知名消费级3D打印科技品牌纵维立方自2015年成立以来，7年间迅猛成长，如今已发展成为产品远销全球200+国家及地区的消费级3D打印大厂。作为消费级3D打印领先品牌，纵维立方拥有强大的产品研发和迭代能力，是全球3D打印市场上不可忽视的一股创新力量。 该公司将于8月31日-9月2日参加2022亚洲3D打印、增材制造展览会（TCT Asia2022），届时将携带旗下明星产品及多款新品惊喜亮相现场。另外，纵维立方还将推出多场主题宣讲活动，并于9月2日举办7周年庆典及新品发布活动，为用户带来最新的消费级3D打印技术和解决方案。 去年，纵维立方联合德州仪器（TI）推出了DLP新品Photon Ultra，将昂贵的DLP技术带入了消费级，引发业内广泛关注。 数字光处理（DLP）是一种3D打印技术/快速制造工艺，使用的是数字微镜设备的投影仪技术。DLP数字投影仪技术则是通过内部成千上万个微小的反射镜（DMD），将光束直接、集中的投射到料槽底部，再经过内部的校正和聚焦，能最小化畸变和扩散的程度，面光均匀度更高，令打印出来的模型纹理更清晰、层次更丰富。 据了解，此次纵维立方与德州仪器(TI)再度强强联合，推出技术更进一步的第二代新品Photon D2，让打印过程变得更加舒心，让用户能够安心释放想象力和创造力。Photon D2依旧保持着高精度基因，将分辨率提升至2560*1440（2K）。同时，采用了最新的光均处理算法，搭配灰度抗锯齿算法，令其光均匀度和抗锯齿效果稳步提升，和纵维立方DLP红蜡树脂搭配使用，打印件成像更清晰、色彩更纯净、纹理更细腻。此外，机器一如既往展现了高水准的耐用度，敏感器件使用寿命达20000小时，极大节约了使用成本。相较前代产品Photon Ultra，Photon D2的打印体积也提升了62%，打印面积增加了55%。 除这款重磅的光固化产品外，纵维立方也将携FDM新品亮相。众所周知，纵维立方上半年发布了Kobra系列产品，搭载了自研的Anycubic LeviQ自动调平技术，极大简化了FDM技术3D打印机前期准备工作的同时进一步保障打印成功率，让用户可以更加专注于打印创意，获得用户的一直好评。纵维立方一直洞悉用户刚需，此次结合了新手用户的需求，在kobra系列的基础上，开发了适合入门用户使用的新机，为入门用户提供了更多创作的解决方案。 据悉，此次FDM新品迎合DIY需求，采用智趣拼装的方式，让用户分步骤拼装的过程中，更加详细了解打印机的各个模块和部件，享受动手参与的过程及挑战成功的成就感。此外，新品依旧搭载纵维立方自研的Anycubic LeviQ自动调平技术，通过传感器对平台进行至多25点的探测，将探头与平台之间的距离数值形成一个数字网格，再通过优化的算法对平台进行补偿，保证喷嘴在热床的高度始终相同，从而极大提高打印成功率。 纵维立方是一家极具创新力的年轻企业，一直通过持续性、全方位的产品升级，为用户带来更具品质的3D打印设备和更加理想的3D打印方式。每次产品迭代更新都会给行业带来新的惊喜，至于此次会上还有何看点，待进一步消息的透露。关注3D打印行业动态的朋友，不妨持续关注纵维立方TCT参展动态。 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.行业巨头云集Formnext增材制造展，多场重量级论坛，紧抓中国市场复苏机遇 2.被国外评测的中国3D打印机：纵维立方Kobra Max水平如何 3.纵维立方将发布Anycubic Kobra系列新品 4.亚马逊最受欢迎品牌之一！详解纵维立方两大最新3D打印技术

从立体光固化成型技术 (SLA) 的发明者到生产级品质光聚合物技术的创新领导者，3D Systems在SLA生产力、速度、可靠性和自动化方面取得了突破。其全新推出的SLA 750 3D打印解决方案，在构建大尺寸部件的各个方面都具有出色的表面质量和精度，且速度是其前代设备的两倍，产量高达先前SLA系统的三倍。实现了更好的的吞吐量、一致性和产量水平，以及工厂层面的完全集成、管理、控制和可追溯性，满足了对具有成本效益的SLA批量生产部件的需求。 完整的解决方案由SLA 750系列大型3D打印系统、先进的生产级品质光聚合物材料、PostCure 1050后处理系统和Oqton基于云的端到端制造操作系统所组成。所有这些功能都包含在一个完整的工作流程解决方案中，旨在根据客户未来需求轻松扩展。 点击最下方【阅读原文】免注册直接下载SLA完整工作流程解决方案指南，了解以下方面信息： SLA 激光扫描技术如何针对高速生产力进行优化 集成的工作流程组件 – 包括软件、后处理和工厂集成 全新的高性能、生产级品质 SLA 光聚合物树脂 适用于 24/7 全天候无人值守运行的下游自动化选项 软件功能、兼容材料、完整系统技术规格等 SLA 750 3D打印机经过专门设计，以使用各种刚性、韧性、耐高温、透明SLA材料，以及适用于生物相容性医疗应用和熔模铸造损耗模型的特殊配方材料。 ▲刚性： 与注塑成型ABS相似的美观和属性。 ▲坚固耐用：聚丙烯的外观和触感。 ▲透明： 包括极高清晰度的材料，适用于类聚碳酸酯部件。 ▲可铸型： 专为用于熔模铸造的QuickCast损耗模型而研制的熔消树脂。 ▲耐高温： 热变形高达215°C (419°F)的热变形温度，在极端条件下仍能发挥卓越的性能。 ▲专用材料： 包括适合首饰专用铸造和牙科模型生产的选项。 应用和材料 原型制造和生产： •拟合、构型和功能性原型 •最终用途生产用部件 •美学概念和展厅模型 •PIV风洞测试模型 •汽车车身外部、镶板、发动机罩内部组件、动力总成和车内部件 •空气和流体输送管、通风口、连接器和阀门 •高清晰度、透明的容器、镜片和灯罩 制造辅助工具： •用于大型金属部件的轻质熔模铸造模型 •芯轴加工 •模具和冲压模具 •定制装配夹具和固定装置 •浇注型聚氨酯/真空铸造 •母模铸造 生物相容性： •手术工具、导向器和器械 •医学教学和演示模型 •生物相容性医疗和牙科部件 •流体和气体流动测试设备 高速、大批量后处理 PostCure 1050是一种工业规模的后处理系统，与当前的类似系统相比，其吞吐量高达10倍，高达1050 x 750 x 600 毫米的空间能够用于批量作业和大型零件的大容量、高速干燥和固化。优化的光波长、可单独配置的UV强度和具有单独可调加热功能的主动冷却LED，用户可以确保最佳部件固化，而不会在打印部件中产生热翘曲。   一体化的软件解决方案 3D Sprint是用于准备、优化及打印3D CAD资料的一体化软件，提供了用户所需的所有工具，可快速有效地将设计文件转变为忠实于CAD文件的优质打印部件，而无需其他第三方软件。 3D Sprint专为满足利用SLA的用户的需求而开发，其原生CAD导入工具和高级面片修复工具可加快文件准备过程，自动放置功能可提高生产力，经过精密调整的支撑结构可提交制造效率，从而减少对额外软件的需求。   从CAD到工厂车间集成、管理和控制SLA 750…

