Sharon Tuvia是以色列一家专门从事航空及光电行业机械装配合零部件制造的企业。成立50多年来，该公司一直处于技术前沿。十年前，Sharon Tuvia公司决定投资增材制造技术并购买了第一台金属3D打印机，如今该公司已有近30％的业务基于增材制造，预计此数据在未来几年内将大幅增长。 本期内容，将讲述该公司如何将增材制造与传统加工技术相结合，实现公司的跨越式发展。 01整合所有技术未将增材制造作为传统技术的替代品 Sharon Tuvia公司结合了传统技术和增材制造技术，以生产复杂度高、精确度高的产品而闻名。该公司从并未将增材制造作为传统制造方式的完全替代品，而是努力寻找整合所有技术的最佳方式，充分利用每种技术带来的独特优势。 该公司首席执行官Yair Sharon表示，“人们使用增材制造的常见错误之一是试图用这一新技术生产同样的零件。其实不然，我们追求的是通过增材制造技术完成以往无法完成的工作，或利用增材制造独具竞争优势的方面。” Sharon Tuvia公司采用增材制造技术，在几个关键制造环节获得特定优势，包括原型零件、小批量零件和提高零件功能的复杂结构。 Sharon Tuvia公司近30％的业务基于金属增材制造 原型零件：即使最终批量生产将使用传统技术，增材制造也可以在很短的时间内准备好功能齐全的原型，使公司客户能够缩短产品上市时间，比竞争对手抢先一步。通过使用增材制造技术生产原型，公司可以确保仅为经过批准和测试的最终零部件创建模具，从而避免昂贵且耗时的模具修改过程。 小批量零件：对于小批量零件或定制零件，增材制造可提供最快且最具成本效益的解决方案。 提高零件性能的复杂结构：更好的散热、气流、冷却道或更轻的重量等增强零件属性的需求，只有通过复杂的几何形状才能实现。即使零件可以通过传统技术制造，其复杂的几何形状特征也使增材制造成为更具成本效益的选择。 02使用一站式集成软件满足传统制造经验丰富的CAD用户需求 对于集设计与制造为主要生产模式的企业，设计端与制造端往往会跨平台使用不同的软件，对于增材制造技术尤为明显。 在增材制造过程中的任何阶段对模型进行变更是Sharon Tuvia公司必须解决的常见要求。作为传统制造环境中经验丰富的CAD用户，基于历史记录，快速作出变更对设计过程来说司空见惯。这对于基于增材制造的一站式软件的需求则显得至关重要。 Sharon Tuvia公司的领导层在意识到增材制造益处的同时也注意到了多软件解决方案的大量迭代所造成的研发效率延误，因此一直希望找到新方法来改进增材制造繁琐的准备和优化过程，力求使其更有效率并实现更高效益。 使用3DXpert极大提升了Sharon Tuvia公司的开发和制造效率（支撑设计、工艺仿真与晶格设计） 3DXpert，是该公司寻求到的重要解决方案。Sharon Tuvia公司首席执行官表示，“我们从使用三种不同的软件解决方案转变为一种一站式集成软件解决方案，将设计与制造周期足足缩短了75％，我们不仅仅是将多个软件解决方案转变为一个，而是对整个工作流程进行了彻底的改变和简化。” 缩短3D打印准备和优化过程，从3D打印机获得最大输出对于公司的业务成果而言至关重要：“无论是打印机闲置等待设计过程的完成，还是打印需要较长时间才可完成的非优化结构——任何低效率都会对生产力和盈利能力产生直接影响。 03增材的细节设计、试制与批产的工艺侧重 增材制造提供的突破性优势之一是能够使用晶格结构来减轻零件的重量并在保持零件形状的同时提供更好的性能。同样，可以将特定表面纹理应用于零件的外表面。使用3DXpert晶格结构，Sharon Tuvia公司可实现更大的表面面积，同时将体积最小化以提高热性能。3DXpert提供了用于创建、编辑和查看晶格结构的极其强大而快速的工具，无需借助专用软件包。细节决定成败，增材制造也是同理。与传统减法制造工艺相比，增材制造以短时高效、设计灵活等优势改变了工业制造的游戏规则，而一些工作流程细节上的优化，可以大幅提升产能，在竞争中脱颖而出。 01. 设计时考虑生成 拓扑优化时考虑支撑情况 晶格设计时考虑生产工艺角度 02. 试制时考虑批产 仿真时考虑实际基板情况 支撑设计时考虑后续批量支撑生成 03. 批产时考虑自动化 为未来预留设计优化脚本自动化 为支撑预留自定义组别 12月15日14：00-15：00，Oqton堃腾智能制造将举办一场关于增材制造自动化设计与生产工艺设置的直播，届时将会有大量干货内容。 END 对设计师来说，重要的是调整他们的思维方式，思考如何设计3D打印结构，但同时又不能仅仅停留于设计。如果不了解打印方向、支撑设计和晶格结构对打印时间和成本的影响，往往很难对设计进行优化。 Sharon Tuvia公司表示：“3DXpert是一款真正的一站式软件解决方案，将3D打印流程的各个方面获得的专业知识整合到一个增材制造软件解决方案中。” 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.模具随形水路自动化设计：3DXpert减少50%生产时间 (含免费试用和操作教学) 2.增材制造研究机构鲁汶大学使用集成化的3DXpert来减少对其他软件的依赖 3.3D打印工程师的又一选择：3DXpert中文版30天免费试用+中文视频教程 4.展会暂缓 | Oqton公布先进的3D打印软件应用解决方案

近日，3D打印技术参考注意到，Desktop Metal于12月6日宣布已在全球安装了超过1100台“用于金属部件的3D打印系统”。国外有媒体介绍这些设备中有80%是粘结剂喷射3D打印设备，也有介绍表示80%是直接金属3D打印系统。但3D打印技术参考综合信息源认为，在当今已安装的所有金属增材制造系统中，80%是直接金属3D打印系统，即基于熔化成型的工艺。 Desktop Metal粘结剂喷射产品系列 鉴于粘结剂喷射技术短暂的发展历史，以及Desktop Metal的疯狂收购历程，其所宣称的上千台机器极有可能包括被收购公司此前已安装的设备。近期关于该公司最引人注目的销售业绩，是其在不到一年的时间内相继获得一家德国汽车客户总价值约1690万美元的粘结剂喷射系统订单。 “用于金属部件的3D打印系统”，这一含糊表述，意味着这些已安装的系统包含了该公司的多种工艺技术，包括用于铸造的粘结剂喷射砂型3D打印、基于烧结的粘结剂喷射和熔融挤出间接金属3D打印。 