能量沉积工艺制造的高质量零件。上海交大的研究人员首先应用纳米TiB2包覆AlSi2Mg形成复合材料，然后采用10kW的大功率蓝光沉积设备用于实验。3D打印技术参考关注了其所使用的设备，为LDM 4030，经查询是由中科煜宸开发，光源确实有光纤/蓝光的模式可供选择。上海交大的研究人员通过实验和模拟对AlSi10Mg/TiB2复合材料在红外和蓝光激光下的成形性能进行了定量分析。LDM 4030（来自中科煜宸）LDM 4030设备参数（来自中科煜宸）蓝色和红外激光下单轨的加工参数不同激光熔化参数下熔池的激光源模型和实验横向截面：（a）高斯红外激光束，以及P=900W和v = （b）4 mm/s、（c）6 mm/s和（d）10mm/s的红外激光产生的熔池的能量密度;（e） 平顶蓝色激光束，以及蓝色激光在P = 900W和v = （f） 4mm/s、（g） 6mm/s和（h）10mm/s时产生的熔池结果表明，蓝色激光在AlSi10Mg/TiB2复合材料的可打印性方面优于红外激光器。美国在推动采用蓝光金属3D打印方面实际上动作不断，除上述提到的开发激光沉积装备之外，美国空军在2022年通过“小企业创新研究”（SBIR）计划授予了NUBURU第二阶段合同，用来开发基于蓝色激光的区域3D打印技术。美国空军希望NUBURU能够开发出一种新的基于蓝光技术、能获得高金属密度、微米级分辨率、零后处理，同时将构建速度提升100倍的新金属3D打印解决方案。具体可查询3D打印技术参考的往期文章。总的来说，蓝色激光对金属3D打印具有特殊的意义，但受限于激光技术的发展，国内在该领域还未有太多报道。同时，基于蓝光的金属3D打印，也成为了技术细分发展的重要方向之一，它将特别适合于一些特殊产品的制造。注：本文内容由3D打印技术参考创作，转载请点击转载须知。欢迎转发主编微信：2396747576;硕博千人交流Q群：248112776；网址：延伸阅读：1.2.09亿美元：Desktop Metal 2022年营收不及预期，但业绩有多项亮点2.蓝光+区域打印 | 美空军资助100倍速未来金属3D打印设备研发3.国外正在开发一种基于蓝色激光的新型金属3D打印机4.反其道而行之，EOS工程师介绍无支撑粉末床金属3D打印策略

3月1日，3D打印技术参考注意到，粘结剂喷射3D打印技术的领导者Desktop Metal公布了2022年第四季度和全年财务业绩，并开始启动2023年指引： 第四季度收入6060万美元，比2021年第四季度增长6.8%； 2022年全年收入2.09亿美元，比2021年增长86.0%； 成本削减计划有望在2023年实现总计1亿美元的年度成本节约，优先考虑盈利路径； 启动2.1-2.6亿美元的2023年全年收入指引。 Desktop Metal 2022年上半年合计收入1.01亿美元，公司在二季度出现了估价暴跌的情况，财报显示净亏损2.973亿美元，但其仍旧重申了全年2.6亿美元的收入预期，但实际应收很明显不及预期。 近期业务亮点： 1. 继续并扩大2022年宣布的成本削减计划，在2022年成功完成5000万美元的年度成本节约后，再增加5000万美元的年度成本节约。总计1亿美元的年度成本节约正在按计划进行，以减少费用结构，推动利润率扩张，并优先考虑盈利路径。 2.宣布与Align Technology进行战略合作，加速数字牙科在每年300亿美元的牙科零件市场中的应用。Align市场领先的iTero口内扫描仪将以订阅模式向牙医提供无缝托管服务，并产生经常性收入，从而为数字牙科解决方案套件提供网关，其工作流程由Desktop Labs数字化牙科实验室网络和高级桌面健康3D打印机和材料提供支持。 3. Production System™ P-50于2022年开始出货，对汽车、工业和其他主要终端市场形成持续牵引，最近与世界上最大的消费电子公司之一签署了主供应协议。 4. 