近日，国家工业和信息化部发布了《关于首批增材制造典型应用场景名单的公示》，湖南华曙高科技股份有限公司作为装备制造商被列入三项典型的应用场景：   一是工业领域“专用工具工装制作”场景类型的“柴油机专用工装敏捷换型制作”，其服务提供商为潍柴动力股份有限公司，应用单位为潍柴（潍坊）材料成型制造中心有限公司；   二是医疗领域“医疗植入物定制”场景类型的“钛合金骨科植入物定制”，其服务提供商为湖南华翔医疗科技有限公司、博志生物科技（深圳）有限公司，应用单位为南华大学附属第一医院、郑州大学第一附属医院、天津市天津医院；   三是医疗领域“诊疗辅助器具制作”场景类型的“骨科手术定位导板制作”，其服务提供商为湖南华翔医疗科技有限公司，应用单位为中南大学湘雅医院、中南大学湘雅三医院、湖南省肿瘤医院。 案例一： SLS技术助力柴油模具修改成本大幅降低       潍柴动力采用华曙高科高分子3D打印技术定制生产铸造用模具镶块，主要应用于柴油机铸造用模具修改。其采用的尼龙材料，耐磨性能满足铸造用模具造型需求，验证完即可拆除，不影响其原始结构。同时使大型柴油机铸造用模具修改周期由3个月缩短至7天，设计验证成本大幅降低。   这是该应用场景唯一入选项目，彰显了潍柴与华曙高科在增材制造技术领域强大的创新引领实力。   案例二： 国内首款激光3D打印钛合金骨科植入物     湖南华翔采用华曙高科金属3D打印解决方案研发加工制造的钛合金多孔型椎体融合器及多孔型椎间融合器，是国内首个获得三类医疗器械注册证的选区激光熔融技术（金属3D打印SLM技术）骨科植入假体系列产品，这不仅填补了我国在此领域的空白，也标志着我国金属植入假体正式迈向激光打印新时代。   案例三： 骨科手术定位导板实现关节置换手术新突破     湖南华翔采用华曙高科高分子3D打印技术，为病患量身定制骨科手术定位导板，可以帮助医生在手术中可以快速定位，实现精确手术方案、减少手术损伤、缩短手术时间、提高复杂人工髋关节置换术的成功率、降低高难度人工髋关节置换术的失败率。 2022年8月31日—9月2日，亚洲最大的3D打印技术专业展览会——TCT亚洲展将在深圳国际会展中心（宝安）重新起航。工业级3D打印领航企业华曙高科将以全新形象，连续第8年盛装亮相2022 TCT亚洲展，为全球用户展示开源创新、更具产业化、更加成熟稳定的全新金属、高分子3D打印解决方案，欢迎各位新老朋友莅临现场！ FARSOON 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.被国外评测的中国3D打印机：纵维立方Kobra Max水平如何 3.收购与抵制收购，Stratasys与3D Systems近期动作不断 4.NASA工程师总结：航空航天金属增材制造部件的生命周期

TCT亚洲3D打印展将在本月底登陆深圳，超过260家3D打印技术企业将出席此次展会。Raise3D上海复志将在此次展会上展出多款3D打印设备、行业应用案例和新耗材。 Raise3D将携高速大尺寸FDM/FFF 3D打印设备RMF500首次在华南地区亮相，3D打印技术参考注意到，这款打印机的成型尺寸达到500x500x500mm，是Raise3D为华南的小型手板企业和服务商带来不一样的3D打印解决方案。该款FDM/FFF设备采用的是直线电机直驱，相较于普通FDM/FFF 设备100mm/s的速度，其一般运行速度为300mm/s，极限速度为1m/s。再配合IDEX独立双喷头，其打印效率将达到普通FDM/FFF设备的6-8倍。 “时间就是金钱，效率就是生命”，Raise3D CEO封华表示，“我们很高兴此次将RMF500这款高速FFF打印设备带到深圳，让更多的手板行业的客户了解这款设备。我们希望这款设备能改变目前的行业竞争格局。” 封华补充道：“目前在华南市场，3D打印手板行业竞争非常激烈，规模效应使得大型服务商在材料成本、场地、融资和设备租金等方面都占有极大的优势，而一些‘小而美’的中小型服务企业的生存空间越来越小。我们希望RMF500能改变这样的局面，帮助这些企业能充分发挥灵活、快速响应等优势，改变现有的竞争格局，形成不同维度的竞争态势。” 和TCT 2021一样，本届Raise3D将继续作为赞助合作伙伴为本次大会提供3D打印的胸卡挂钩。与去年相比，本次打印的胸卡挂钩最大的不同在于，本次参与合作的OFP（开放式耗材）伙伴采用了多种环保材料，除了我们熟悉的PLA（聚乳酸）以外，还有包括使用海洋和废弃塑料回收而制成的r-PET和r-PC、基于生物基材料开发的TPU等环保材料。每位入场观众可以在领取胸卡时，感受和比较其中的不同之处。特别鸣谢Polymaker、巴斯夫Forward AM、eSUN、万华化学、Kimya和科思创对于此次活动的大力支持。 Raise3D自2021年底正式推出桌面碳纤维3D打印机E2CF以来，在过去一年中荣膺了包括德国All3DP评选的“2022最值得推荐的碳纤维3D打印机”；“2022荣格塑料工业技术创新奖”等多项国内外奖项。 哈尔滨工业大学（深圳）南工骁鹰战队正在备战RoboMaster全国赛，为了使机器人更好的缓冲外界压力，在制作机器人轮毂时，选择使用E2CF打印尼龙碳纤维增强材料进行零件制作。 此次展会将有全新32款OFP 2.0（第三方认证耗材）耗材登陆E2CF桌面碳纤维3D打印机，包括多款极具性价比的PET碳纤增强材料、耐高温尼龙材料以及芳纶增强材料。 现在您可以通过下方二维码注册参观展会，就可以到现场领取一个OFP 2.0线材小样。 长按识别二维码，注册参观展会 展出时间： 2022年8月31日（星期三）09:00-17:00 2022年9月1日（星期四）09:00-17:00 2022年9月2日（星期五）09:00-15:00 Raise3D展台位置： 深圳国际会展中心7号馆（宝安展馆） N15展位 交通信息： 地铁已开通，可乘坐20号线达到深圳国际会展中心（国展站） 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.被国外评测的中国3D打印机：纵维立方Kobra Max水平如何 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.基于喷射的超大体积空间旋转增材制造解决方案 4.收购与抵制收购，Stratasys与3D Systems近期动作不断

