钨因其良好的热机械性能（如高熔点、高密度、高导热性和适度的热膨胀）而成为高温应用的首选材料。此外，其高密度和极低的溅射侵蚀率使其适用于辐射或其他极端环境，可用于制造波导、准直器、核反应堆等离子体面组件等，覆盖航天、航空、军事、医疗以及核工业等多领域。 钨金属的广泛优点也成为其难以加工的原因。纯钨的熔点高达3410摄氏度，尽管钨合金熔点有所降低，但均属于难熔金属，很难用常规方法制造。通常，钨及钨合金可经粉末冶金制坯、挤压、锻造、轧制、旋压和拉拔等加工成材，但加工成本高且耗时，所能制造的零件结构复杂度有限。3D打印行业对钨材料的关注可谓由来已久。 钨的应用（来自中钨在线） 近年来，3D打印技术为钨金属的制造提供了一种手段，采用SLM、BJ、FDM挤出以及DLP等基于直接熔化和基于烧结两种途径的不同3D打印工艺均探索了这种材料的制造可行性。硬质合金制造公司寄希望于这一新技术能为钨金属的制造开辟新的途径，主流的3D打印装备制造商也积极探索了钨金属的成形工艺并纷纷表示取得了突破。 基于熔化，直接激光3D打印 选择性激光熔化（SLM/L-PBF）是制造高精度和高质量功能部件的最成功的增材制造技术之一。多年以来，国内知名的金属3D打印制造商均表示已攻克了钨的激光3D打印并成功实现了应用，所给出的例证无一例外均是医疗使用的钨格栅，而且鲜有持续性的报道。 基于激光的技术最大的问题是温度梯度的存在，易导致残余应力并引起开裂。劳伦斯利弗莫尔国家实验室的研究人员指出，在关于钨的3D打印研究中，均报道了大于98%的高密度，但微裂纹的形成却难以避免。3D打印技术参考对从事该材料研究的多家单位的研究人员进行了了解，钨格栅相对容易打印，虽然强度不高，但能满足医疗上对辐射屏蔽作用的要求，而钨的块体在打印过程中极易开裂。（参考：10.1016/j.actamat.2020.04.060） 采用激光3D打印的钨格栅（来自dunlee） 钨的激光打印虽然可以通过合金化和工艺优化来改善，但这两种方法的成功都有限。对于高比重钨合金，由于成分多样，性能差异大，熔点最高相差2400℃，各元素的饱和蒸气压不同。天津大学和中南大学的研究人员也指出，采用SLM难以保证钨合金中各成分的可控性，制造具有优异机械性能全密度钨合金同样困难。 无疑，采用激光制造钨格栅是直接激光熔化取得的显著突破与最成功的的应用，然而钨的应用却并不只是用来做格栅。 基于烧结，间接3D打印 基于烧结的间接3D打印为钨金属材料成形提供了另一种加工手段。主要工艺包括挤出、光固化以及粘结剂喷射。这些工艺均是先成形零件坯体，然后采用传统粉末冶金的工艺实现钨金属的烧结致密化。 以升华三维所开发的粉末挤出打印技术（Powder Extrusion printing，PEP）为例，该技术对原始粉末的球形度和流动性没有严格要求，通过将混合有金属粉末和聚合物粘结剂的颗粒料加热成熔融膏状流体，并将其逐层沉积来生产生坯，后经脱脂和烧结后可形成具有所需结构和高性能的合金零件。 升华三维UPS-556 3D打印机 & 钨合金颗粒料 升华三维自主研发了钨合金颗粒料UPGM-96WNIFE（96W-2.7Ni-1.3Fe，下称96W），并对3D打印和脱脂烧结工艺进行研究，掌握了影响钨合金致密化的关键工艺参数。因烧结温度低于直接3D打印完全熔化的温度，允许热量更均匀的施加，确保了产品性能的一致性，从而为获得致密和性能优异的结构件创造了条件。 以该公司开发的96W为例，零件的致密度超过99%，抗拉强度903Mpa，延伸率30.6%。通常，钨基合金的抗拉强度和伸长率随钨含量的增加而逐渐降低。根据相关研究，90W的最大伸长率为21%，95W-97W试样的拉伸强度和伸长率分别为700-850 MPa和1-15%。因此可以发现，采用间接3D打印技术制备的96W试样在保持高抗拉强度的同时，大大提高了其伸长率。（参考：10.1016/j.msea.2021.141417） 升华三维钨合金屏蔽结构件生坯升华三维钨合金屏蔽结构件烧结后的状态使用粉末熔融挤出间接3D打印技术在打印钨合金零件方面具有一定优势，使制造近净形状的结构零件成为可能。而且这种成形工艺简单，无需激光器件，设备、材料投入成本较低，适用于粉末冶金所用的粉末材料，具有低温成形、高温成性的特性。 升华三维最终产品的成型、成性在材料配方阶段就已决定，另外会对特殊结构件进行一定的技术干预和优化，防止在烧结过程中的变形和开裂。所开发的钨合金屏蔽罐经过多次测试分析，充分满足了对辐射源屏蔽效果的要求。同时，其均匀性、力学性能、热性能优异，在转运过程中的安全性也顺利通过测试。 END 需要指出的是，每种工艺都有各自的优势与不足。当前激光直接制造钨金属块体在开裂和成形方面有不足之处，挤出和烧结的方案则难以制造薄壁格栅结构。 虽不如直接激光3D打印应用普遍，但挤出烧结方案在高温合金、难熔金属等特种金属及特种合金零部件的3D打印制造方面更为灵活。升华三维有望为钨及钨合金的增材制造应用提供高效且高性价比的生产解决方案。 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.主流3D打印工艺制备SiC陶瓷的优缺点及国产方案带来的新突破 2.使用挤出间接3D打印技术制作金属和陶瓷晶格结构 3.3D打印+晶格结构，寻求更多“出圈”可能 4.升华三维间接3D打印技术——3D打印与粉末冶金的创新结合