推出全新的S-Max Flex®，利用Single Pass Jetting™技术实现经济实惠且可扩展的数字砂型铸造。 5. 推出FreeFoam，这是一种革命性的可膨胀3D打印树脂，专为泡沫部件的批量生产而设计。 7. 推出Figur G15，这是同类产品中第一个使用正在申请专利的数字板材成型(DSF)技术按需成型标准板材的商业平台。 8. 金属零件增材制造系统的安装量超过1100台，其中包括最大的生产设备。 粘结剂喷射机型： The Production System™P-50（生产级） The X160Pro™（生产级） The Production System™P-1 The InnoventX™（科研） The Shop System™（中量产） The Studio System™（挤出） S-Max® Pro（砂型） S-Max® Flex（砂型） GAAP（美国通用会计准则）净亏损7.403亿美元，包括4.988亿美元的商誉减值和3870万美元的收购无形资产摊销；非GAAP净亏损1.307亿美元，调整后的 EBITDA（税息折旧及摊销前利润）为1.184亿美元。 Desktop Metal正在推动增材制造2.0解决方案的进步，这是一个工业、医疗和消费产品按需、数字化大规模生产的新时代。其创新的3D打印机、材料和软件可提供这种转型所需的速度、成本和零件质量。该公司推出了以打印金属、聚合物、沙、陶瓷以及泡沫和再生木材的设备，用户可以使用与以往不同的技术来实现创新设计和零件批量生产。 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;硕博千人交流Q群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.Desktop Metal宣布已安装1100余台用于金属部件的3D打印系统 2.粘结剂喷射+CNC+智能分层，3DEO已发货超130万个3D打印零件 3.航发零配件供应商将粘结剂喷射金属3D打印纳入生产体系 4.最新市场格局：粘结剂喷射金属3D打印，将塑造一个蓬勃发展的市场

金属增材制造中经常出现这种情况，由于无法添加支撑，难以实现在低于一定悬角下的打印。这种情况往往限制了用户对金属增材制造的选择。目前，无需添加支撑的极限悬角通常在45°左右，正受到许多设备OEM和增材制造软件公司的极大挑战。现在，新的增材制造软件和参数包，可以帮助用户能够以更小的角度打印悬臂和桥梁（有时甚至没有角度），即使有支撑，需要的也少得多。但需要注意的是，一些固有的特征导致支撑可能无法完全避免，如在LPBF工艺中的残余应力导致的零件变形，通常需要支撑固定零件，并将其保持在几何范围内。 本期内容，3D打印技术参考邀请了EOS工程师来介绍其公司开发的无支撑金属3D打印实现策略。 无支撑金属3D打印的需求 近年来，无支撑打印使得迄今为止在增材制造中根本不可行的应用得以发展。一些应用案例像定子环、外壳、涡轮泵、油箱、热交换器、阀门和叶轮，后者是更突出的例子之一。封闭式或罩式叶轮在许多行业都有，它们在尺寸、形状、材料和性能要求上有很大的不同。封闭式叶轮经常暴露在各种极端条件下，如高转速、高腐蚀性介质和极端温度造成的机械负荷，其在太空火箭涡轮泵、微型燃气轮机压缩系统，以及石油和天然气中的海水泵中都有应用。 无支撑金属3D打印的实现策略 激光粉末床熔融（LPBF）技术传统上需要支撑结构，以避免因热应力造成的零件变形，并将热量从熔池中传导出去。这些支撑是设计的一部分，并作为一个单元制造。打印成型后，支撑结构被拆除和处理。EOS已经开发了多种工艺优化技术，用于生产不需要支撑结构的3D打印零件。无需移除支撑的增材制造在后处理阶段节省了大量时间，使员工可以将时间和精力用于其他方面。消除对支撑结构的需求也减少了浪费，因为只需要去除极少量的材料。然而，这并不是一个简单的过程，多年来EOS的专家一直在努力解决无支撑设计的挑战。   