近日，3D打印技术参考注意到，美国橡树岭国家实验室安装了第一台AMCM试验单元，这是一套组合了机器人、基于挤出的3D打印机和模压成型设备的制造单元，可实现低孔隙率热塑性复合材料部件的快速生产。 AMCM系统和所制造的螺旋桨叶 第一个试验案例是此图所示的螺旋桨叶片，最终的应用目标是能够生产汽车电池盒及其他高产量的复杂形状的产品 美国橡树岭国家实验室（ORNL）专注于在制造、机器人和模拟（包括复合材料）等众多领域开展早期研发工作。其中的一项创新是ORNL与辛辛那提公司合作开发并商业化的大幅面增材制造（BAAM）系统。一直以来，大型增材制造主要被用于制造基础设施、航空和汽车等领域所需的模具、机床机座、船舶结构等最终用途部件。 传统上，大幅面增材制造的一个限制因素是，3D打印容易生产出表面粗糙不规则及孔隙率较高的部件，因而限制了增材制造在许多高性能最终用途部件生产中的应用。为了降低孔隙率，商业上已通过增加二次加工步骤如模压成型的方式作过多次努力。在过去的两年里，ORNL的团队一直致力于开发可扩展两步法工艺，以期消除大批量生产大幅面终端用途部件中的孔隙，同时确保每个部件的不超过2.5分钟生产周期。 为高产量的大型3D打印部件开发生产单元 ORNL开发的工艺名为AMCM（增材制造+模压成型）的制造单元，将一台采用机器人的挤出打印机与随后的模压成型步骤集于一体。 AMCM工艺的开发已有两年多，该团队最初采用现有的大幅面BAAM打印机和模压机初步证明了该工艺组合的优势，如最终部件拥有较低的孔隙率。但是，打印机和模压机彼此并不靠近，在模压成型前必须在带式炉上增加一个再加热的步骤，以使预成型件重新软化，达到模压成型所需的玻璃化转变温度。然而，每个部件多预热5-6分钟，就会显著增加总的循环时间，使得每个部件总的生产节拍达到8-9分钟。 因此，他们需要一个能将增材制造与模压成型组合成一个系统的专用的生产单元，以此来证明这项技术可以用于大批量的生产环境。 为了缩短这项技术的生产循环时间，ORNL提出了目前的AMCM生产单元概念，并于2021年11月安装完成。该生产单元包括安装于六轴KUKA机器人手臂上的挤出打印头、一台500吨模压机和一个材料干燥系统，打印机每小时可以沉积多达150磅（68Kg）的材料。   ORNL于2021年秋季建成的实验室规模的AMCM单元组合了机器人、基于挤出的3D打印机和一台模压机，用于测试该系统的性能极限 在AMCM单元中生产部件时，首先直接在模具上挤出部件形状，从而获得一个三维订制的预成型件，该预成型件通过传送带直接进入压机，即刻成型。在材料的熔化温度或稍高于熔化温度的条件下挤出材料，AMCM单元的设计允许预成型件在材料温度降至其玻璃化转变温度以下之前到达压机进行模压成型。 在模具中打印：为了缩短循环时间，AMCM 系统直接在模具中打印，打印好的预成型件将通过传送带进入压机（图片来自ORNL） 该团队利用AMCM单元演示生产了一个20%碳纤维增强ABS的简单平板，完成打印、压制和干燥过程的总循环时间是2.5分钟。此外，AMCM单元还演示生产了其他的平面部件，如无人机螺旋桨。 该团队希望安装在机器人手臂上的打印机可以打印尺寸相对较大或形状复杂的部件，而目前实验室规模的系统仅限于在500吨的压机上安装41英寸×48英寸（1×1.2m）的模具，而且，目前使用的模具是不加热的，但如果要打印更大的部件，可能需要加热模具，以确保3D打印的预成型件不会过快地冷却下来，以及在打印及转移到压机中的过程中温度能够保持在玻璃化转变温度以上。需要注意的是，使用加热的模具时，目前的参数如挤出温度会发生变化，在这种情况下，不必担心材料会很快冷却下来。 该单元的最初演示集中在生产单一材料的平面部件，以测试该系统的速度和性能，但该团队的最终目标是能够打印更复杂的非平面形状和多材质的部件，可以使用包括玻璃纤维增强ABS和玻璃纤维增强尼龙之类的材料。 这种方法的优势是，与传统的注射成型或挤压成型（ECM）工艺相比，可以制造出孔隙率低于1.5%的部件。该团队还在整合3D打印的纤维控制，以使纤维顺着打印的方向排列，从而获得模压成型的低孔隙率。 据说，该加工过程高度受控，基本上消除了所有的孔隙，实现了聚焦纤维的取向和排列。 第一个测试案例：无人机螺旋桨叶片。ORNL希望其AMCM 单元能够大批量地生产商业化的部件，可能是大型部件。作为第一个测试案例，技术人员们制造了一系列用于无人机的碳纤维增强热塑性螺旋桨叶片（图片来自ORNL） 虽然现在的AMCM单元是一个实验室规模的系统，但它易于扩展成生产规模的设施，并可实现数字化和自动化。 该团队希望可以采用这项工艺大批量地生产汽车和城市空中交通等领域所需的下一代复合材料部件，如电池盒或座椅靠背，以及无人机螺旋桨等。完全优化后，预计该系统每小时能生产120个部件。 更多的3D打印 AMCM工艺是ORNL的主要创新之一，但不是其正在开发的唯一的复合材料3D打印创新。总体而言，3D打印始终是ORNL关注的一大核心领域，包括正在进行的采用其BAAM打印机实现的多材料打印、采用泡沫的打印、采用生物基再生纤维或天然纤维的打印以及将电线打印到3D打印部件的中心等。 在ORNL，还安装了第一个实验室版本的反应增材制造（RAM）打印机。这是一台大幅面的热固性复合材料3D打印机，它由ORNL与美国田纳西州诺克斯维尔的Magnum Venus Products公司（简称MVP）合作开发，并采用美国Polynt公司的树脂进行打印，目前正在MVP附近的诺克斯维尔工厂中以商业化的形式进行开发和销售。 ORNL正在继续优化材料的流动性能，采用RAM系统构建示范部件。利用RAM打印机开展的其他研究包括与MVP合作的一个项目，即将RAM打印系统与一台MVP的实验室规模的纤维缠绕机整合在一起，并安装在MDF。该项目还涉及使用RAM打印机打印示范件，然后在固化的3D打印部件周围缠绕纤维，以此通过添加材料来加强部件。ORNL还在与波音公司合作一个项目，即采用RAM 系统3D打印模具。 利用Magnum Venus Products公司的设备，ORNL的研究人员们探索将纤维缠绕（提供抗压强度）整合到3D打印（获得复杂的形状）的部件上 与美国Orbital Composites公司合作，ORNL还在寻求优化多材料的机器人3D打印技术。研究人员们正在努力使该系统（能够打印热塑性或热固性的长丝）能够在非平面表面的顶部进行更准确的打印，以及将连续纤维打印到热塑性不连续纤维部件的顶部。