选择性激光烧结 (SLS) 增材制造技术可实现卓越的品质和生产力，同时为注塑成型无法实现的高性能设计打开了大门。该技术还省去了注塑成型模具的漫长交付时间和前期投资。 该技术是日益增长的大规模定制制造以及功能性原型制造趋势的核心所在。SLS部件可以在设计时考虑到部件整合，从而无需传统制造中常见的装配流程。工程师们可以设计其他技术均无法实现的生产用几何形状，从而节省了时间和费用。本篇内容主要对基于SLS技术制造的零件提供设计帮助，如活动铰链、桁架、晶格、复杂管道及其他部件。 1. 活动铰链 活动铰链对于SLS技术而言较为新颖，这里要问的问题是，为什么要在能够设计和构建集成铰链的情况下来制造活动铰链？常规活动铰链的设计和优化均针对热塑塑料注塑成型材料和工艺。 对于SLS技术，应尽量避开活动铰链，因为SLS尼龙不具有注塑成型热塑塑料所具有的挠曲特性。由于工艺的分辨率，3D打印铰链必须比设计用于模塑的铰链更厚，尼龙在循环变形条件下具有更优的性能。在具有一次性折叠使用情况时，活动铰链非常有用，并且能够将组件连接在一起。 对于构建方向，尽量避免在铰链的拉伸表面形成阶梯。此外，可以考虑在打印完成之后对零件进行增韧后处理。 2. 桁架 SLS技术极其适用于制造许多复杂的小型塑料部件，如电气接头和夹片。可以考虑在CAD设计时，使用一个由桁架构成的方形盒子包裹住小部件，防止所打印的小零件在后处理期间丢失。 桁架的方形条可以设置为1mm，搭配5mm以上的开口，在喷砂时就可以对内部的小零件起到作用。如何还需要额外后处理，如对医疗器件进行灭菌，仍然可以借助这个方形桁架盒转移零件，以进行后续的后处理步骤。 同时，还需要考虑零件的取出问题，因此可以在方形盒上设计一个或多个铰链门，其设计可以采用卡扣方式，也可以采用插孔连接。 3. 卡扣结构 采用SLS制作卡扣已经是非常成功的商业案例，与注塑成型相比，SLS构建方式减少了设计局限，成功制造了结构更为复杂的夹紧、卡扣、固定和脱口释放系统。 在此示例中，“挤压脱扣”按钮机构使两个抓臂围绕一个扭力梁支点旋转。在设计时，需大量使用圆角来防止断裂，以在接收侧的预先闭合位置使用圆角可以抵消循环蠕变的影响。 与所有经历循环变形的结构一样，需要考虑塑料在进入最终稳定位置之前会经历的初始蠕变，这一点对于开展适用于采用SLS构建的设计至关重要。与活动铰链和弹簧片一样，可以考虑浸入沸水中10分钟来提高塑料的韧性。 4. 晶格结构 晶格结构和其他设计为多孔的材料在多个领域有重要用途。从机械工程的角度来说，多孔材料具有高强度但质量却相对较低。 这些材料具有良好能量吸收、隔热和隔音特性。人工构建晶格结构过程非常繁琐，因此设计师可能希望创建一个程序来自动执行某些步骤，或者使用实现构建过程自动化的专用软件包。 SLS工艺能够制造直径小至接近0.5mm的晶格柱。 5. 其他结构 该指南还针对基于SLS工艺的挡板、轴承、凸台、按钮、螺旋弹簧、复杂管道、子母合页、集成交联、箱罐进行了设计指导，由于篇幅有限，可扫描下方二维码或点击阅读原文下载中文版；英文版已上传QQ群。 高性能选择性激光烧结SLS材料DuraForm尼龙热塑塑料 表面光洁度极高、性能极佳的热塑塑料部件 3D Systems可生产品质高、尺寸大的SLS尼龙部件，从打印机中打印完成即拥有出色的表面光洁度，以及优于细丝、粉末结合或其他SLS打印机所打印部件的各向同性强度。3D Systems DuraForm SLS材料专用于实现全方位功能和各向同性特性，包括刚性、高伸长率、高冲击强度和耐高温性。 长期机械性能和环境稳定性 3D Systems的一系列耐用尼龙热塑塑料可长期保持均衡的机械性能和环境稳定性，根据ASTM测试方法测试得出的室外和室内机械性能和环境稳定性分别达到1.5年和8年。 打印的部件适合用作高强度、经久耐用的功能性原型、中等批量生产的直接制造最终用途部件、需要经过美国药典(USP)第六类认证并消毒的医疗部件、复杂的薄壁管道、卡扣连接、活动铰链和大型航天和汽车覆盖件、面板、护栅和保险杠。 这些新的设计和制造选择为以下领域打开了大门：经改进的产品、新设计、新商业模式以及新市场。 欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流Q群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.两款性能可长期稳定的3D打印塑料+3D Sprint 数据处理软件功能解析 2.零件整合与一体化制造，3D打印为生产制造带来巨大效益 3.面向工厂车间的「集成式」立体光固化增材制造解决方案 4.面向涡轮机械的增材制造——3D Systems网站推出各行业应用解析