目前，该公司的3D打印技术，尤其是粘结剂喷射系统已被用于制造动力总成部件、液压系统、汽车内饰、石油和天然气以及航空航天和核领域的部件。Desktop Metal创始人兼首席执行官Ric Fulop表示：“作为3D打印中产量最高的工艺，粘结剂喷射真正能够助力实现大批量生产。” 对于粘结剂喷射机型，目前的产品组合包括： 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） 粘结剂喷射3D打印的砂模 粘结剂喷射3D打印的金属生坯零件 Exone粘结剂喷射3D打印最终烧结完成的金属零件 粘结剂喷射技术与市场上其他3D打印工艺的区别在于生产的可扩展性和金属零件制造成本的降低，使其在扩大增材制造采用方面更具吸引力。然而，就如3D打印技术参考在此前已经解释过的那样，对于粘结剂喷射金属3D打印技术，在尝试使用该技术时必须要考虑整个工艺链，因为采用该技术生产零件时存在固有的挑战，且主要与烧结工艺有关。 粘结剂喷射技术整个工艺链涉及的问题 粘结剂喷射金属3D打印技术对材料、粘结剂以及打印工艺（包括粘结剂的喷射量、粉末中的压力分布、沉积时间等）、烧结制度、零件设计等等有着重要的依赖关系，技术含量并不比其他金属3D打印技术低。与此同时，该技术所制备的零部件存在两个主要缺点：一个是在烧结过程中零件的非各向同性收缩问题；另一个是由于零件重量与烧结制度匹配不佳所带来的潜在变形问题，这会限制所能成型的最大零件尺寸。此外，还有一个不可忽视的因素是设备成本问题，后工艺阶段的脱脂烧结炉，可能比3D打印机贵的多。 Desktop Metal在简化复杂流程方面投入巨资，以提高金属零件的生产力和产量，而不需要操作员的过度参与。Desktop Metal开发的Live Sinter程序，集成了广泛的材料学知识，使用多物理引擎能够模拟烧结过程中复杂的力和变形，能够在几分钟内生成“负偏移”的几何形状，使烧结后的零件与其设计相符合。 除这些因素外，该工艺还必须保证在快速去除松散粉末的同时还能保持零件具有足够的生坯强度来保持特征形状，这是实现工业化生产和自动化的重要条件。不过，从Desktop Metal宣传视频中，似乎在解决该问题方面取得了重大进步。 粘结剂喷射金属3D打印技术能够达到铸件零件的性能，能够满足一些应用场景下的最终用途，对于重要的位置也可与其他金属3D打印工艺一样采用精加工。对于粘结剂喷射金属3D打印，虽然打印过程不需要支撑，但很多情况下为了避免烧结缺陷，需要改变零件设计，例如在需要开孔的位置设置为实体等。在这种情况下必要的CNC加工是必备的。 利勃海尔采用Shop System™制造的零件 自2022年开始，Desktop Metal宣布与SolidCAM合作，将其CNC加工流程深入集成到粘结剂喷射金属3D打印的后处理过程中。除此之外，额外的加工处理，可以实现非常高的表面精度。在零件设计之初，结合零件本身特点，还可以直接设计出符合粘结剂喷射工艺烧结规律的零件CNC加工所需要的夹具，这对于后续的加工同样有意义。 但无论如何，粘结剂喷射金属3D打印已经在很多行业有着广泛的应用，在未来的几年中更会继续成为被关注的焦点，在实际应用中则更需要考虑整个工艺链。 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.弥补短板，MIM制造商将粘结剂喷射金属3D打印技术纳入生产体系 2.2020-2023，粘结剂喷射金属3D打印批量制造技术迅猛发展 3.GE Additive表明旗下粘结剂喷射金属3D打印技术的发展战略 4.ExOne保障粘结剂喷射金属3D打印高质量、可重复制造的关键要素

汽车行业的装配操作可能会很复杂、容易出现质量问题，并且在效率和时间方面不可预测。此外，虽然制造辅助工具常用于改善成本、质量、时间和人体工程设计，但它们通常非常复杂并需要频繁修改。 如今，虽然3D打印非复杂制造辅助工具已成为一项成熟应用，但使用增材制造(AM)优化夹具、固定装置、量规、定位器和抓手仍具有巨大的、目前尚未被开发的潜力；这种潜力可提高汽车行业在开发和制造方面的速度和灵活性，最终满足当下和未来对汽车制造条件的性能要求。 点击文末阅读原文可下载电子书 制造辅助工具用于整个车辆的开发和制造过程，其通过多种方式实现降低成本的最终目标，例如：加快生产速度，以更少的时间和劳动力实现更高的产量；通过提高精确度控制来减少错误；或者简化装配线。除了降低成本外，快速获取制造辅助工具来实现快速生产，也在当今愈加精细化和定制化的汽车开发和生产过程中扮演着日益重要的角色。 增材制造可让设计和生产制造辅助工具变得更加灵活，这是将增材制造用于复杂制造辅助工具生产的第三点优势。需求往往难以预测，而仓储需要大量的空间和成本。虽然对辅助工具稍加修改便能大幅提高生产效率，但此方法通常不可取，因为库存过多，或者生产辅助工具耗时太长。 不过，这却是3D Systems增材制造解决方案的用武之地。此类解决方案包含相关软件、各种3D打印硬件技术和适用于制造辅助工具的高性能材料。这些解决方案支持短期和定制化的汽车生产及装配操作，可在极具挑战性的环境中对装配流程进行优化，同时控制制造和库存成本、加快开发和生产速度并提高各环节的灵活性。 增材制造可针对特定流程和组件定制夹具、固定装置、抓手和定位器，并进行快速迭代来实现持续改进，而不会产生昂贵的传统模具制作费用和沉重的库存成本，也不会为了提升性能而增加复杂性。 制造辅助工具的增材制造示例 在本应用简介中，将介绍如何以最佳方式利用这些材料和技术，开发和生产用于车辆开发及生产线的小批量复杂制造辅助工具。除了将增材制造用于制造辅助工具的业务相关优势，这些解决方案还通过设计自由度、快速定制商机以及保持严格公差的能力来提高设备的有效性。制造辅助工具的增材制造示例包括： 夹具 增材制造可整合多种功能，例如真空夹紧、操作顺序说明、碎屑清除，等等。 真空钻床夹具 真空钻床夹具 固定模具 最终装配包含有接合面的部件时，通常需要使用数控固定装置。采用安全、增材方式制造的数控固定装置可以防止因部件安装不当而常导致的主轴故障。为了降低生产成本，可采用模块化方式设计和生产增材制造数控固定装置。借助数字工作流程，还可以制造固定装置来匹配部件的实际尺寸，并且能够更加可靠地固定住部件（相较于其他方法）。