为此，ORNL正在开展材料原料的研究，而Orbital旨在完善机器和配套的软件。正在开发的应用包括无人机部件、模具、汽车和风力发电机部件。 Orbital Composites公司与ORNL合作开发新的热固性和热塑性材料，用于其机器人3D打印系统，几台测试机器已安装在MDF 持续的复合材料创新: CMC及生物材料等 采用和不采用3D打印，ORNL目前正活跃于众多的复合材料领域，包括用于极端环境如空间再入结构和核反应堆的碳-碳材料。比如，Orbital Composites公司正在ORNL的生产中心尝试3D打印碳-碳材料的火箭喷管。ORNL还在研究碳-碳材料的模具，其优点是具有接近零的热膨胀系数。与项目合作伙伴美国桑迪亚国家实验室的另一项合作, 致力于将碳-碳和陶瓷基复合材料（CMC）用于国防和航空航天领域。 由ORNL的高级研发科学家Soydan Ozcan博士领导的生物基材料的开发也是一个重点，尤其是用于3D打印的生物原料。ORNL与缅因大学先进结构和复合材料中心紧密合作，开发纤维素纳米纤维（CNF），以及利用各种生产工艺来应用这些材料。在与缅因大学合作的一个试验项目中，他们在缅因大学的一台构建面积60英尺×22英尺的LFAM打印机上，采用CNF材料制成了两副模具，用于生产100英尺长的7片海上风机叶片。在此项目中，ORNL完成了材料和设备的开发。 另一个专注于可持续性的团队正在研究实验室规模的回收方法，用于回收包括风机叶片在内的复合材料部件。在此使用的系统是利用一台粉碎机和水刀切割机来探索加工/粉碎报废部件的新方法。回收再利用的案例也会得到评估，比如，将回收切碎的材料混入3D打印的粒料中，然后送回BAAM打印机中进行打印。 专注于可持续性：ORNL为回收报废部件而开发的解决方案包括用水刀切割风机叶片（图示），粉碎后通过3D打印或其他工艺进行再利用 美国能源部设立在ORNL的碳纤维技术设施（CFTF）运行着一条全范围的碳纤维生产线，使技术人员们能够试验并优化碳纤维生产的各个方面以及从生产线上下来的碳纤维的性能。一台BAAM打印机和拉挤系统能够立即采用新制成的纤维制造部件。正在开展的研究还包括采用煤制造低成本、高质量的碳纤维，以及在生产过程中采用一种方法来处理碳纤维，使它具有天然的抗雷击性，从而不需要为飞机或风力发电机部件提供额外的雷击保护。 注：本文内容来自PT现代塑料。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.行业巨头云集Formnext增材制造展，多场重量级论坛，紧抓中国市场复苏机遇 2.被国外评测的中国3D打印机：纵维立方Kobra Max水平如何 3.收购与抵制收购，Stratasys与3D Systems近期动作不断 4.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

自2022春季新品特别活动上全新亮相至今，Kobra Max凭借着全新的自动调平方案以及超大的打印尺寸，迅速成为了全球3D打印圈内的人气新宠。海外知名3D打印媒体ALL3DP也对其进行了全方位评测，本文将和大家一起看看国外玩家对这款产品的具体评价。 超大打印尺寸 Kobra Max打印尺寸高达400*400*450mm，能够满足专业玩家、创客对巨幅打印尺寸的需求，减少了打印大件模型时必须要拆分成多件进行制作的困扰。搭配的双螺纹Z轴运动部件是实现超大尺寸稳定打印的重要保障，稳定的运动部件为超大尺寸打印提供了全天候在线的安全感，为创作能力的飞跃，释放出空前的施展天地。 LeviQ自动调平技术 Kobra Max采用LeviQ自动调平系统能够通过传感器对平台多达25个点探测，将探头与平台之间的距离数值形成一个数字网格，再通过优化的算法对平台进行补偿，保证喷嘴在热床的高度始终相同，从而实现零误差打印。这套精确无比的自动调平技术极大简化了打印前期准备工作并进一步保障了打印成功率，能够更加专注于打印创意。   图源：ALL3DP 更快打印速度 打印速度也是Kobra Max重要优势之一，典型打印速度为80mm/s，搭配全新研发的挤出机更是让其能够快速响应、稳定运行，如果用0.6mm的喷嘴来取代原有的0.4mm的喷嘴，那么将得到一台能够快速制成大模型的高效3D打印机，让天马行空的创意加速奔赴！   图源：ALL3DP 晶格玻璃平台 Kobra Max配备了晶格玻璃打印平台，同时使用对热床平台没有材质要求的压力传感器，加热时耗材粘附力极强，冷却后能轻松取下模型，可反复使用而不损失性能，实现了更优的打印体验。 图源：ALL3DP 液晶触控屏 Kobra Max采用了比传统的TFT屏操作更灵敏的4.3寸液晶触控屏，同时，在色彩和明亮度显示上也更出色，为大家提供了更佳的操控和观看体验。 图源：ALL3DP在进行了全方位的评测后，ALL3DP的编辑认为，Kobra Max保持了该品牌一贯的亲民风格，是一款性价比极高的产品。同时，让消费者和行业看到了其在改善使用体验方面的创新实力，这款产品赋能了更多行业和用户释放想象的空间，如果你正想入手一款大尺寸3D打印机，Kobra Max将是不二之选。   主编微信：2396747576;硕博千人交流群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.行业巨头云集Formnext增材制造展，多场重量级论坛，紧抓中国市场复苏机遇 2.纵维立方将发布Anycubic Kobra系列新品 3.爆款集结！中国3D打印机大厂纵维立方春季发布多款新品 4.亚马逊最受欢迎品牌之一！详解纵维立方两大最新3D打印技术