用来展示无支撑打印和DMLS工艺能力的叶轮直径为150毫米，有12个叶片，由EOS设计。 设计方面： EOS设计了几种叶轮结构，这些叶轮的大小和复杂程度因应用而异。一般来说，所有的叶轮都可以用3D打印来制造，但设计将决定所需支撑结构的性质。最重要的设计限制是叶轮的直径、叶片的数量和护罩的角度。直径主要与体积有关，影响到打印时产生的应力；叶片的数量和护罩的角度决定了低悬区域和需要通过支撑或使用优化的打印策略来弥补的距离。 打印方向： 叶轮通常以倾斜的方向打印，以避免对内部支撑的需要，因为这些支撑非常难移除。然而，这通常会导致较长的制造时间和不均匀的表面质量；此外，部件的圆度可能会受到影响。平坦摆放有几个优点，如较短的打印时间、更好的圆度和精度，以及整个零件更均匀的表面质量。然而，低悬垂通常需要许多支撑。在目前的L-PBF工艺中，角度小于35°的较大悬垂（>3mm）需要支撑。支撑用来传导熔池热量，支撑零件悬垂特征，并补偿刮刀作用力和零件内部应力。 工艺优化 本节描述了如何优化工艺以实现叶轮的无支撑建造，并提供了对所使用策略的深入了解，希望能鼓励读者开始开发自己的无支撑应用。 总的来说，这是一种反其道而行之的策略——使用高能量处理下表面。 从本质上讲，这种方法通过增加激光功率，同时调整其他下表面参数，增加下表面曝光的能量密度输入。这导致了更大但更稳定的熔池，特别是在松散的粉末上面建立悬空。这种方法已经成功的应用于许多经常被用来制造叶轮的材料（如Ti64、316L、AlSi10Mg、IN718...）。为了增加能量输入，优化后的工艺增加了激光功率（370W），降低了扫描速度（800mm/s）。此外，还调整了下表面的厚度和棱线，以扩大下表面的曝光面积。因此可以保证所有的关键角度都能从这个优化的参数中受益。还要注意的是，扫描模式改为NoPattern，TimeOptimized，这样可以使过程更加均匀，但速度更快。与其他无支撑技术不同的是，高能下表面法不会牺牲构建速率，让商业应用更有价值。用高能下表面法得到的工艺的特点是下表面区有大而稳定的熔池。 传统的低能量输入的下表面曝光主要是通过减少能量输入来提高尺寸精度和表面粗糙度。然而，当在松散的粉末上印刷悬垂物时，低能量水平往往不足以维持一个稳定的熔池。不稳定的熔池通常会导致不可控的粗糙度和起球，以及悬垂物的变色。变色是由于使用标准参数时悬垂物中存在的上升边缘而导致的不良铺粉的结果。高能量的下表面将悬边推向粉床深处，从而确保了良好的铺粉效果。 EOSTATE粉床图像 在没有任何其他改变的情况下，高能下表面方法会导致零件在下表面区域的Z方向上由于熔池较深而过大。零件可以通过后处理或修改设计来获得合适的尺寸。由此制造的下表面也是相对粗糙的，但可以使用磨粒流加工批量处理零件表面，处理后的零件也几乎没有任何孔隙。 通过磨粒流处理后的零件下表面几乎看不到孔隙 高能下表面曝光法不能解决的一个难题是热应力的存在。应力和变形必须通过设计或预变形来解决，或者通过最小化使用桥接或其他支撑来解决。 当用标准的曝光策略和支撑结构打印零件时，所产生的打印角为0-30度的区域的表面质量通常导致粗糙度值为Ra25-46μm。这取决于去除支撑结构的效果如何。特别是支撑的残留物会导致非常高的突起（Rz200-500μm）。使用高能下表面法，在有代表性的样品上，在0-30度的特征角上测得Ra32-95μm的值。这些高值可以解释为较深的熔池和较高的粉床渗透率。虽然粗糙度较高，但即使是低角度也可以在没有任何支撑的情况下构建。 外部支撑通常容易去除，内部虽然粗糙度较大，但是整体粗糙度较为均匀，可使用磨料流来进一步打磨抛光，达到更高更均匀的表面质量。 磨粒流和机械加工处理后的叶轮俯视图及底部表面 磨粒流处理后叶轮的侧视图 END 本测试的目的是证明SLM工艺可以利用EOS工具（如EOSPRINT高级模块中的参数编辑器）进行优化，实现无支撑建造。