增材制造固定装置也可用于焊接。 模块化数控固定装置 抓手 机器人是生产线的关键因素。增材制造可实现快速定制，将旧有的抓手装配件整合到专为最终功能设计的单个组件中。这包括进行轻量化设计，以提升实现整体性能和集成安全功能的速度，而无需增加步骤或装配操作。 量规 利用增材制造生产通过/失败量规可加快质量控制速度，同时改进设备的人体工程设计。对复杂的表面或路线来说，可实现精确度和特征细节的立体光固化成型技术不失为一种理想的解决方案。 量规  装配辅助工具 装配辅助工具或定位器用于简化装配流程。许多标准系统可以出色地处理简单工件。然而，对于可能需要在不同方向进行定位或安装的复杂部件，增材制造可提供必要的设计自由度，以最大效率生成装配辅助工具、定位器或安装器设计。 推动增材制造用于消费类汽车和运输应用中制造辅助工具的关键因素 整合特征和应用模块化 制造辅助工具提供了许多提高制造效率的机会。利用增材制造的设计自由度，您可以将特征整合到单个几何形状中，并采用模块化方法来改进通用或自定义人体工程设计，从而制造高效的夹具、固定装置、抓手、量规和装配辅助工具。 逆向工程可提高工具效率 在特定情况下，使用增材制造方式生产的制造辅助工具能够以逆向工程数据为依据，以加快制造辅助工具的创建速度并对功能进行改进（例如优化工件夹持）。 快速迭代，以便持续改进 增材制造支持采用迭代方法，通过生产团队以及工业和制造工程师的反馈来提高制造辅助工具的效率并改进人体工程设计。我们的制造辅助工具增材解决方案提供了快速生产迭代设计的能力，使辅助工具满足严格公差和设计特征，从而让团队交付更多设计迭代并提高装配效率。 降低生产风险 装配操作的时间和效率通常难以预测，这增加了工具规划的难度，可能造成生产风险。我们的增材制造解决方案可让您根据需要快速制造辅助工具，确保您可以按需进行更换以维持正常运行时间，避免出现过量生产或生产浪费，同时最大限度地降低传统制造成本。 适用于功能性生命周期的耐用材料 随着时间的推移，制造辅助工具会受到外力、应力和磨损的影响。过去，增材制造材料的特性限制了该技术在功能性较低的辅助工具上的使用。3D Systems经过全面测试的先进材料将增材制造的用途扩展到更大、更复杂的夹具和固定装置。 小批量、高度复杂部件的经济性 制造辅助工具的典型特征是小批量、设计复杂程度高，这两者都是造成高制造成本的主要因素。采用立体光固化成型技术(SLA)、选择性激光烧结技术(SLS)和Figure 4技术的增材制造消除了成本与复杂性之间的关连，使这些技术非常适合用于生产中小批量的制造辅助工具。 使用增材制造的好处 设计自由，可将特征和流程步骤整合到单个制造辅助工具中 精确、可重复地生产复杂设计以优化性能 快速迭代，可持续改进/快速实施来自装配线和生产线的反馈 快速响应对最终产品设计所作的变更 轻量化等优化可缓解操作人员和机器人的疲劳 通过按需现场生产进行高效的库存管理 逆向工程使固定装置的贴合精度更高，从而减少变形和回弹 工作流程解决方案和最佳实践 示例部件：发动机罩通风口的数控真空固定装置 技术：选择性激光烧结(SLS) 打印机：sPro 60 HD-HS 材料：DuraForm GF 功能：在修改注塑成型工具时，将发动机罩通风口固定在适当的位置以进行修改 后处理：喷砂处理、进行染色以便于识别 1. 增材制造设计提示 进行增材制造设计(DfAM)时，要考虑的事项通常取决于制造辅助工具的功能和要求，以及您想要整合的特征。但是，无论您如何具体使用夹具、固定装置、抓手、装配辅助工具，许多指南都广泛适用。如前所述，如果从一开始就以增材制造设计原则指导您的决策，则可显著提高效率和质量。 优化工件夹持的逆向工程固定装置 经过优化的接触面：基于基准CAD建造的完全随形曲面的使用效率很低。并非所有曲面都会接触部件，因此夹紧部件时会对部件施加额外的应力，并且从固定装置中取出部件时更有可能产生回弹。受制造流程的影响，实际部件可能与基准数据不同，但使用扫描数据可带来切实的好处。扫描到CAD通常是逆向工程工作流程中最耗时的一个环节。不过，在设计固定装置时，您可能只对组件的特定特征而不是整个几何形状感兴趣。您必须确定定位和固定部件所需的固定装置曲面。请看右侧的数控固定装置，其中需要四个相对简单的曲面有效地夹紧部件。 上图：根据扫描数据与基准数据的对比情况，在修改注塑模具的同时，也会将此汽车发动机罩通风口的数控固定装置用于组件修改。将接触面优化为一个主要区域和三个次要区域有助于加快扫描到CAD的流程，并确保固定装置上的材料安全。 夹紧真空系统：如果没有其他的夹紧方式，夹具通常需要通过真空夹紧到表面。增材制造可将制造辅助工具的关键功能（例如钻孔引导）与真空系统相集成，用于夹紧并清除气体、碎屑或灰尘。 真空集成的两个考虑因素： 仅对选定区域而不是整个表面进行真空夹紧，这样可加快扫描到CAD的速度，或有助于实现基于基准数据的设计和更有效的夹持。 必须夹紧较大表面时（例如为了从钻孔操作中清除碎屑和灰尘），可以设计截面更薄、更具适应性的真空夹具（例如带密封槽），从而使制造辅助工具更好地贴合工件。 上图：此钻床夹具结合了两个真空系统：其中一个将夹具夹紧在面板上，另一个实时清除钻孔过程中产生的灰尘和碎屑。夹具分为两个等级。较低等级的夹具体积轻薄，可灵活适应面板的形状。因此夹具能贴合面板，而不让面板变形。夹持力为90千克。第二种真空组件连接到车间真空系统，可有效防止操作人员接触碎屑和灰尘，同时确保碎屑不会转移到车辆的其他区域。 圆形图像所示为燕尾形凹槽和密封件，其有助于在使用后保留密封件。可以在设计阶段轻松集成这样的功能。 上图：在此数控固定装置中，仅4个选定区域采用了真空夹紧方式，4个垫子上的夹持力共为145千克。 整合特征 通过整合大量特征，可在设计阶段实现夹具或固定装置的设计意图，例如固定、夹持、钻孔或导向。这些特征将促进用户与夹具或固定装置的交互，并提高整体性能。 钻孔顺序将直接影响真空钻床夹具中清除碎屑和灰尘的效率，此信息会直接打印在夹具上 整合使用说明（防错系统）：增材制造支持多种将使用说明直接整合到制造辅助工具上的方法。3D打印的二维码支持快速访问可在数据库中不断更新的防错系统信息或标准操作程序(SOP)。 经过优化的用例说明也可以直接打印在固定装置上（例如钻床夹具上的钻孔顺序），从而最大限度地提高性能、提升除尘效率，或确保设备方向正确。 此二维码采用Figure…