近日，3D打印技术参考注意到，EOS已与美国能源部 (DOE) 签署了一项合作研究与开发协议，将在橡树岭国家实验室（ORNL）开展一项关于金属3D打印质量控制的合作研究项目。需要指出的是，EOS与ORNL均开发有基于粉末床增材制造逐层异常检测的工具。 EOS模块化的监测产品包括四个不同的监控模块：System and Laser、PowderBed、MeltPool 和 Exposure OT（光学断层扫描）。除了监控一般系统状态的多个传感器外，OT技术使用sCMOS工业相机监控整个制造环境，并以高分辨率测量熔化过程的热量排放，始终控制材料的扫描过程和熔化特性，确保最佳的铺送粉和成型质量。同时，可配置软件将记录每层打印质量的详细信息。光学层析成像可以再现监控过程，并提供整个制造过程的质量分析方法，从而能够逐层和逐个地对金属增材制造过程进行更全面的质量控制。以前在下游进行的质量控制过程的很大一部分（无损检测）现在可以在制造过程中进行，从而显著降低与质量保证相关的成本。这同时能够满足批量生产中客户的要求。 ORNL则开发了一款基于神经网络的程序，它可以对从设计、材料、打印到测试的整个过程的每个步骤收集和分析数据，实时评估零件质量。开发了一款基于神经网络的程序，它可以对从设计、材料选择、打印到测试的整个过程的每个步骤收集和分析数据，实时评估零件质量。ORNL的深度学习算法基于神经网络动态识别，在台式计算机上，结果反馈的速度足够快，可以实时分析所有已探查机器类型的现场数据。在每个成像系统的原始分辨率下，可以按像素提供异常分类，定位精度往前迈进了一大步。在2020年，该算法已成功在九种不同粉末床3D打印机上进行了演示，这些机器涵盖了三种不同的技术。此外，探索的成像系统包括可见光、中红外和近红外相机，有效分辨率范围为20μm至290μm。重要的是，所开发的深度学习算法允许在不同的粉末床机器之间无缝传输学习的知识，从而减少了与每个单独机器相关的数据收集和手动数据标记负担。 研究人员使用基于神经网络的程序监视和分析3D打印的组件 此外，研究人员发现新型的深度学习算法在异常类别的鉴别方面相比以前的算法实现了更低的误报率，七个类别中的四个类别的误报率下降了25%以上。此外，逐层分类的时间减少了12倍，而改进的定位能力和融合后图像的加入可以识别更多类型的缺陷。 作为协议的一部分，ORNL研究人员将使用EOS M290及EOSTATE MeltPool 监控软件进行操作和数据收集。 金属3D打印过程需要监测哪些数据 目前，过程监控技术主要针对粉末床激光和电子束熔融技术，其影响3D打印质量的参数达50多个，每个参数都会影响最终零件的质量。总体可分为三类： （1）设备状态和环境状态的监测 对于以激光为热源的3D打印技术来说，首先要监测的设备状态参数是激光功率、设备温度，更复杂的监控涉及到监控束斑的位置和聚焦，当偏差超过极限时系统将关闭。另外，激光3D打印设备都采用惰性气体保护来确保金属熔化时不发生氧化，因此也会对打印环境中氧含量进行在线监测。 电子束打印机需要监测的参数有真空度、电子枪的电压、束流、设备温度等。 （2）粉床铺粉的一致性监测 其原理是采用CCD摄像机，拍摄每一层铺粉后的粉床照片，通过对比标准的照片数据，检测粉床的平整度、有无凸起的高点、有无夹杂物等，如果发现问题可以通过一些技术措施纠正修补。 不同铺粉状态下的信号反馈 （3）工艺过程监控 工艺过程的的监测是最为复杂的。主要有熔池温度的监测、熔池形状参数的监测、扫描轨迹以及粉床温度的检测等。同时，工艺监控模块还需要测量熔化过程的热量排放，始终控制材料的扫描过程和熔化特性，识别出每种可能的缺陷类型，包括孔洞、孔隙、固体夹杂物或不完全熔合等。电子束选区熔化对粉床温度的监测尤为重要，这种工艺要对每一层粉末进行预热，预热的温度是决定成败的关键因素。 3D systems DMP Inspection自动执行数据分析 金属3D打印过程需要监测哪些信号 在SLM金属3D打印过程中，激光与材料作用会产生声、光、热及振动信号，这些信号中包含着丰富的信息，能够反映加工状态和构件内部缺陷，缺陷监测对识别失败构件、预测构件性能及反馈控制尤为重要，获得准确的监测数据是实现质量控制的前提。此前，华中科技大学联合上海交大、清华和南科大共同发表研究成果，曹龙超博士详述了当前SLM监测中用到的信号类型、监测技术和监测手段。 （1）声信号 SLM制造过程中，由于类型、尺寸、形态、位置等因素的差异，每一种缺陷都能够产生具有独特特征的声信号，采用合适的传感器采集并识别不同信号对应的缺陷类型是SLM过程监测的关键难题，也是质量控制的重要前提。声信号可以对SLM过程状态和缺陷进行监测，同时，提取声信号特征，可以建立信号特征和缺陷的对应关系。声信号传感器的相对位置、角度等对采集到的信号有较大的影响，在布置时需要重点考虑。目前，声信号的监测主要针对SLM单轨道扫描，需要进一步开发适用于多轨道多层甚至零件加工全过程的声信号监测方案。 （2）光信号 粉层、金属蒸汽、飞溅、熔池、小孔、凝固层等产生的光信号可以通过相应的光学传感器进行监测。目前，基于光信号对SLM过程进行监测是最常用的手段。研究者采用数码相机、高速摄像机、光谱仪/光电二极管和X射线等设备采集SLM过程中的光信号，进一步提取特征，对SLM构件的质量和缺陷进行监测。 基于光信号的SLM过程监测能够直观地反映粉层、熔池、飞溅和气孔等信息，是目前应用最多的SLM过程监测手段之一。近年来，光谱仪、激光超声等手段也逐渐应用于SLM过程光信号的监测。 （3）热信号 热传递是实现SLM过程的驱动力，熔池的形成与动态行为、液态金属的冷却与凝固、凝固层的热循环等都与热传递有关。SLM过程中复杂的温度历程对构件的微观组织、残余应力、变形等有直接影响，均匀的温度分布会形成质量良好的构件，不合理的温度分布会影响构件结构的完整性和质量。因此，研究热行为对保证SLM构件质量具有重要意义。 温度监测的难点在于材料的辐射率不易获得，辐射率与材料的形态、温度分布等关系密切，即便已知材料在常温下的辐射率，但在SLM过程中，材料的形态有粉末态、液态、固态及气态，而且不同位置的温度有差异。因此，粉层表面辐射率并不是常数，而是随材料状态、空间及温度变化，获取SLM过程中的辐射率是非常困难的。一个有效的解决办法是采用双色高温计和红外热成像仪相结合，因为双色高温计对辐射率的变化不敏感，可以用来校核红外热成像仪，这方面的有待进一步研究。 （4）振动信号 SLM过程中的振动信号也能很好地反映加工状态和构件质量。通过振动信号可以判断SLM过程中熔透深度、裂纹、铺粉质量等。SLM过程中铺粉辊的运动、小孔的形成、熔池的波动等均会产生振动信号，采用加速度传感器监测振动信号，也能为SLM过程监测提供一种有效手段。目前，基于振动信号对SLM过程进行监测的研究比较少，尚需在传感器的选择、布置、信号收集与处理方面进行深入研究。 （5）多信号融合 采用单一的传感信号仅能反映加工过程中的某一方面信息，不能全面地反映加工状态和缺陷信息，导致监测的信息不全，且监测的准确性不足，而采用多种传感器采集多方面信号能够比较全面的反映加工状态，使监测准确性大大提高。 END 为了提高金属粉末床增材制造技术的工业可接受度，很多厂家目前均推出了在线监测模块来检查制造过程中的异常情况，如刮刀碰撞、粉末铺设不均、飞溅以及孔隙等等。然而，这些实时监控手段能否具有足够的自动化水平，在分析生产过程中收集的数据方面，能否智能分析、判断并做出相应指令，还有待观察。 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.行业巨头云集Formnext增材制造展，多场重量级论坛，紧抓中国市场复苏机遇 2.金属3D打印过程监控技术的监测数据和措施有哪些 3.西空智造推出国产金属3D打印在线监控系统 4.基于AI的粉末床增材制造逐层异常检测和分类