利用打印和下游工艺优化零件设计，在没有内部支撑的情况下，以平面方向建造了一个封闭的316L叶轮。结果显示，即便使用刚性刮刀，这个叶轮也可以在不使用支撑的情况下制造10-15度的悬垂特征。随后，使用磨粒流加工对该部件进行了内部处理，在吸气、输送和压力侧实现了Ra0.3-0.4μm的表面光洁度。低角度下表面（前护罩）的粗糙度也得到了改善。但未来仍有可能进行改进，以达到更高的打印态表面质量。因为在这个阶段，开发的主要关注点是可建造性和可重复性。 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.干货颇多！铂力特多激光金属3D打印零件剖分和路径规划软件—更智能，更高效，更便捷 2.金属3D打印的最佳实践(二)：SLM大水平面无支撑工艺探索 3.EOS：SLM无支撑制造的可能性和局限性 4.Velo3D的先进制造解决方案：无支撑打印集成化大型整体零件

3D打印技术参考注意到，已将业务拓展至粘结剂喷射金属3D打印技术领域的日本理光，于近日推出了适用于该技术的6000系列铝合金(AlSiMg)。在传统制造中，6000系铝合金因具有高强度和耐腐蚀特性而被广泛使用。 然而，6000系列铝合金更容易氧化并且对杂质的耐受性更差，这使它们成为最难烧结的铝合金之一。 理光使用BJ技术3D打印的6000系列铝合金零件 2020年，日本理光发布了采用液相烧结技术成形的4000系列铝(AlSi)，使这种材料的粘结剂喷射打印成为可能。在6000系列的开发中，理光与德国弗劳恩霍夫制造技术与先进材料研究所IFAM合作，再次利用了液相烧结工艺。 理光铝合金粘结剂喷射金属3D打印烧结流程 6000系列铝合金的在烧结过程中，理光精确控制炉内气体，并使用高度可降解的粘结剂和优化的脱脂工艺。如今，这项技术的发展已经使6000系列铝合金复杂零件的粘结剂喷射打印成形成为可能。 6000系铝合金烧结性能 在粘结剂喷射工艺中，粘结剂有选择的逐层沉积在粉末床上，从而制造出生坯。生坯随后经过脱脂和烧结过程获得致密化的金属零件，而铝合金的粘结剂喷射已被证明存在困难——表面氧化物阻碍了烧结阶段的致密化。 理光6000系列铝合金BJ3D打印零件的断层扫描图像6000系铝合金零件的微观结构（来自理光） 随着理光6000系列铝合金材料的开发，材料烧结后相对密度超过97%。烧结样品的X射线计算机断层扫描显示，表面或内部均无大孔隙。同一样品的微观结构在更高的放大倍数下也表现出烧结后有足够的致密化，样品的相对密度达到97.9%。 聚焦于热应用与轻质部件制造 理光表示，对于铝合金应用来说，重要的特性包括抗拉强度和导热性，与传统工艺所注重的特性一致。据报道，在T6热处理（6000系列铝的常见热处理）之后，样品的拉伸强度约为250MPa。通过激光闪光法测量的热导率也记录为180W/mK，相当于6000系列铝铸件。 理光表示，其6000系列是热交换器和轻型结构部件以及其他应用的理想选择。该公司计划专注于与客户的合作，以及新技术的进一步开发。 理光粘结剂喷射金属3D打印的复杂结构理光粘结剂喷射金属3D打印的复杂结构理光粘结剂喷射金属3D打印的复杂结构理光公司欧洲增材制造部经理表示：“我们相信与客户的对话和共同创造极其重要，技术开发也是如此。我们的目标是通过在英国特尔福德客户体验中心开展的活动，利用这项新开发的技术，加速与技术合作伙伴和客户的合作。” 3D打印技术参考注意到，虽然Desktop Metal与Exone在2021年均宣布突破了铝合金的粘结剂喷射3D打印制造，但两年过去，目前仍未看到关于其应用的案例报道。 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;硕博千人交流Q群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.「理光」欲将粘结剂喷射金属3D打印用于铝合金散热器制造 2.喷墨技术专家——理光，推出粘结剂喷射金属3D打印机 3.2020-2023，粘结剂喷射金属3D打印批量制造技术迅猛发展 4.粘结剂喷射+CNC+智能分层，3DEO已发货超130万个3D打印零件