不同于中国、美国等地在3D打印技术领域积极布局和发展，日本的3D打印市场一直没有多少可圈可点的地方，这种现象几乎涵盖了从桌面机到工业机的各种工艺类型，该国似乎并未有多少知名的3D打印机品牌。而中国的3D打印机品牌，正在从多个层级走向世界，当然也包括日本。 东京工业大学是日本顶尖的理工科大学，拥有140年的历史，是一所专攻工程技术与自然科学的研究型大学。截止到2021年，该校已诞生了两位诺贝尔奖得主，包括1位诺贝尔生理学或医学奖得主和1位诺贝尔化学奖得主。 该校十分注重产学研结合，并持有很多专利。提高机器人精密运动部件的灵活性、增强人机交互，是该校长谷川实验室的重要研究项目。在机器人的研发过程中，为保障运动结构件的精度，长谷川实验室引进了中国知名品牌Raise3D的高精度Pro33D打印机。 无法自主完成零件制造，精密机器人结构研发受阻 面对目前市场上的机器人运动部件精度不足，导致运动灵活性低的问题，长谷川实验室的Hasegawa Shoichi教授希望制造一个动作灵活的机器人，并降低制造成本，以期获得广泛应用。 长谷川实验室在毛绒娃娃的内部添加了一个机器人结构。虽然它外表看起来就是一个柔软的毛绒玩具，但内部机器人却有着复杂和精确的运动结构，如机械臂、轴承、电机支架。 机器人机械结构设计图 这些部件和结构由实验室成员独立设计和开发，在该过程中遇到很多挑战。首先，这些零件体积很小，结构特殊，需要使用高精密的制造工具，如CNC工艺。但由于零件所需的数量少，选择CNC将花费巨大成本。 其次，机器人的开发阶段需要多次对设计进行调试且具有保密性，因此，无论是从时间成本还是是保密性来说，将零件制造外包给第三方公司都不是一个理想的解决方案。 Pro3打印的机器人运动结构所使用的小零件 由于以上种种原因，长谷川实验室最终决定自主引进具有按需定制优势的高精度3D打印机，自主完成零件制造。 Raise3D Pro3——高精度智造高精确度小零件 在引进Pro3之前，长谷川实验室的工程师用之前购买的3D打印机打印ABS零件时，零件的表面分辨率和精度都不高。由于设备的温控不稳定，导致打印的零件尺寸不准确，造成机械结构不贴合，运动部件频繁发生故障，运动平稳性差。也正是对零件有高精度的需求，实验室最后选择了Raise3D Pro3打印机。 机器人的运动部件有极细微的孔结构和突起结构，但从实验室的打印结果可以看到，使用Pro3打印的部件拥有极优异的分辨率和干净光滑的表面。Hasegawa Shoichi教授表示，使用Raise3D Pro3打印的运动部件轴和外壳零件更为贴合。在安装外壳和马达底座后，机器人的安装强度变得一致。 Pro3打印的机械部件壳体 Pro3具有优异的可重复性和可靠性，可以保障打印机在运行过程中不会产生错位，从而提供了更高的表面平整度和光滑度。除此之外，打印机精确的温控和冷却系统能确保零件细节的完整性，成为了打印复杂和小型零件的理想选择。 Raise3D Pro3具有良好的稳定性，可保持24/7不间断打印，即使在紧急情况下，如停电、耗材耗尽，过热中断等也能在处理问题后很快恢复打印。而且该打印机操作简便，即使是没有3D打印机操作经验的工程师在接受简单的培训后也能很快上手，再配合Raise3D的生态系统——切片软件ideaMaker以及云管理系统RaiseCloud，可以实现打印机与软件之间的无缝衔接，轻松管理打印任务。 目前长谷川实验室有25名工程师。使用Raise3D Pro3打印机后，劳动力得到了很大的解放，工程师可以将更多的时间和精力投入到设计与研发中。 目前，长谷川实验室的工程师主要使用PLA制作机器人运动部件，在体会到Raise3D Pro3的高品质后，决定在未来尝试打印更多不同的材料如ABS，用以增加零件强度或改善其他性能。高精度的3D打印机在未来将能激发长谷川实验室更多的研发潜能，以帮助他们实现对人机交互未来发展的愿景。 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.Raise3D将携大尺寸、专业级、高速FFF新品RMF500亮相TCT 3D打印展 2.国产3D打印解决方案为SpaceX、特斯拉级别的企业制造工装夹具 3.从SpaceX到NASA，从赛峰到特斯拉，中国3D打印企业为何能走向世界？ 4.使用金属桌面3D打印机能做什么——以汽车客户为例

近日，3D打印技术参考注意到，美国Grid Logic公司开发了一种独特的、采用传统粉末冶金技术进行多材料3D打印的工艺，可以在同一工作中3D打印金属和陶瓷。上一次介绍在同一部件中同时打印金属和陶瓷，还是在说XJET，因为两种材料的烧结温度曲线不同，后者基于材料喷射的工艺在生坯材料烧结方面遇到了挑战。因此，其对该技术的开发后续并未关注到进展。 Grid Logic采用完全不同的方法进行基于粉末的3D打印，没有复杂的喷墨或激光系统，也没有铺粉装置，而是使用挤出式3D打印头进行粉末选择性沉积。从装置图可以看出，该打印机配备了三种粉末，其中两种粉末是打印的主体材料，第三种粉末毫无疑问充当支撑。在打印的过程中，不同的打印头会在所需要的位置施加不同的材料。 多材料3D打印机的粉末储存罐 打印过程完全不需要高能激光烧结或喷射粘结剂，打印完成后，将带有所有粉末的整个构建室放入烧结炉中，金属/陶瓷颗粒以传统方式熔合在一起，支撑粉末在烧结过程中继续支撑金属和陶瓷材料，并在一定程度上可以重复使用。 