从7月开始，两家传统3D打印巨头Stratasys与3D Systems就消息不断，收购与反收购的戏码不断上演，觊觎新兴技术开发商的同时也被新的独角兽们所盯上。本期，跟随3D打印技术参考一览二季度两家巨头的精彩市场活动。 Nano Dimension收购Stratasys 12%的股份，后者发起抵制行动 2022年7月18日，以色列电子电路增材制造商Nano Dimension突然宣布已收购Stratasys 12%的股份。该公司在增材制造领域颇有建树，于2016年首次推出增材制造电子产品，2021年以5000万美元以上的价格收购了微型3D打印公司NanoFabrica；2022年1月，收购了高性能控制电子、软件和墨水输送系统的开发商Global Inkjet Systems；2022年6月，通过收购Admatec 和 Formatec拥有了陶瓷和金属3D打印能力。 所以，Nano Dimension仅仅是看好Stratasys的市场才大局购入后者股票吗？作为增材制造领域历史最悠久、领先的公司之一，Stratasys拥有广泛的聚合物3D打印产品组合，并在纳斯达克证券交易所上市。它将熔融沉积技术商业化，多年来通过并购扩大了其产品组合；与曾经的以色列知名制造商Objet合并，拥有了PolyJet技术，其正在发展的技术还包括了粉末床3D打印工艺。 Stratasys被新独角兽觊觎 Nano Dimension董事长兼首席执行官Yoav Stern表示，“投资Stratasys的战略目的是其在相对成熟的细分市场中具有领导地位，Stratasys的技术可对我们的发展提供重要价值。” Stratasys显然不以为意，并在7月26日表示正在准备为应对所谓敌意收购发起股东权利计划。对该术语的专业表述如下：它是指敌意收购的目标公司通过发行证券以降低公司在收购方眼中的价值的措施，它在对付敌意收购时往往很有效。在最常见的形式中，一旦未经认可的一方收购了目标公司一大笔股份（一般是10%至20%的股份）时，该计划就会启动，导致新股充斥市场。一旦该计划被触发，其他所有的股东都有机会以低价买进新股。这样就大大的稀释收购方的股权，继而使收购变得代价高昂，从而达到抵制收购的目的。 在过去的一年中，Nano Dimension已经收购了包括竞争对手Nanofabrica在内的许多公司，而且它一直在稳步增长，这或许是引起Stratasys忌惮的重要原因。 Stratasys收购科思创增材制造业务 8月8日，3D打印技术参考注意到，Stratasys宣布已签署收购科思创增材制造业务的最终协议。对于科思创来说，售价约为4300万欧元。 科思创是世界领先的聚合物制造商，推出了众多优质的3D打印材料，并与业内知名的制造商包括Stratasys、华曙高科、上海复志、远铸智能、Carbon、voxeljet等有广泛合作。 Stratasys 收购科思创增材制造业务 科思创一直是Stratasys第三方材料的重要提供商，此次收购将使众多Stratasys的客户受益。Stratasys首席执行官Yoav Zeif博士表示，“创新材料是增材制造的基石，并能直接转化为3D打印创新案例，特别是在牙科矫正器和汽车零部件等最终用途零件的生产中。收购科思创增材制造业务将使公司具备业内最好、最完整的聚合物3D打印产品组合。” 科思创的一项重要产品——帝斯曼Somos树脂适用于SLA领域，对于Stratasys来说，这是一个非常有意义的举措，它有助于提高服务业务的利润率，并帮助向以3D Systems为代表的用户方销售产品，这无疑会巩固 Stratasys在某些领域的地位。 3D Systems收购高速增材制造解决方案开发商dp polar 8月9日，3D打印技术参考注意到3D Systems已与高速批量3D打印工艺开发商dp polar达成收购协议，后者获得专利的大规模、分段、旋转喷射打印平台，消除了几乎所有增材制造平台的启动/停止操作，可在超大体积空间实现高生产率、高分辨率打印，单位时间内可生产的零件数量更多，单件成本更低。 ‍dp polar的旋转喷射3D打印平台 3D Systems总裁兼首席执行官Jeffrey Graves博士表示，“此次收购是高速执行投资战略的下一步，旨在为客户提供行业领先的增材制造解决方案组合，应对他们的关键应用挑战。dp polar设计了一个非常独特的系统，可提供真正的大批量生产。打印机的模块化设计可打印多种材料，可在一个高速平台上实现多个流程，不仅将生产力提高了几个数量级，而且降低了总成本。特别是嵌入平台操作系统中的机器智能水平，可在大型旋转打印平台上连续运行，这将极大提高吞吐量。” 3D打印技术参考注意到，dp polar基于喷射和光固化的成形工艺实际上与Stratasys的Polyjet工艺极其相似，但无疑速度更快、操作更为便利。 dp polar 设计的打印工艺允许同时应用不同的材料，实现所需的性能特性——如弹性、硬度、耐温性或着色性 通过此次收购，3D Systems将利用其行业领先的聚合物材料产品组合以及 Oqton的软件技术，为航空航天、汽车、铸造、消费品和医疗保健等众多行业带来真正的高速、大规模生产增材制造解决方案。 两家公司均调低2022年预期收益 8月8日，3D打印技术参考注意到两家公司均公布了2022年二季度的业绩。 Stratasys第二季度总收入为1.666亿美元，比2021年第二季度增长13.3%，成为四年来第二季度的最高收入。 3D Systems第二季度总收入为1.4亿美元，与2021年第二季度相比下降了13.8%。非GAAP收入增长7.8%，反映出尽管供应链和宏观经济面临挑战，工业和医疗保健领域的需求依然强劲。 由于新冠疫情、全球供应链成本、货币风险和通货膨胀可能进一步阻碍经济活动，Stratasys与3D Systems均调低了2022年全年的目标收益。Stratasys将全年目标由之前的6.85亿-6.95亿美元调至6.75亿- 6.85亿美元，3D Systems则将全年目标由之前的5.8亿-6.25亿美元调至5.3亿-5.7亿美元。 END 3D打印市场的整合正在频繁上演，且越来越精彩，新兴的独角兽们已经开始觊觎行业龙头的地位且有将它们吞下的势头。在国外这些企业有Nano Dimension还有Desktop Metal；在国内，金石三维刚刚收购广州雷佳。传统3D打印巨头若继续保持优势地位，则需要时刻保持警惕。总之，3D打印市场的精彩戏码正在加速上演。 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.行业巨头云集Formnext增材制造展，多场重量级论坛，紧抓中国市场复苏机遇 2.Stratasys 3D打印机关键专利本周到期，高温FDM市场将迎重大变化 3.36项 | 工信部首批增材制造典型应用场景名单公示 4.拜登政府启动AM Forward计划，亲自为3D打印推动美国制造业发展站台