导读：3D打印技术参考注意到，滑铁卢大学机械与机电工程系多尺度增材制造实验室近日发表了一项研究，通过在打印过程中对熔池进行二次部分重熔，获得了均匀且不间断的柱状晶粒，与定向凝固材料相当，具有良好的抗蠕变和抗疲劳性。这项研究是首次在LPBF 3D打印过程中使用原位激光处理来控制合金晶粒结构的科学尝试。 参考样品和经原位热处理样品的EBSD图激光粉末床熔融(LPBF)是最流行的金属增材制造技术，能够制造具有定制机械性能的金属部件。这些特性在很大程度上取决于LPBF过程中的微观结构演变。材料的显微结构是影响和决定材料性能的重要因素，通过改变材料的微结构，可以获得增强的各向异性机械和物理行为，如更高的强度、更低的杨氏模量、更高的抗蠕变性和抗疲劳性以及更高的导电性。 对于激光粉末床熔融金属3D打印技术，修改打印参数（如激光功率、扫描速度、扫描策略和层间旋转等）可以产生不同的热历史和凝固条件。因此，实现所需的微观结构需要将工艺参数与凝固参数相关联，如温度梯度、凝固速率、热流方向和熔池几何形状等。 以往的研究发现：AlSi12在较高激光功率和较低扫描速度下可获得较粗的晶粒和较高体积分数的<001>取向晶粒；β型钛合金采用XY扫描而无旋转策略时可获得各向异性的微观结构，沿构建方向的样本杨氏模量较低；也有研究人员提出，扫描策略的变化导致的不同凝固模式会显著影响晶粒尺寸、晶粒纵横比、泰勒因子和晶粒取向，进而影响LPBF制造的HastelloyX试样的机械性能。除了上述参数外，光束整形也被认为是一种修改打印部件微观结构的新方法，研究发现椭圆光束可获得更细的等轴晶粒、更高的泰勒因子和机械性能。 (a) 设计的样品(b)3D打印的原位热处理样品(c)3种可能顶面 在这项研究中，研究人员采用一种新方法来控制Ti5553合金在LPBF过程中微观结构的形成，该合金是一种在航空工业中具有广泛应用的材料。实际过程很简单，就是在初始激光扫描之后立即进行能量输入低的多的二次激光扫描，在凝固层上提供较薄的重熔层。该薄层具有更均匀的凝固模式，导致沿构建方向形成了细长晶粒。 这是一种原位热处理方法，激光后曝光扫描起着关键作用。由于凝固层的重熔可以降低凝固的成核障碍，因此假设初始（主）熔池顶部的第二浅熔池可能会影响晶粒形成。经激光后曝光处理的3D打印态零件与定向凝固工艺获得的材料相当，具有良好的抗蠕变和抗疲劳性。值得一提的是，目前的研究是首次在LPBF过程中使用原位激光处理来控制合金中晶粒结构的科学尝试。 (a)原位热处理样品的显微图像，大的初始熔池和浅的二次熔池(b)二次熔池中的晶粒生长方向几乎是垂直的(c)大初始熔池顶部的晶粒生长方向几乎是水平的 (a)参考样本和(b)曝光后处理样本的EBSD图和OM图像：参考样品的近表面等轴细晶粒在曝光后处理后消失 研究人员认为，二次扫描的熔池在凝固过程中发挥了突出作用，其减少了凝固层的现有晶粒数量，这将减少下一层的成核位点的数量。与常规（无二次重熔）条件相比，二次重熔通过抑制新晶粒成核，使最终微观结构中存在新晶粒的概率要低得多，能够促进垂直于基板的细长且不间断柱状晶粒的更均匀生长。同时，二次扫描使每个层的顶部形成均匀的浅熔池，抑制了初始（主）熔池侧面的横向（水平）晶粒生长。低能量的二次扫描所输入的额外热量导致了更均匀的凝固模式，从而为获得均匀且不间断的晶粒结构创造了条件。 总的来说，这项研究首次提出了激光后曝光处理（具有明显较低能量的二次激光扫描），作为LPBF过程中原位微观结构控制的新方法，可真正实现控形控性。 参考文献：https://doi.org/10.1016/j.addlet.2022.100110 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.新的热处理技术，为3D打印的涡轮叶片「获得工业应用」扫清道路 2.结构优化+轻质材料 | 铂力特3D打印钛合金卡钳助力小鹏飞行汽车减重 3.西工大林鑫教授团队：增材制造钛合金获得全等轴细β晶粒 4.突破：1.6GPa超强钛合金，达到现有所有3D打印金属中最高比强度

众所周知，西门子已将采用LPBF工艺3D打印的涡轮叶片用于燃气轮机，这种比传统工艺更高效、更具成本效益的零件制造方式除了具有环境和成本优势外，还可以让制造商快速生产出更复杂、更节能的叶片几何形状。 然而，3D打印特殊的熔凝过程所产生的微观结构则限制了零件在高应力环境下的使用，高温蠕变性能是高温应用下的重要性能，对零件的寿命产生极大的影响。在冶金学中，蠕变是指金属在持续的机械应力和高温下发生永久变形的现象。研究人员研究了涡轮叶片3D打印的工艺和组织结构，发现3D打印会产生大小为数十至数百微米的细晶粒——一种特别容易发生蠕变的微观结构。 西门子采用激光3D打印涡轮叶片 麻省理工学院航空航天专业波音职业发展教授Zachary Cordero表示，“在实践中，这意味着燃气轮机的寿命会更短或导致燃油效率更低，这些都是代价高昂且不受欢迎的结果。” 3D打印技术参考注意到，麻省理工学院的研究人员于近期开发了一种新的热处理方法可以改变3D打印金属的微观结构，使材料在极端热环境中强度更高、更具抗蠕变性。该技术可以有望使3D打印的高性能叶片真正实现工业应用。 01新的热处理方法获得所需求的材料微观结构 新的热处理方法实际上是一种定向再结晶的过程，该工艺已成熟用于锻造材料。将3D打印的零件以精确控制的速度通过热区，材料的许多微观细晶粒将生长为更大、强度更高、更均匀的柱状晶粒。 在具体的操作过程中，研究人员将棒状高温合金的3D打印样品放置在一个室温水浴中，水浴放置在感应线圈的正下方。他们以不同的速度缓慢将每根棒从水中拉出并穿过线圈，将棒加热到1200-1245℃之间的温度。研究发现，在特定速度（每小时2.5mm）和特定温度（1235℃）下处理的拉伸棒会产生陡峭的热梯度，从而引发材料微观结构的转变。 定向再结晶实验装置 研究人员表示，“材料开始时带有位错缺陷，当加热时，这些缺陷会消失并重新配置，晶粒能够生长。通过消耗有缺陷的材料和更小的晶粒来不断拉长晶粒，这一过程被称为再结晶。”本质上讲，再结晶是晶粒的选择性长大和晶界竞争迁移的结果。 零件经热处理后，研究人员使用光学和电子显微镜检查了它们的微观结构，发现材料的打印态微观晶粒生长为柱状晶或被明显大于原始晶粒的长晶体状区域所取代，这意味着材料微观结构发生了改变。