2月24日，3D打印技术参考注意到，知名3D打印服务商Norsk Titanium宣布，该公司已为半导体市场进行了首次商业零件交付。Norsk使用其获得专利的定向能量沉积平台，为知名光刻机制造巨头ASML的光刻系统开发预制件。 此次采用3D打印技术制造的零件为80公斤的Ti64近净形预成型件，它将用于半导体晶圆生产。Norsk表示，其3D打印预制件的成功开发使其能够从“传统锻造板生产商”手中夺取市场份额。与传统制造方式生产的预制件相比，3D打印预制件减少了140公斤的原材料浪费，节省64%。 Norsk使用的快速等离子体沉积工艺（RPD）是一种经过FAA认证的OEM合格的增材制造工艺，通过使用钛丝转变为适用于结构和安全关键应用的复杂组件，可为航空航天、国防和商业客户节省大量的交货时间并节省成本。2020年，Norsk宣布向波音意大利工厂交付新的787梦幻客机组件，此项交付是Norsk不断增长的商业航空结构领域的第三位客户，也意味着Norsk获得了欧盟航空航天公司的第一笔经常性生产订单。 钛丝、氩气、等离子体电弧和过程控制是RPD工艺的核心因素，可以实现在快速打印的同时达到锻造强度，能够满足航空航天级的应用。Norsk成熟的生产能力可降低成本、减少机加工和材料消耗并缩短交货时间，旗下MERKE IV ™系统是当今商业生产中最快的钛金属打印机，它比基于粉末的增材制造设备快50-100倍，而钛的使用量则比传统锻件少25％-50％。 2015年，Norsk就获得了欧洲TRL8认证，这是一种评估关键技术元素成熟度的方法，得到了美国国防部、美国宇航局、欧洲宇航局和许多其他航天机构的承认。对于TRL的评估主要检查项目的概念、技术要求、经过验证的技术能力，并根据分值将其评为1到9个等级，其中9级代表技术最成熟。TRL8预示着产品不存在问题，可以提供给世界一流的航空航天与国防制造商进行最终认证和机身集成。 金属增材制造能够以传统制造无法实现的方法优化产品结构。经增材制造优化后的部件采用整体设计，无需组装操作，能够生产有机的薄壁形状，还减少了最终组件的重量和体积。这些优势在半导体设备等应用中尤其有益，半导体设备的特点是在洁净环境中封装密实、快速运动的组件，其包含许多流体管道。增材制造组件旨在提供更好的性能，在一些应用中，测得的干扰力最高降低了90%。 在最近的案例中，3D Systems利用SLM直接金属打印实现了组件集成、新的冷却策略和复杂的喷嘴形状，能够高速生产可靠的半导体喷头。金属增材制造解决方案能够提供传统方法无法生产的几何形状，包括用于沉积控制的非圆柱形喷嘴几何形状、用于提取热量的更复杂的冷却通道以及用于防止泄漏的集成组件。3D打印可一次制造数千个小孔，对成本和生产时间的影响则可以忽略不计。 3D Systems金属3D打印的晶圆台热管理部件 增材制造为半导体设备和热管理工程师提供了前所未有的设计灵活性，使集成冷却通道的复杂性达到新的水平，并减少了组件数量和组装，以提供均匀的沉积并最大限度提高喷头可靠性。 总的来说，金属3D打印的多种工艺正在融入半导体产业供应链，而且这种融入将更加深入。 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;硕博千人交流Q群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.NASA最新：转向AI设计任务硬件，借助3D打印推动太空制造能力 2.分辨率已提升十倍，第一台商业体积3D打印机开发商获800万欧元新融资 3.Fraunhofer：微结构级仿真可实现最佳3D打印工艺参数 4.速度提升5倍，Raise3D高速3D打印套件，国内发售