近日，3D打印技术参考注意到仿生制造的最新成果，意大利理工学院的研究人员开发了一种机械手，使用SLA 3D打印的仿生肌肉来模仿人类抓取物体，仅重8克的微型执行器举起了8kg的物体，这是其自身重量的1000倍。 在我国，华中科技大学史玉升教授团队近年来在Materials Today, Bioactive Materials、Acta Materialia、Engineering、Applied Materials Today等期刊上发表系列文章，发展了多场耦合的超材料结构设计方法，建立了仿生设计、有限元仿真、结构计算、实验验证与性能预测等模型，突破了多性能耦合设计约束限制，拓展了多性能设计与调控空间，为超材料设计与增材制造技术在航空航天、生物医疗等领域的应用奠定了理论基础。 超材料分类及典型应用 传统结构设计大多面向力学性能优化，在保证力学性能的同时实现轻量化。随着高端制造业的发展，构件面临极端服役环境，具有复杂化、整体化和多功能属性。多物理场耦合的多功能超材料设计逐渐发展起来。超材料结构往往极端复杂，具有宏微观跨尺度特点，传统制造技术难以实现，增材制造技术在制造这类复杂结构方面具有显著优势。团队在材料类期刊Materials Today上系统阐述了力学、声学等各类超材料基本原理和典型应用，介绍了典型超材料设计方法与增材制造工艺的研究进展，讨论了增材制造多场耦合超材料性能、超材料在设计方法方面的局限性、增材制造技术缺点以及超材料的发展趋势（Mater. Today, 2021, 50, 303-328）。 力学超材料 以功能为导向的结构设计，具有成本效益高、省时等优点，拥有较大的发展潜力。通过为给定单元和给定区域构造边界条件与优化目标，可拓扑设计出新型功能结构。团队提出了通过均匀化应变拓扑设计最大体模量力学微结构方法，并利用激光选区熔化（SLM）成功制备。通过准静态压缩试验，研究了拓扑优化超材料的力学性能和能量吸收能力。结果表明，随着晶格微结构单元数的增加，结构破坏机制从逐层断裂转变为45°倾斜断裂。拓扑优化的晶格结构的相对弹性模量为0.037，优于大多数已报道的晶格结构，设计的晶格结构在0.15应变下能量吸收效率达67.9%（J. Manuf. Process., 2020, 56: 1166–1177）。 基于晶格的力学超材料灵感来自原子的堆积和竹子的中空特征。（A） 晶格原子的微观形态；（B-C）竹子的宏观和微观形态特征；（D）仿生八重桁架力学超材料即便拥有先进的拓扑优化设计技术，当前的力学超材料性能仍远远落后于许多生物结构。受中空结构的强韧性竹子启发，通过SLM成形基于八重桁架力学超材料。在数值模拟的指导下，通过内外直径来实现仿生力学超材料轻量化，在低密度（1.25 g/cm3）下获得高压缩比强度（87.19 kN•m/kg），且不会在八重桁架结构配置中失去各向同性（di =0.59 mm，do=1.10 mm）。研究成果提供了一种仿生设计策略，实现具有各向同性及轻质高强力学的超材料设计与制备（Appl. Mater. Today, 2022, 26, 101268）。 声学超材料 吸声超材料在低频噪声吸收领域有着重要意义，传统吸声材料被制备后，其结构也随之固定，无法根据外界噪声频率变化做出相应吸收能力的调整。团队基于声音频率共振消声原理，通过设计迷宫式结构，采用FDM成形了吸声性能可调的低频吸声超材料，根据外接声波频率变化而动态调整结构，实现不同频率噪声的吸收，吸声频率在298-379 Hz宽频范围内可调（Chin. J. Mech. Eng.: Addit. Manuf. Front., 2022, 100036）。 五模超材料类流体声学性能结果。（A）块体钛合金声场云图；（B）五模超材料声场云图；（C）实验装置示意图；（D）总散射界面，定义为各方向散射功率与平面波入射功率的比值 材料是由周期性单胞组成的复杂结构，具有水或流体等有效物理性质，可有效调控水下声波的传输路径。团队研究了模拟流体的结构设计、五模超材料的形态特征、有限元法预测的应力分布、力学性能和变形机理；提出了一种两步优化策略设计五模超材料，建立了水下声波频散设计方法，研究成果在中船重工实现了原理验证（Engineering, 2020, 6, 56-67; Compos. Struct., 2019, 226, 111199）。热学超材料轻质高强兼具散热吸能超材料在航空航天和汽车应用中具有重要意义。团队受柚皮对果肉屏蔽保护的启发，提出了柚皮微结构仿生多面体超材料设计方法，实现了优异的散热和吸能效果。 图4受柚皮图形启发的多面体晶格结构的形态演变：（A）自然界中的柚子；（B）柚皮的形态；（C）受柚皮图形启发的多面体单元；（D）具有各种横截面形状的设计支柱 在实验和数值模拟的指导下，具有圆形支柱的超材料在Re=7000–30000时具有最高的努塞尔数、最低的压降和摩擦系数，表现出更高的散热指数；在0.92孔隙率下，热效率系数超过1，表现出较强的隔热能力。此外，具有圆形支柱的仿生多面体结构的比能量吸收超越传统点阵结构，在燃气轮机和冷却结构上有着重要应用前景（Adv. Mater. Technol. 2022, 2200076）。 生物超材料 孔隙率、模量、骨组织再生、应力屏蔽是骨支架设计中重点考虑的约束条件，团队提出了一种双锥支柱设计策略，减少类金刚石多孔金属生物材料的应力屏蔽，同时保持不变的孔隙率。设计的生物超材料骨支架的弹性模量和屈服强度，与传统金刚石晶格相比分别低41.46%和46.42%，有利于骨支架力学性能与宿主骨匹配，避免了应力屏蔽（Int. J. Mech. Sci., 2021, 197, 106331）。海胆棘及其仿生生物超材料支架的拓扑形态：海胆棘的针状外观和梯度孔隙的内部结构。 （A）光学图像显示了海胆脊椎的自然特征； （B）微观计算机断层扫描（CT）图像在水平视图和纵向视图中显示内部分级孔隙度； （C）SEM图像在（c1-c2）剖面图中显示了精细的内部形态； （D）植入物内多孔支架位置示意图； （E）仿生梯度生物五模超材料支架； （F）…