包含两种粉末的零件 Grid Logic制造的全烧结3D打印部件 除了多材料能力之外，这种方法还有许多其他优势： 在打印过程中，粉末完全支撑物体，不需要其他支撑 最大限度地减少高成本金属和陶瓷粉末的浪费 部件中没有残余应力，无粘结剂污染 利用传统的粉末冶金方法制造复杂零件 Grid Logic采用其多材料3D打印技术制造了陶瓷与铜线圈，这种能力意味着他可以为电动机或其他电气应用打印复杂组件。 左侧为铜线圈，右侧的三相定子线圈将铜与用于绝缘的氧化铝融合为一个整体 Grid Logic表示，他们能够在一次作业中打印“三种或更多粉末”。 虽然目前可以使用能量沉积工艺实现多材料3D打印，但该工艺无法实现粉末床技术那样的零件复杂性，然而后者在处理不同材料时会造成粉末的混合污染。Grid Logic之前曾与橡树岭国家实验室 (ORNL) 以及美国国防部合作，为雷神导弹系统制造铍替代部件。目前，该公司正在寻找下一步，提供3D打印服务、材料开发和定制系统的开发。 带有 多材料3D打印组件的演示电动机 这种无热量输入的打印方式使加工高熵合金和磁性粉末更为容易，同时，也为高反射金属的3D打印带来了机遇。包括铜以及钨和钼这些难熔金属，往往会反射激光束，但在烧结时不会造成这样的困难。即使是需要非常高温度才能熔化的陶瓷，也可直接使用该工艺，而无需浆料或其他中间材料形式。铝、钢、青铜也可以与其他金属一起打印，并在烧结过程中发生熔渗。 3D打印与传统粉末冶金相结合，为制造带来了更多可能性。但对于该技术来说，最大的问题是如何解决材料不同的温度曲线所带来的挑战，每种材料都具有不同的烧结温度，加热升温和冷却过程也可能不同，而整个烧结过程中构建体积内必当具有相同的热分布，材料会经历相同的热过程。Grid Logic也许设计了具有非常相似的烧结热分布的材料，从而使该过程能够成功完成。 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.基于粉末床激光熔融技术实现多金属混合3D打印 2.一种集模料与金属喷射为一体的高质量零件3D打印工艺 3.工艺综述：金属增材制造技术的重要创新发展及代表性企业 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

20世纪90年代，国际上定向钻井技术取得重大突破，旋转导向钻井技术从此面世，又称“贪吃蛇”钻井技术，其具有摩阻与扭阻小、钻速高、成本低、建井周期短、井眼轨迹平滑、易调控并可延长水平段长度等特点，被认为是现代导向钻井技术的发展方向，但此时该项技术被国外垄断，中国尚未突破。 2015年，中国自主研发的旋转导向系统和随钻测井系统联袂在渤海完成钻井作业，中国首次在这两个技术领域打破了国际垄断，成为全球第二个同时拥有这两项技术的国家，中国海洋石油总公司也成为全球第四、国内第一个同时拥有这两项技术的企业。 在旋转导向系统中，用于导向钻井中钻井设备之间相对旋转情况下稳定供电的旋转变压器是非常重要的一个部件。为了保证旋转变压器在地下的高温高压环境中能够稳定工作并且满足轻量化，制造商需要使用非金属高性能材料来制作这个旋转变压器的外壳。在选择3D打印之前，使用PEEK棒材进行减材加工，造成90%的材料及成本浪费，让制造商苦不堪言。 该专利打破美国哈里伯顿、贝克休斯等公司的垄断 制造商在2022年初找到一迈智能，希望能够通过3D打印的制造方式得到高强度、耐高低温以及耐高压的轻量化旋转变压器外壳。经过技术评估以及成本分析，最终选定高温3D打印机MAGIC-HT-M打印CF-PEEK碳纤增强材料来生产旋转变压器外壳。 一迈智能高温3D打印机MAGIC-HT-M MAGIC-HT-M是专门为高性能工程材料设计的高温3D打印机，拥有最高450°C的打印温度，最高150°C的热床温度和最高90°C的内胆温度，能够支持市场上的大多数材料，一个模块化且高耐磨的挤出头，让碳纤维PEEK的打印变得简单。 碳纤维复合材料CF-PEEKCF-PEEK是一种碳纤维增强的聚醚醚酮线材。它具有优异的耐化学性、机械性能和热性能。CF-PEEK 具有10%的短切碳纤维含量，具有PEEK的所有优点，并且比PEEK更轻以及更耐磨，具有更好的层间附着力和更好的耐温性。CF-PEEK被认为是世界上性能最好的功能材料之一，被允许在恶劣的环境中使用。 2022年7月， 带有一迈3D打印CF-PEEK外壳的旋转变压器在内蒙古巴彦淖尔进行下地钻井测试。经过反复对比测试验证，得出该外壳完全满足地下钻井要求。 一迈3D打印的CF-PEEK旋转变压器外壳 3D打印的CF-PEEK旋转变压器外壳装配件据3D打印技术参考了解，纤维增强复合材料在包括航空航天等在内的多个领域有重要应用。我国天问一号火星探测器上需要维持探测器整体形状的上下边缘和结构的支撑部位以及背罩防热结构的舱盖、封边环、埋件、螺塞等零部件，就是由纤维复合材料制成。这种材料相比低密度材料强度更高，同时兼顾了耐烧蚀和承载能力。空客公司则在使用3D打印开发代替钛合金的纤维+热塑性塑料高强复合材料支架（点击）。 PEEK作为一种高性能聚合物，具有独特的耐化学性、耐磨、耐疲劳等机械性能组合，可在一定范围内作为金属零部件的替代品，被广泛应用于航空航天、汽车、能源、医疗健康等多个行业。碳纤维增强PEEK的性能进一步提高，多用于航空航天、石油管道等。在复合材料中，基体具有优异的力学性能、热性能、耐化学腐蚀性；增强纤维主要决定复合材料的机械性能。 