新的热处理方法可以将晶粒尺寸增加几个数量级，达到大量柱状晶粒，这在理论上将显著改善蠕变性能。 02材料微观结构影响和决定材料性能的重要因素 材料的显微结构是影响和决定材料性能的重要因素。3D打印技术参考通过查询相关文献注意到，定向再结晶动力学实验结果表明柱状晶可以直接从无织构的小等轴晶中长大，不同的热区温度对应着不同的抽拉速率范围和最佳抽拉速率，在最佳速率定向柱状晶将获得最大的长径比。 该团队表示，他们可以控制棒状样品的拉拔速度和温度，以调整材料微观结构的改变，从而创建具有特定晶粒尺寸和方向的区域。当柱状晶的方向与零件所受的最大应力方向对齐时，材料能够最大限度的抵抗蠕变。这种控制水平可以让制造商最终获得在特定位置具有特定微结构的涡轮叶片，这些微结构能够适应特定的工作条件。 西门子使用3D打印制造涡轮叶片热处理将使材料具有更高的热端寿命 研究人员计划在更接近涡轮叶片的3D打印零件上进行测试，同时也在探索加快拉伸速度的方法，以及测试热处理结构的抗蠕变性。研究人员设想，在不久的将来，燃气轮机制造商将在大型增材制造厂打印叶片，然后使用这种新的热处理方法对其进行后处理，3D打印的具有新冷却架构的叶片可以提高涡轮机的热效率，同时燃烧更少的燃料，最终排放更少的二氧化碳。 研究人员表示，这种热处理工艺为3D打印的燃气轮机叶片获得工业应用扫清了道路。 推荐文献：https://doi.org/10.1016/j.addma.2022.103198 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.发动机涡轮叶片的传统与3D打印制造过程 3.研究人员使用SLM技术3D打印单晶纯镍及3D打印单晶热处理制度 4.华中科大开发出一种消除裂纹、同时提高强度和延展性的3D打印镍基高温合金热处理方案

于2004年成立的中国科学院宁波材料技术与工程研究所（简称宁波材料所），围绕“材料研究”，先后布局了材料技术、先进制造、新能源与生物医学工程4大领域。并在磁性功能材料与器件、涉海极端环境使役材料、高性能纤维与结构-功能复合材料等科研方向上取得了一系列突破，为发挥国家战略科技力量提供了重大支撑。 磁性传感器 宁波材料所某课题组一项针对“磁性传感器”的创新研发项目。 目前正在探索： 1►具有磁性的弹性树脂材料，用来生产传感器上的弹性结构件。 2► 开发特殊造型的弹性结构件，实现不同区域的“可变化磁场”，增强和改善传感器功能。 然而，项目组却在弹性材料的打印速度、成品质量方面遇到了挑战。 在对口碑、成型速度、弹性材料性能等多方面进行考察后，课题组选择了石生科技（清锋宁波）的科研解决方案来进行材料研发。 宁波材料所课题组 “石生科技（清锋宁波）的3D打印技术相比此前课题组使用过的3D打印工艺打印面积更大、成型速度更快、成型品质更高，能够有效帮助课题组解决弹性材料的打印问题、技术验证后产品批量打印方面的问题。” LuxCreo 清锋科研解决方案 01 材料：高分子弹性树脂 可用于晶格结构制作，功能性好 吸引课题组与清锋合作的首要原因就是清锋的弹性材料（Elastic Material，EM）。 课题组在研究过程中希望能够赋予弹性材料“磁性”（在弹性材料中增加磁性材料），用以生产传感器内部的弹性结构件，组装后的产品在大环境下生成磁场，进而帮助增强、改善产品功能。 清锋自主研发走在世界前沿的弹性体材料，拥有高回弹、强减震、抗撕裂、耐弯折等特性。其中，EM⁺23材料回弹性达35%，极限拉伸强度21.59MPa，断裂伸长率可达560%，相较于市面上已有的弹性体能够很好的满足课题组对磁性弹性结构件的品质要求。 更多EM⁺23详细信息请点击： https://www.luxcreo.cn/material/1?SelectID=MQ%3D%3D&elasticNavId=Mg%3D%3D 同时，清锋的参数化设计能够让材料生产部件形成晶格结构，带来可变化的磁场，为课题组的创新研发提供新思路。 除弹性材料外，传感器的外壳、支架和部分刚性结构件也可采用清锋的韧性树脂TM系列。与传统模具加工相比，TM材料可以满足快速小批量生产验证，省去昂贵的开模费用和等待周期，加速研发迭代。 更多TM韧性材料详细信息请点击： https://www.luxcreo.cn/material/1?SelectID=Mg%3D%3D&toughnessNavId=MA%3D%3D 02 打印机：Lux 3+ 小批量打印速度快，简单操作易上手 在选择清锋之前，课题组曾考察了众多市场上的DLP光固化3D打印机，在对比了设备效率、稳定性和打印成功率后，最终选择了清锋的Lux 3+打印机，配套材料所已有的SLA打印机、金属打印机、陶瓷打印机发挥各自的优势。 清锋Lux 3+打印机，成型尺寸为293×165×380mm, 适用于前沿创新领域，支持复杂结构的快速打印需求，也可以作为通用平台用于高性能、功能性光敏材料的研发。可搭配高性能弹性、坚韧、耐温、透明材料，满足工业、医疗、消费、科研等各领域的打印需求。Lux 3+还可接入LuxCreo的软件生态，实现轻量化设计、高速切片、设备互联。 更多Lux 3+详细信息请点击 https://www.luxcreo.cn/printer/Lux3+?SelectID=MQ%3D%3D 在打印速度上，Lux 3+打印弹性材料目前可以实现垂直打印满版模型30mm/h，相比材料所之前所用的设备（10*10mm的方块需要打印48h），速度提高近150倍。 除了快，在使用过程中，课题组也向清锋反馈Lux 3+操作简单，在清锋的售后团队进行培训后短时间内就熟练掌握了操作技能，新研发的产品能够快速打印进行验证。同时，搭配清锋的软件生态，课题组还可以进行产品再创新。 03 软件 自动晶格生成功能 助力产品二次创新 在此次合作过程中，课题组对清锋的软件也非常感兴趣，使用了清锋自研的增材设计软件LuxStudio和3D打印数据前处理软件LuxFlow。 工业产品的设计往往离不开参数化，然而大多数参数化软件都需要极强的技术门槛，因此对于一些行业来说，亟需找到一个简单易上手的软件实现“晶格设计和力学仿真”。 清锋的LuxStudio正是一款行业鲜有的晶格设计软件。搭在云端的LuxStudio，操作简单、不挑配置、“小白”设计师都能够轻松上手进行参数化晶格设计。