8月3日，美国麻省大学陈文教授与佐治亚理工学院朱廷教授团队合作在Nature发表了一篇题为“Strong yet ductile nanolamellar high-entropy alloys by additive manufacturing”的研究成果。L-PBF/SLM技术具有极高的温度梯度和超快的冷却速率，可以有效地细化晶粒从而实现材料的高强度。然而，通过该技术制造的高强度纳米结构合金通常延展性有限，研究人员使用L-PBF打印了AICoCrFeNi2.1的双相纳米层状高熵合金(HEAs)，其表现出约1.3GPa的高屈服强度和约14%的大均匀伸长率，这超过了其他先进的金属3D打印材料。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-022-04914-8（已上传QQ群）目前L-PBF技术制备的纳米合金具有高强度但塑性低。材料强度和塑性的相互制衡是材料科学中的普遍难题。共晶合金代表了一类很有前途的多主元素合金，这可以形成双相层状分层微观结构，从而为实现优异的机械性能提供了巨大潜力。然而，通过传统的凝固路线，层片的厚度通常在微米或亚微米的范围内，这限制了这些 材料可达到的强度。相比之下，纳米层和纳米层状金属表现出高强度，但延展性太低。这些材料通过薄膜沉积或严重的塑性变形制造，通常会导致具有强塑性各向异性的高度纹理化的纳米结构，限制了它们的实际应用。研究人员利用激光粉末床熔融 (L-PBF) 的极端印刷条件和共晶合金的有利成分效应来产生一种独特类型的远非平衡微观结构，其形式为嵌入共晶中的双相纳米薄片。这种3D打印的共晶高熵合金展示了强度和延展性以及几乎各向同性机械性能的完美结合。实现对3D打印材料中凝固组织和缺陷的合理控制具有挑战性，因为激光加工的参数空间本来就很大。使用归一化等效能量密度方法，研究人员确定了一个有效的 L-PBF处理窗口来打印完全致密的AlCoCrFeNi样品。通过调整激光功率和扫描速度，能够将层状厚度减少到几十纳米，尽管它们的微观结构相似，但专注于用更精细的纳米层表征结构和相关特性的可调性。此外，还打印了各种具有代表性的工程组件，包括散热器风扇、八角桁架微晶格和齿轮，证明了该共晶高熵合金对各种复杂几何形状的出色可打印性。 图1：AM AlCoCrFeNi2.1的多尺度非平衡态组织表征 研究人员3D打印的共晶高熵合金的高屈服强度(约1.3 GPa)主要源于双相纳米层状结构的强强化效应。平均厚度分别为64nm和151nm的交变bcc和fcc纳米层及其半相干界面对位错滑移作用有很强的相互约束作用。根据Hall-Petch关系估计，这种纳米层合强化对屈服强度的贡献约为1GPa。此外，L-PBF的快速凝固会在样品中产生高密度的预先存在的位错，从而产生额外的强化效果。使用中子衍射测量来确定样品中预先存在的位错密度，在bcc (Pbcc)和fcc (Pfcc)纳米层中的平均位错密度分别高达(7.4 +1.1)x 10^14 m^-2和(5.4 + 0.3)x 10^14 m^-2，导致屈服强度估计增加约280MPa。因此，材料的高屈服强度是通过L-PBF的双相纳米层结构实现的，并通过高密度的打印诱导位错进一步增强。 图2：AM AlCoCrFeNi2.1的拉伸力学性能。（b）图中红色五角星代表本研究的结果，实心标志代表材料打印态性能，空心标志代表材料热处理态性能 图3：通过原位中子衍射研究AM AlCoCrFeNi2.1的变形机理。（a）拉伸方向FCC和BCC特征晶面的晶格应变（lattice strain）随真应力的演变，图中标志和实线分别代表中子衍射实验和晶体塑性有限元模拟结果。（b）拉伸过程中应力在FCC和BCC相中的实时分布。（c）不同应变下合金的中子衍射图谱。（d）通过改进Williamson-Hall方法计算得到的FCC和BCC相位错密度随应变的变化。 L-PBF的异质纳米层结构的一个重要好处是产生大的局部塑性应变梯度，导致强烈的背应力硬化。如原位晶格应变测量所示，塑性屈服始于fcc相，而bcc相保持弹性。来自弹性体心立方相的几何约束可能会导致层状界面附近出现强烈的局部塑性应变梯度，这将通过几何必要位错 (GND) 来适应. 此外，在 cc相塑性屈服后，两个共变形相之间的额外变形不相容性源于它们的塑性各向异性（即fcc和bcc滑移系统的不同方向和电阻），并且也会被GND调节。因此，在fcc/bcc界面附近的 GND的持续积累，与HRTEM观察到的界面位错随负载增加一致，可能会产生强大的背应力46并因此提高材料的流动应力。扩展数据显示了典型的加载-卸载-再加载曲线，具有明显的滞后回线，表明存在显着的包辛格效应。因此，这种强烈的背应力硬化反映了来自L-PBF的异质纳米层结构的有益效果，这与来自传统热机械处理的通过微层合金中的纳米沉淀物的背应力硬化形成对比。 图4：AM AlCoCrFeNi2.1的变形微结构演变。（a-c）不同应变下合金的虚拟明场旋进电子衍射（precession electron diffraction）图，图中红色标志代表BCC纳米片层，绿色标志代表FCC纳米片层。（d-f）不同应变下合金的高倍明场TEM图，图中黄色箭头指明5%应变量下FCC纳米片层中的变形层错（deformation-induced stacking faults），黄色虚线指明FCC-BCC相界面。（g-i）高分辨TEM图显示原子尺度FCC-BCC相界面特征。（j-l）不同应变量下对应的反快速傅里叶变换（IFFT）图，图中黄色圆圈指明刃型位错（edge dislocations）。 总之，研究人员利用L-PBF技术和共晶高熵合金的有利成分效应开发了一类双相纳米片状合金，该合金表现出高屈服强度和高拉伸延展性的卓越组合，超过了其他国家-最先进的3D打印合金。分层的双相纳米结构基序通常可应用于其他共晶高熵合金以改善其机械性能。对3D打印的该合金的强化和硬化行为所获得的机理见解可应用于高性能金属合金的设计，这些合金可开发出丰富多样的复杂多相层状结构，例如铝合金和钛合金。 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.行业巨头云集Formnext增材制造展，多场重量级论坛，紧抓中国市场复苏机遇 2.一种无X/Y轴振镜的新光学扫描系统，极大提高3D打印效率 3.突破：NASA开发出一种新型超高性能3D打印合金，耐温1093℃ 4.Science重磅：一种非常规的3D打印策略，创建超级钛合金结构