一迈智能3D打印的碳纤维增强PEEK产品 当前，熔融挤出是PEEK材料最成熟的3D打印工艺，并在多个领域获得实际应用。基于个性化制造和自由制造的特点，3D打印可直接制造最终用途零件，这对于节省材料、降低制造成本、提高制造效率具有巨大优势。 客户杨先生表示，“使用3D打印的方式生产碳纤维增强的PEEK旋转变压器外壳，比我们使用减材加工会降低至少50%成本。” 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： 1.5款国内已商业化的纤维复合材料3D打印装备 2.冬奥火炬能耐800℃：3D打印、碳纤维、高温阻燃树脂实现多项创新 3.一种用短切陶瓷纤维增强的新型3D打印耐高温复合线材 4.孟加拉国专科医院购买中国3D打印机开展PEEK颅骨植入手术

近日，3D打印技术参考注意到，中国化工集团旗下全资子公司克劳斯玛菲推出了两款工业级聚合物3D打印机。这可能是中国化工集团首次进入增材制造领域。中国化工集团是中国最大的化工企业，全球500强企业之一，于2016年斥资约10亿美元收购德国化工企业克劳斯玛菲股份有限公司，后者是全球领先的塑料和橡胶加工机械设备制造商，服务范围涵盖了从注塑、挤塑和反应技术的全套工艺。克劳斯玛菲的竞争对手德国阿博格公司已于多年前推出了基于颗粒料挤出的3D打印机，而克劳斯玛菲此次推出的两款设备分别基于挤出和光聚合3D打印，分别被称为powerPrint 和precisionPrint。增材制造将补充克劳斯玛菲现有的产品组合，包括注塑、拉挤成型和反应工艺，并成为第四个支柱。 基于挤出的3D打印机powderPrint powderPrint专为高达10m³的大幅面3D打印而设计，使用热塑性颗粒作为原料。该系统提供快速的沉积速率，并且可以处理纤维增强化合物。 PrecisionPrint是一种立体光刻3D打印机，用于个性化产品和小批量的工业规模自动化生产。 借助新的3D打印机，用户可以大批量打印大型、复杂的塑料部件，以及具有高表面质量和精细分辨率的小部件。 基于立体光刻的3D打印机PrecisionPrint 这些机器已经可作为完整的解决方案，确保绝对的工艺稳定性和零件质量。它们不需要昂贵的测试打印，客户能够显著节省材料和成本。克劳斯玛菲增材制造负责人Michael Ruf 博士表示，“增材制造完美地补充了我们现有的产品组合，得益于我们在材料和制造工艺方面的广泛专业知识，我们能够生产高效的 3D打印机，为我们的客户提供巨大的附加值。” powderPrint实际打印过程 增材制造和注塑成型之间的协同作用已经显现。Arburg（阿博格）在塑料加工行业也具有很高的地位，注塑更是其重要的产品技术。该公司于多年前推出了基于颗粒料挤出的塑料3D打印机，他们发现，对增材制造设备感兴趣的客户与对注塑设备感兴趣的客户，两者最大的区别在于前者更偏向研发端，而后者则更偏向于生产端。也就是说，如果把增材制造这一业务推向更多的客户，便可开发出更多研发端的客户，打通研发和生产中间的环节，支持客户更好地开发新产品，继而服务到他们的生产环节。 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.化工巨头杜邦获得「大面积、超快速、连续光固化」3D打印系统 2.使用金属桌面3D打印机能做什么——以汽车客户为例 3.国家增材中心《大讲堂•三》：《颗粒料挤出3D打印技术》 4.视频：桌面挤出3D打印316L不锈钢、Ti6Al4V、纯铜

以蓬勃竞发的创新活力，纵维立方今年爆款频频。这边光固化重磅新机Anycubic Photon M3 Premium引爆关注，另一边的FDM基础款Anycubic Kobra Neo也同样吸睛，不仅深受科技爱好者青睐，还获得了海外知名科技媒体——Space的编辑推荐（https://www.space.com/anycubic-kobra-neo-review）！新品到底多有魅力？来听听资深外媒的点评。 超值的性价比之选 Anycubic Kobra Neo的出现，为预算有限的初学者提供了高质价比之选，仅千元左右。尽管这台机器的售价较低，纵维立方并没有对其功能进行减配。与同系列的Anycubic Kobra Go不同，它采用了10分钟就能完成组装的模块化设计，让你的打印赢在起跑线上。 Anycubic Kobra Neo延续了Anycubic Kobra家族中核心的LeviQ自动调平系统，通过25点精准探测，进行固件算法补偿。能够为用户省去繁琐的调平步骤，只需转动旋钮就能达到完美调平效果，新手也能轻松实现一键调平与打印。 搭配的2.4寸液晶旋钮屏也恰到好处，这块明亮的液晶旋钮屏有着简明的图标，布局合理且非常易于操控。 机器还拥有一体式近程挤出机和弹簧钢磁吸平台等豪华配置，打印头和挤出机一体的设计便于换线，故障率更低。弹簧钢磁吸平台的使用感非常好，双面皆可打印，因此如果你不小心损坏了一面，你还可以把它翻过来使用。并且，弹簧钢磁吸平台对模型的粘附性更强，打印完成后也不需要刮刀，弯折平台就能轻松取下打印件。 高质量的打印成品 为了探究Anycubic Kobra Neo的打印效果，媒体选择了花瓶、蜘蛛、松鼠、尺寸较大的面具，4个不同类型的模型进行测试。最终每个模型的打印效果都非常出色，复杂的模型也被打印的完美无缺，所有的细节都很清晰，模型处理的也很干净，可见Anycubic Kobra Neo在打印方面的实力！ 综合各方因素，Space的编辑将Anycubic Kobra Neo定义为新一代最适合初学者的3D打印机，但相信所有的玩家都会乐意购买这款简单易用的产品，它的自动调平功能和良好的打印效果能够解决许多困扰着初学者的问题，更多详情可去天猫、京东进行查看。