只需要给予一个精确的软硬度数值，软件可以自动生成晶格结构，非常适用于处理通过晶格填充实现部件结构优化和轻量化。同时软件内部有对16种不同晶格作用的详细解释，对课题组这样的新手来说十分友好。且LuxStudio生成晶格速度快、文件小、方便输出，能够有效避免打印机加载时崩溃。 点击进入LuxStudio平台： https://studio.luxcreo.cn/#/index 此外，清锋的3D打印数据前处理软件LuxFlow，针对工业领域进行深度整合，能够进行智能化的最优化加支撑、切片、2D/3D检视模型等，还可以用于批量模型的编辑，能够大量节省操作时间，带来的体验感都是成倍提升的。 04 售后 全球24小时在线响应 在售后方面，清锋为课题组提供实地的装机培训、操作培训等，同时针对研究所规划布局给予合理性建议，保证设备正常运行，以及材料和膜的正常使用。此外，清锋的在线客服提供全球24小时响应，及时、快速地为用户解答机器、材料、软件等方面可能遇到的问题。 截止目前，清锋已经为数家研究所、高校提供科研解决方案，帮助解决新产品开发和课题研究等多方面的难题。清锋也将持续加大力度开发新技术、新材料、新应用，为科研教育领域提供更先进的技术支持，和更多可创新、可应用、可持续发展的“新点子”。 此外，针对科研院所，清锋除了工业机解决方案，还有桌面机解决方案，清锋新一代LCD桌面3D打印机 iLux Pro不仅打印速度快，同时兼容工程级高性能树脂，能够打印带有功能性的产品测试件，是有小面幅打印需求的科研院所研发过程中的更优选择。 更多详细信息请点击下方链接了解 https://www.luxcreo.cn/printer/iLuxPro?SelectID=NA%3D%3D

冷喷涂增材制造工艺是金属3D打印技术的重要组成部分，NASA将该工艺列为使用粉末材料的未熔化成型一类。 2022年6月，湖北超卓航空科技股份有限公司首次公开发行股票并在科创板上市。该公司是国内少数掌握冷喷涂增材制造技术并产业化运用在航空器维修再制造领域的企业之一。10月，超卓航科发布2022年第三季度报告，实现营业收入3310.51万元，同比增长2.82%。12月2日，公司召开业绩说明会，计划年底前完成洛阳增材制造生产基地建设。 冷喷涂增材制造技术的原理及应用 冷喷涂增材制造技术是一种基于高速粒子固态沉积的涂层制备方法。喷涂粒子在固态下碰撞基体，经过剧烈的塑性变形而沉积形成涂层，同时对基体不形成热影响，可作为近净成形技术直接喷涂制备块材和零部件，在防护涂层和功能涂层的制备、装备制造和再制造领域具有广阔的应用前景。 目前冷喷涂增材制造技术已经在美国、欧洲、澳洲等发达国家和地区用于直升机、战斗机、轰炸机、潜艇等军事装备修复再制造领域。超卓航科是国内少数掌握冷喷涂增材制造技术并产业化运用在航空器维修再制造领域的企业之一，实现了多种金属材料的高强度沉积，建立了冷喷涂增材制造技术体系，并将该技术成功应用于机体结构再制造领域。 冷喷涂被美国等国用于军事装备修复领域 该公司也是第二家在科创板上市的中国增材制造企业。其基于自主研发的高强铝合金高压冷喷涂增材制造技术、高性能涂层界面污染控制技术，实现了应用冷喷涂增材制造技术进行航空机体结构再制造，为我国多型号战斗机起落架大梁疲劳裂纹修复及延寿项目难题提供了更优解决方案，为维修保障及装备费用节约做出了重要贡献，行业地位突出。 超卓航科冷喷涂增材技术在新能源车结构类零部件制造上有具体应用场景，且已有相应的订单推进。虽然冷喷涂技术具有应用在汽车维修的前景，但公司尚未开展汽车维修业务。 超音速火焰喷涂工艺介绍（来源：该公司官网） 超卓航科还研发出了适用于电子器件领域的靶材和适用于航空高温、高压环境的航空紧固件产品、并在新能源汽车、船舶、工业零部件等领域储备了部分在研项目。 冷喷涂增材制造技术的重要动力源及材料 氦气，是高压冷喷涂增材制造技术的重要动力源，但我国高纯氦气储量及产量相对较低，公司使用的高纯氦气主要采购自境外公司在中国设立的分支机构。目前国内已经有销售氦气的企业，但总体来说储量不如境外企业。超卓航科也正在研发使用其他气体（如氮气）代替氦气，总体来说不会存在被“卡脖子”的情况。 冷喷涂具有的高速和低温特点使它在喷涂锌、铝、铜、铁、镍、钛等金属以及不锈钢、青铜等合金，或是对温度敏感（纳米、非晶等）、对氧化敏感（Cu、 Ti 等）和对相变敏感（金属陶瓷）的材料时具有明显优势。可以制备纯金属涂层及其合金涂层，还可制备有机分子材料及金属基复合材料。 采用冷喷涂技术制造的多材料火箭发动机部件（来自Impactinnovations） 关于公司冷喷涂用金属粉末是否国内采购，对此，超卓航科回应称，目前，国产冷喷涂用金属粉末如铝粉等在材料纯度、球形度、球化率等指标上与进口材料尚存一定差距，公司基于冷喷涂增材制造技术的机体结构再制造所使用的铝粉主要自境外采购。 未来，该公司将围绕自身核心技术优势，结合军用航空器修复再制造和高性能靶材的市场需求情况，不断提升研发和生产能力、优化产品结构、拓宽应用领域，实现可持续发展，努力实现成为“成为中国增材制造技术多场景应用专家”的愿景。 欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流Q群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.90后掌舵，国内又一家增材制造（服务）企业科创板上市 2.3D打印机装机超700台，华曙高科科创板IPO首发过会 3.讲述两大3D打印技术应用+材料大促 | Stratasys中国年末重磅活动 4.装机逾500台、21个国家！汉邦科技在上海临港建设金属3D打印新厂房