点击上方「增材制造技术前沿」快速关注3D打印综合、全面、专业的微信平台 近日，增材制造技术前沿注意到，美国能源部橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory)的研究人员开发出一个深度学习框架，可显著提高3D打印部件的CT扫描速度和扫描结果准确性，预计将加速3D打印的更广泛应用。 ORNL首席研究员阿米尔·齐亚巴里表示，“扫描速度的加快大大降低了成本，而且质量更高，后处理分析变得更加简单。  该算法已被纳入商业合作伙伴蔡司在ORNL能源部制造演示工厂的机器软件中，通过使用不断训练算法。  ORNL研究人员以前已经开发出可以在打印零件时分析零件质量的技术。在打印后增加高水平的成像精度，为增材制造提供了额外的信任度，同时可能增加应用规模。  研究人员将3D打印的金属样品装载到CT机中（来自ORNL）  CT扫描对于在不损坏3D打印部件的情况下验证其完好性非常重要，但其并未在增材制造中大规模使用，主要是因为当前的扫描和分析方法耗时长且结果不精确。  金属可以完全吸收X射线束中的低能量X射线，造成产生的图像不准确，如果物体具有复杂的形状，则会造成图像不准确度进一步增加。图像中的缺陷可能会掩盖扫描所要显示的裂缝或孔隙。训练有素的技术人员可以在分析过程中纠正这些问题，但这一过程需要花费大量时间。  研究团队开发的深度学习框架，可以快速提供更清晰、更准确的重建和自动分析。为CT训练有监督的深度学习网络通常需要许多昂贵的测量。对于金属零件会带来更多的挑战，因此获得适当的培训数据可能很困难。ORNL的方法是通过生成真实的训练数据而不需要大量的实验来收集数据，从而加快了训练过程。 由于这种X射线CT框架需要以较少角度的扫描才能达到准确度，它将成像时间从大约一小时缩短到10分钟或更短，效率提高了六倍，使得样品分析可以在一天内完成。在如此少的视角下快速工作通常会给3D图像增加显著的“噪点”。但在训练数据上教授的ORNL算法纠正了这一点，甚至将小缺陷检测速度提高了四倍或更多。 新开发的深度学习框架将允许制造商快速微调部件结构，研究人员表示，该技术可以应用于国防、汽车制造、航空航天、电子印刷，以及电动汽车电池的无损评估等多个领域。 注：欢迎加入硕博千人交流QQ群（248112776）

小鹏汇天品牌所在的公司是亚洲规模最大的飞行汽车公司，该品牌融合智能汽车与现代航空，致力于为个人用户打造最安全的智能电动飞行汽车。10月24日，小鹏汇天在小鹏科技日发布了全新的飞行汽车，3D打印技术参考注意到，铂力特参与了该汽车部分部件的结构优化、外观设计及金属3D打印制造。 在当前航空和新能源汽车领域，金属3D打印参与减重已经成为重要话题。对于飞行汽车，零件减重对飞行汽车的速度和性能提升都有着非常重要的意义。而如今，在这两大应用领域，采用轻量化的材料+创新型的设计+3D打印，正在成为新的减重模式。 结构优化+钛合金+3D打印——保证性能、减轻重量 铂力特在飞行汽车的研发过程中，开展了该汽车卡钳与卡钳支架部分的结构优化与打印工作，成功实现了零件轻量化减重、整体化功能集成、复杂内腔结构制造，并缩短了研制周期和制造时间，为客户带来了重要价值。 如今，轻量化的实现途径主要有三大方面：一是轻量化材料的使用；二是产品结构的优化设计；三是使用先进的制造技术。三者相辅相成以实现最终产品的轻量化制造。 在了解小鹏汇天对产品性能强度、预估重量、外观造型的需求之后，铂力特设计团队对卡钳及卡钳支架制定了结构-外观整体解决方案。其中，相比原卡钳零件，在保证结构强度和使用性能的基础上实现了30%以上的减重优化目标。同时，团队在外观造型设计中结合曲面拓扑、点阵晶格等特征结构，呈现出流畅且富有工业感和科技感的轮廓特征，既符合小鹏汇天带给人们“拓展智能、探索边界”的科技印象，也凸显了金属3D打印工艺对设计美感和制造难点的赋能与突破。 在材料使用方面，卡钳及卡钳支架均采用钛合金材料。3D打印技术参考查询到，制造汽车卡钳通常使用碳素钢、铸/锻造铝合金以及钛合金。碳素钢的缺点在于质量重，明显不复合现代轻量化的理念；铝合金最具有最低的材料密度，但当期在满足所需强度时，质量却不如钛合金；钛合金则具有最佳的比强度，是制造高强度、耐高温组件的最佳备选材料。实际上，2018年布加迪也曾使用3D打印制造了优化的钛合金卡钳，工程师对钛合金卡钳的耐久性与传统铸铝卡钳的耐久性进行了比较，在完成所有操作后，钛合金卡钳承受温度接近1000摄氏度，性能优于铸铝卡钳。 小鹏飞行汽车的钛合金卡钳和支架分别选用BLT-S320和BLT-S400进行打印。零件打印完成之后经过一系列的热处理和机械加工后交付客户后测试，结果显示零件性能良好，与汽车适配度高。