增材制造作为战略新兴产业的重要组成部分，是引领产业变革的创新技术之一。Stratasys深耕中国市场，通过对本土客户业务需求持续深入的关注与支持，加速3D打印服务行业智能制造的战略升级，将增材制造技术应用到更多工业生产领域。 工业级FDM及PolyJet是该公司最知名的3D打印工艺，在中国拥有众多用户，覆盖航空航天、汽车、消费品和医疗保健等行业，中国也在Stratasys全球发展蓝图中具有战略性地位。 12月12日，Stratasys将在国内举办首次直播材料大促活动，给中国用户带来一次“薅羊毛”的机会。扫描下方二维码可预约直播： Stratasys首次直播大促活动 重点围绕FDM和PolyJet两大王牌技术 专业技术讲解、案例分享和材料介绍 汽车及航空航天工装解决方案 + 医疗模型手术演示 + 全彩原型设计案例展示 实时互动+答疑+解惑 多轮抽奖+支撑材料抵扣券 +精美小礼品 购买指定材料 满¥20000可获2000支撑材料抵扣券 满¥30000可获3000支撑材料抵扣券 指定FDM材料 Nylon 12CF (SR-110)、Ultem 9085 (SUP8500B)、Ultem 1010 (SUP9000B)、PC (SR-110)、PC-ABS (SR-110) 指定PolyJet材料 VeroUltra(705B/706B) VeroVivid(705B/706B) 使用条件 拥有所购买材料的对应 Stratasys 3D打印机 并完成序列号认证 需在2022年12月26日前付款下单 仅Stratasys终端用户可参加 购买方式 Stratasys双12直播间随机掉落 支撑材料抵扣红包 点击红包填写信息，工作人员将通过 电话与您确认购买信息 直播安排 12月12日 周一 18:00-20:20 扫描下方二维码预约报名 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.SmarTech：2031年全球金属3D打印零件市场将达千亿 2.装机逾500台、21个国家！汉邦科技在上海临港建设金属3D打印新厂房 3.某天然气企业购买「一批」中国高性能聚合物3D打印机 4.高效完成结构损伤测量，高精度三维扫描助力飞机精准放行

NASA将金属增材制造工艺类型按照冶金现象分为熔化成型和未熔化成型两大类。其中，存在熔化过程的工艺按照材料的输入状态分为粉末床熔化（PBF）和直接能量沉积（DED），PBF按照能量源分为激光熔化与电子束熔化两种；DED按照材料状态分为送粉式（powder）和送丝式（wire），按照能量源又分为激光、电弧、电子束沉积。未熔化增材工艺实际上指的是固态成型过程，按照材料状态分为片材、板材和粉末，分别对应超声波焊接、搅拌摩擦焊以及冷喷涂，并延伸发展为增材制造工艺。 航空航天领域金属3D打印正在研究的材料 因此，根据所使用的增材制造工艺，原料可分为预合金粉末、线材、片材或实心棒材等。NASA的工程师根据当前的研究和行业应用情况总结了53种适用于金属增材制造的合金材料，覆盖了从基于熔化和固态成型的当前几乎所有的工艺类型，但并不是每一种材料适用于每一种工艺。新材料和现有的合金都在不断地开发和优化中，所总结的材料种类仍有很大的扩充空间，很多合金目前仅达到了开发阶段，可能不完全符合使用特定增材制造工艺的航空航天应用要求。 不同制造工艺所使用的材料基本属性 金属3D打印的工艺种类繁多，但不是每一种工艺都有较高的工艺成熟度，这表现在材料的演变和表征、行业采用等多方面。尽管整个行业已经有很多应用案例，但成熟度水平各不相同。 不同工艺的技术成熟度 美国国家航空航天局按照技术的成熟度（TRL）将一项技术能否安全使用进行了分级，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。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、美国国家航空航天局、欧洲宇航局和许多其他航天机构的承认。 L-PBF是当前应用最多的金属增材制造工艺，技术成熟度TRL等级达到了最高等级9。因此可以看出L-PBF技术在当前航空航天领域的认可度，商业航天和航空公司有大量的应用案例展示。L-PBF工艺已被批准用于许多项目，并且供应链广泛可用，服务提供商和装备类型的可选择性都在显著增长。 EB-PBF（电子束粉末床金属3D打印）在2011年左右获得了飞行验证，并一直在航空航天领域应用，但程度低于L-PBF。从事该技术开发的公司远没有L-PBF技术那样多。同时，NASA工程师也指出，EB-PBF工艺的材料选择有限。 LP-DED（基于粉末的激光能量沉积）可以在部件内部制造完整的通道，能够显著减少零件数量，减少采用传统制造工艺所必须的许多步骤。由于这些原因，这种替代技术非常有吸引力，但NASA工程师在本年度4月份的论文中指出，LP-DED工艺的TRL技术成熟度为6级（美国国会立法要求NASA进入重大系统开发合同的技术应达到TRL6级）。 各种金属增材制造工艺的常用航空航天合金（成熟度不同） LW-DED（基于丝材的激光能量沉积）的技术成熟度随着再生冷却喷嘴的应用通过全面系统的火箭发动机测试而增长，未来在运载火箭上的应用可能会进一步成熟。LW-DED工艺的可用性在整个增材制造供应链中比较有限，但很有前景。 AW-DED（基于丝材的电弧能量沉积）已通过系统测试证明其技术成熟度已达到最低的6级标准。虽然该工艺在学术界得到了广泛的研究，但商业供应链可选性仍然有限。EBW-DED（基于丝材的电子束能量沉积）已针对飞行应用进行了演示，但提供商业化流程的供应商同样有限。 每种金属3D打印工艺对应的航空航天组件，根据特征分辨率、构建速率和多合金构建选择工艺，黑色字体代表熔化过程，蓝色字体代表固态过程冷喷涂也已得到飞行应用，TRL技术成熟度较高，虽然主要用于维修，但应用正在成熟。冷喷涂被证明可用于自由形式和双金属应用开发，如液体火箭发动机燃烧室的热火测试。目前用于生产的商用冷喷涂装备数量也很有限，但该技术正在得到关注。3D打印技术参考注意到，今年7月，国内超卓航空科技在科创板上市，该公司是国内少数掌握冷喷涂增材制造技术并产业化运用在航空器维修再制造领域的企业之一，主要从事定制化增材制造和机载设备维修业务。 与许多其他工艺相比，AFS-D（搅拌摩擦沉积）和UAM（超声波增材制造）的发展程度较低，但研究和工业化正在迅速成熟。从事这两种工艺的开发商也极少，商业可用性有限，不过UAM的TRL技术成熟度已达到9级，得到了飞行组件应用。 不同增材制造工艺所需要的后/热处理操作 后/热处理是3D打印零件制造生命周期的关键环节，确保零件满足最终性能要求。通过各种热处理手段可以改善材料微观结构，确保零件满足公差要求；后处理操作通常包括粉末清理、支撑去除、构建板分离、机加工、清洁、抛光或表面增强以及焊接等连接方式，在设计阶段需要进行评估。