此外，3D打印技术参考还了解到，该3D打印的卡钳和支架，将会批产。其他产品信息，可查看3D打印技术参考视频号查看介绍。 产品结构紧凑化、整体轻量化、性能高效化 据汽车界人士预测，在今后十年中，汽车自身质量还将减轻20%，除了大量采用轻质材料外，新材料的集成制造工艺会显著降低车身部件数量，车身设计方法也将发生重大变化。未来汽车部件研发，必然向结构紧凑化、整体轻量化和性能高效化方向发展。 从结构、材料、工艺等方面，应用新设计、新材料、新技术来实现对汽车整体的减重，在将重量保持在最低限度且在严格的尺寸限制内最大限度地提高功能方面，基于3D打印的设计和制造能力就非常宝贵。 3D打印作为一种先进的新型制造工艺之一，因此受到了来自汽车制造商的广泛重视。 汽车设计的轻量化、多功能化也已经成为了行业节能减排的核心驱动力。轻量化的材料+创新型的设计+3D打印，新模式为减重进一步释放了空间。开发适应轻量化材料的新工艺不仅可以加速新材料在汽车上的使用，同时还可以降低材料成本，有利于扩大应用。材料和结构协同制造，使满足更高要求成为可能。 END 无论是制造业还是汽车行业，都正在进行着面向未来的变革。小鹏汇天的飞行汽车为人类城市立体交通提供产品和解决方案，为未来出行提供一种新思路。铂力特助力小鹏汇天的卡钳制造，则是金属3D打印技术和汽车制造技术的一次碰撞，携手对现有出行方式进行革新。 铂力特金属增材制造技术赋能汽车行业，助力未来汽车突破制造瓶颈，向更迅捷、更轻盈、更环保、面向未来的方向变革。同时，铂力特也为汽车客户提供工艺迭代方案，支持更自由、更前端的设计落地。铂力特持续发挥金属增材制造优势，和汽车行业用户携手共拓汽车研制的创新未来。 注：本文内容由铂力特授权创作，转载请依据转载须知。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.Relativity Space推出第四代3D打印机，能水平打印超30米大型零件 2.瞄准大·生产时代 | 铂力特发布六激光BLT-A450，为制造业赋能 3.实现工业零件的批量化制造，铂力特发布全新设备BLT-A400 4.直接和间接3D打印部件，大量轻量化技术和材料——奔驰下一代电动汽车制造思路

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2022.100969 具有优异性能的人工设计结构陶瓷零部件在各类高端工程领域中拥有巨大需求。增材制造（即3D打印技术）已经发展成为复杂结构陶瓷制造的一种有效手段，具有广泛应用前景。而直接从原粉或配制浆料形式打印陶瓷存在材料种类有限、浆料透光性差且易沉淀等问题。聚合物陶瓷前驱体（PCP）则为难成形陶瓷结构的3D打印提供了另一条新兴途径。这些材料可以用于增材制造，并通过热解等工艺获得各类特种多元陶瓷结构，从而成为聚合物前驱体转化陶瓷（PDC）。将增材制造与聚合物前驱体转化陶瓷技术相结合的优势在于：可以从微观角度对陶瓷的性能进行设计，通过调节官能团的数量和种类实现对陶瓷功能的调控；制备温度较低，PCP在1000 ℃以内通过热解即可转化为陶瓷产物；裂解后的陶瓷组分均匀，耐高温、抗氧化性能较好；与传统陶瓷粉末配制的光敏浆料相比，PCP粘度较低且不存在固相沉淀和粉体对光的散射效应，方便打印成形；结构的设计和成形灵活性高，PCP可以增材制造成任意结构用于热解转化为PDC。针对该领域的蓬勃发展，近日，深圳大学增材制造研究所陈张伟教授团队在顶级期刊Progress in Materials Science（IF=48.2）发表题为：Additive Manufacturing of Polymer-derived Ceramics: Materials, Technologies, Properties and Potential Applications的长篇综述论文，全文共3.9万字，包含7大章、49小节和400篇参考文献。文章详细总结了合成各种PCP材料的方法与组分调配机理；适用的增材制造工艺类型与原理；并针对不同应用的PDC结构与性能的研究进展进行讨论。讨论了各类增材制造技术相关的优缺点；并对复杂组分和结构的PDC零部件特性和潜在应用进行分析。同时该综述为高精高速增材制造高性能先进PDC陶瓷复杂结构提供了理论参考与技术指导。深圳大学增材制造研究所陈张伟教授指导的博士后Chaudhary为本文第一作者，陈张伟教授为唯一通讯作者，深圳大学为唯一通讯单位。图1 适用于聚合物前驱体转化陶瓷的3D打印技术及零部件此外，陈张伟教授团队近期在陶瓷3D打印研究方向也取得多项重要研究进展和成果，并在增材制造顶级期刊Additive Manufacturing（IF=11.9）发表研究论文多篇。部分相关成果亦申请国家发明专利多项并获得授权。（1）聚合物前驱体转化陶瓷的光固化3D打印研究进展：由于聚合物陶瓷前驱体光固化3D打印件在陶瓷化过程中会脱去有机官能团，这些有机官能团热解形成的小分子气体会从结构中溢出，并且这种溢出通常是连续和无序的，易导致样品开裂、变形和坍塌等缺陷，难以获得比较好的尺寸精度和表面形貌，以及较大的样件尺寸。这也是目前前驱体转化陶瓷增材制造面临的一个重要挑战。针对此类问题，陈张伟教授团队从聚合物热解的特点出发，通过在光敏树脂配方中引入低熔点或其他有机添加剂，利用添加剂在热解过程中持续产生的小分子气体形成的物理微通道，为其他大分子热解形成的气体的溢出提供流畅的途径，进而减少甚至避免了开裂、变形和坍塌的发生，从而能够获得了具有较高精度、良好表面形貌、较小变形缺陷、和较大致密厚度与尺寸的前驱体转化陶瓷热解件。团队还首次提出了厚度/产瓷率(T/Y)指标，从而可以比较客观的量化最终热解样件的骨架或实体厚度并与已有文献结果进行横向对比。利用该方法，引入添加剂的样品可获得高精度表面相貌，且具有较大蜂窝骨架厚度和实体厚度的陶瓷件。该方法与其他控制开裂、变形的制备方法，如热压、热等静压和等离子烧结相比，具有工艺简单、操作方便、周期短和低成本的优势。上述研究以3D printing of crack-free dense polymer-derived ceramic monoliths and lattice skeletons with improved thickness and mechanical performance为题发表论文于增材制造顶级期刊Additive Manufacturing。陈张伟教授指导的学生熊书锋为论文第一作者，陈张伟教授为唯一通讯作者，深圳大学为唯一通讯单位。图2 聚合物陶瓷前驱体3D打印件陶瓷化过程的机理与效果（2）非氧化物陶瓷粉体浆料光固化3D打印研究进展：由于非氧化物陶瓷对紫外光吸收率较高，其所对应的陶瓷浆料在光固化3D打印成形时固化困难、成形效率低。因此该问题一直限制了非氧化陶瓷在光固化3D打印技术上的应用和发展。针对该问题，陈张伟教授团队通过预氧化方法将SiC陶瓷颗粒制备成SiC@SiO2核壳结构颗粒，使得SiC陶瓷浆料的紫外线穿透深度提高了3倍以上。为降低SiC陶瓷的烧结温度和收缩率，制备了固含量（SiC@SiO2陶瓷）为40 %、聚硅氧烷（SiOC陶瓷前驱体）含量为0~70 wt.%的光固化陶瓷-树脂浆料。通过DLP 3D打印技术和一步热解工艺成功制备了轻质高比强度SiC基点阵陶瓷。研究了从SiC@SiO2/PSO陶瓷-树脂坯体向SiC@SiO2/SiOC陶瓷转变的显微组织和物相演变规律。最终热解得到的SiC@SiO2/SiOC点阵陶瓷比强度为4.6×104N.m/kg，线收缩率小于8%，优于其他点阵结构和孔隙率相近的多孔陶瓷。所提出方法的复杂结构成形能力较高、制备周期较短。这种轻质SiC基陶瓷的成分、宏观形状和微观结构可根据要求设计和制造，具有极高的柔性和精确制造特性。该研究所提出的制造方法在高温结构吸能组件、多孔催化和液态金属过滤器方面具有广阔的应用潜力。同时本研究使用的前驱体也可以开发成其他陶瓷前驱体，如聚碳硅烷（SiC前驱体）、聚硅氮烷（Si3N4前驱体）等多元陶瓷前驱体，以满足不同领域的应用需求。上述研究分别以Complex SiC-based structures with high specific strength fabricated by vat photopolymerization and one-step pyrolysis和3D printing and in situ transformation of SiCnw/SiC structures为题发表2篇论文于增材制造顶级期刊Additive Manufacturing。陈张伟教授指导的博士后曹继伟为上述2篇论文第一作者，陈张伟教授为唯一通讯作者，深圳大学为唯一通讯单位。同时，基于以上成果申请并获授权发明专利1项（陈张伟 等：一种光固化陶瓷浆料和碳化硅陶瓷的制备方法，授权号：ZL202110176975.X）。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.addma.2021.102430https://doi.org/10.1016/j.addma.2022.103053图3 基于光固化3D打印的SiC陶瓷制造方法（3）燃料电池氧化物陶瓷电极和电解质层的喷墨打印研究进展：固态氧化物燃料电池（SOFC）是一类新兴的绿色能源转换器件，有望用于各类商业和家庭供电。然而这种三明治结构单元的设计和制造严重依赖传统的流延成形等方法，存在厚度、形貌和性能等控制性难题。针对当前固态氧化物燃料电池电极和电解质薄层单元组件的控形控性难题，陈张伟教授团队提出采用喷墨打印增材制造工艺进行可调控的SOFC薄层组件设计和制造，通过研发具有优异喷墨打印性能的新型镧锶钴铁氧体（LSCF）阴极墨水，基于水基陶瓷墨水有机物质量分数控制，打印制造得到具有较低层厚、无裂纹的阴极层。并使用低厚度多次打印一次烧结成形的方法，成功制得高厚度、成形质量良好的LSCF阴极层。此外，成功研制了适用于喷墨打印的氧化钆掺杂氧化铈（GDC）阻隔层墨水。进一步通过制备半电池和全电池测试其电话线性能。结果表明，使用喷墨打印技术制备的SOFC展现出良好的电化学性能。该研究以提为Inkjet printing additively manufactured multilayer SOFCs using high quality ceramic inks for performance enhancement发表于增材制造顶级期刊Additive…