对于后/热处理步骤，并非每个零件都需要进行所有经历上述每一个环节，具体取决于所使用的增材制造工艺和应用要求。 在将零件和构建板分离之前，通常需要消除应力，确保残余应力不会导致零件变形。通常只有经历高能量输入的增材制造工艺才需要该步骤，冷喷涂和超声波焊接这样的固态增材工艺通常不需要。常用的热处理方法包括热等静压 (HIP)、均匀化、固溶退火和时效，这些过程取决于具体合金类型。某些固态增材制工艺因为材料在熔点以下沉积可能不需要热处理，但这取决于材料种类和所需的性能。冷喷涂工艺制造的零件通常需要进行热等静压来提高最终密度，因为沉积后的材料会导致1%-2%的孔隙率。无损检测方法通常包括结构光扫描、X射线CT、中子CT、声学成像等，借助这些方法可以检查零件表面和内部的缺陷。 每种金属增材制造工艺的后处理 最终加工通常是所有增材制造工艺所必须的后处理步骤。航空航天部件需要严格控制公差，并且大多数零件不能在打印态下使用，有些零件可能有配合面，有些表面则可能会接触高压气体、推进剂、燃料或其他流体。每种增材工艺都会根据沉积速率产生不同的表面粗糙度和层纹，因此必须留下足够的加工余量。通常，电弧丝材能量沉积的表面需要较多的加工，激光粉末床熔融技术需要的加工量最少。其他后处理方法如清洁、连接（如用于组装的焊接）或表面增强则取决于具体的应用需求。 不同金属增材制造工艺的打印态表面质量比较：(a) 电弧丝材沉积的喷嘴衬里(b) L-PBF打印的泵壳，(c) 激光丝材沉积的样品，(d)激光粉末沉积的动力头外壳 不同的表面质量也会影响各种检测技术的无损评估和适用性。由于零件要求，还可能需要加工或抛光以完成必要的质量检查。总之，后处理应当作为增材制造设计和工艺选择的重要考虑因素。 END 增材制造为零件制造和维修、维护等再制造以及解决许多过时挑战提供了解决方案。增材制造工艺的行业采用，已促使NASA、欧洲航天局 (ESA)、联邦航空管理局 (FAA)、欧盟航空安全局 (EASA) 和标准开发组织（如SAE、ASTM、NIST、AWS）创建了鉴定和认证规范，从而允许在飞行组件更多应用开发中使用3D打印有据可依。 航空航天工业一直热衷于采用各种增材制造工艺减少复杂零件的原型和生产交货时间，NASA也已经使用每种增材制造工艺制造了各种飞行部件。即便当前不同工艺具有不同等级的成熟度，但多种工艺融合应用也是技术发展的重要趋势。 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;硕博千人交流群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.NASA：航空航天部件稳健金属增材制造工艺的选择原则 2.NASA：航空航天领域常用的金属3D打印材料及特点 3.NASA工程师总结：航空航天金属增材制造部件的生命周期 4.NASA金属增材制造在火箭推进领域的应用进展——工艺和材料

12月1日，3D打印技术参考注意到，知名增材制造行业市场数据和咨询服务提供商SmarTech发表了其最新报告《Metal Parts Produced 2022: Global Market Data & Forecast》——2022年全球金属3D打印零件：全球市场数据和预测。该报告跟踪当今众多关键行业生产的3D打印零件数量，包括各服务提供商以及专业市场原始设备制造商和供应商生产的零件，对各种金属增材制造工艺当前和未来预期收益做出判断。 由于金属增材制造对供应链短缺强大的弥补作用，强调采用该技术并加大投资的趋势不会改变，市场整体将继续快速发展。SmarTech预计到2031年，金属3D打印技术每年将生产超过750亿美元的组件。《Wohlers Report 2022》显示，2021年全球制造业市场总量为14.2万亿美元，但增材制造仅占其中的0.1%；但其认为，3D打印行业总有一天会超过制造业经济的5%，并增长到7100亿美元以上。 航空航天、汽车、消费品、医疗、一般工业等是金属3D打印技术的主要应用领域。该技术通常被用来制造原型和工具，但值得注意的是，金属增材制造应用的关键领域越来越多的应用都与各种最终用途零件的生产有关，这证实了过去几年的对该技术的采用趋势和行业对生产应用的关注。此外，根据该报告，SmarTech得出结论，与传统生产技术相比，航空航天和医疗行业在通过3D打印制造零件实现价值方面仍然是最具吸引力的行业。 金属3D打印的工艺种类多达20余种。对于依赖的能量类型，不局限于激光和电子束，还包括电弧、超声波、后烧结、搅拌摩擦等等，此外还有基于粘结剂喷射、模具浆料沉积以及基于DLP的间接金属3D打印工艺。一些新工艺的出现使制造局限获得了极大突破，制造形式更加丰富多样。当作为一个整体考虑时，金属增材制造有足够多的工艺为石油/天然气、可再生能源和汽车等众多行业带来增值机会。随着新技术和创新不断扩大并解决技术弱点，预计金属增材制造的可能应用将继续扩展到未知但高价值的领域。 SmarTech报告显示，粉末床熔融 (PBF) 目前仍是金属增材制造零件市场应用最多的技术。3D打印技术参考注意到，区域金属3D打印技术的代表制造商Seurat Technologies于今年第四季度宣布与三大制造商签署了25吨零件的制造协议，这是该公司基于当前最先进的、也是独有的区域面成型粉末床激光熔融技术获得的最大订单。 来源：《Wohlers Report 2022》然而展望未来，SmarTech预计金属粘结剂喷射有望成为取代传统制造方法的领先金属3D打印零件工艺。这项技术号称能够实现金属3D打印低成本、批量化生产，拥有高于其他3D打印技术数十倍的工作效率。CONTEXT的最新市场研究结果指出，虽然该工艺目前还不是主导技术，但它是增长最快的技术之一。 3D打印技术参考认为，对于各种报告的数据，仅仅是一个参考。SmarTech出具的不同工艺相关的报告甚至有时候相互矛盾，我们只需获取报告描述中的关键信息即可。 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.装机逾500台、21个国家！汉邦科技在上海临港建设金属3D打印新厂房 2.某天然气企业购买「一批」中国高性能聚合物3D打印机 3.高效完成结构损伤测量，高精度三维扫描助力飞机精准放行 4.钨金属的不同3D打印工艺，优势互补、潜力无限