设计-3D打印技术参考-(第4页)    

分类

  • 国产软件正在让3D打印制造更从容:设计复杂随心,制造简单高效

    国产软件正在让3D打印制造更从容:设计复杂随心,制造简单高效

    3D打印技术参考注意到,漫格科技将在TCT亚洲展展示其VoxelDance Additive软件平台如何带动3D打印设计、仿真及制造的全流程闭环的,主要面向的行业包括散热器制造及航空航天。对上述流程有需求或感兴趣的用户可至7D68展位观看。 ➡️ 高效TPMS结构设计 漫格科技联合中望软件、希禾增材联合设计了一款包含TPMS结构的纯铜散热器。该散热器底板尺寸为100*60*12mm,表面质量好、成型精度高。 工程师首先使用VoxelDance Design进行了预设计。该软件能够一键生成TPMS(极小曲面)、多孔点阵、随形冷却通道等结构,使用便利,能大幅度降低设计时间。 在预设计的基础上,使用中望的PHOENICS流体仿真软件进行热耦合仿真,结果显示受热不均,散热效果差。 初代结果热流耦合仿真 根据修改要求,采用场驱动快速创建新几何模型,并对单元壁厚和尺寸进行了调整,达到了理想的换热效果。 变单元尺寸&变单元厚度设计及其热流耦合仿真结果 最后,由希禾增材采用绿激光3D打印机和纯铜材料进行了高效3D打印。在打印过程中,希禾增材结合了漫格VDE在打印前对温度场和应力场的精准预测以及漫格BP对设备参数的精准传递与控制,确保了TPMS结构整个打印过程的高精度和高稳定性。 ➡️ 拓扑结构轻量化设计 漫格科技的VoxelDance Design(VDD)隐式建模工具,能够实现结构部件的拓扑优化和晶格结构填充。在该技术应用中,漫格将展示创成式设计的航天器拓扑轻量化支架、尾喷管表皮共形点阵结构、带复杂内冷流道的拉瓦尔管,以及内置参数化晶格结构的轻量化阀体。 尾喷管表皮共形点阵结构、带复杂内冷流道的拉瓦尔管 内置参数化晶格结构的轻量化阀体 ➡️ 打印工艺仿真 漫格科技的VoxelDance Engineering(VDE)仿真软件能够提前预测打印过程中的热应力与翘曲变形,自动进行反变形补偿,确保复杂散热薄壁“一次打印成功”。 该公司在2025年公布了与蓝箭航天的合作案例,涉及一款钛合金薄壁弯管零件。该零件在打印过程中面临支撑添加量大、后续去除困难、精度差等风险。零件在打印之前进行了变形预测,显示最大变形了超过1.8mm;基于该数据,漫格使用VDE软件进行了反向补偿,二次仿真验证最大偏差低于0.2mm;实际打印后进行扫描测量,显示实际尺寸与设计尺寸偏差稳定控制在0.2mm以内。 该案例显示了漫格VDE工艺仿真与变形补偿技术的有效性。如今,商业航天领域大量使用3D打印技术,薄壁等易变形结构几乎时常遇到,有效的仿真将极大程度降低失败率。 ➡️ 智能数据准备与切片 当前TPMS等类型的晶格结构大量使用,造成模型数据量极大,无论是数据的传输、添加支撑还是切片,都需要花费大量时间。尤其在如今金属3D打印一体化制造尺寸越来越大的情况下,“大体量”数据处理已经是现实问题。 漫格要展示的另一项重要技术就是能对巨量数据的极速处理。该公司表示,其VDM软件能够在90s内流畅处理文件体量为18G的超大气液双相换热冷却器STL模型。 从上述案例可以看出,3D打印软件发挥的作用正在增强。以往通常仅用于支撑生成、切片或简单晶格生成,但如今可以实现隐式建模并高速处理巨量数据。伴随散热器及商业航天应用场景的崛起,先进设计产品将会出现井喷趋势。漫格推出的软件平台正在发挥更大的价值。实际上不只是这两个行业,模具行业及高端自行车企业也在使用这款平台。 无论是TPMS晶格结构的快速生成,还是有效的仿真,以及高效的数据处理,国产软件正在让3D打印制造变的更加从容。 注:本文由3D打印技术参考创作,未经联系授权,谢绝转载。#增材制造 #3D打印
  • 英伟达最新案例:GPU加速复杂、高效3D打印热交换器开发!

    英伟达最新案例:GPU加速复杂、高效3D打印热交换器开发!

    3D打印技术参考注意到,英伟达官网近日公布了一个突破性的案例,航空航天3D打印制造商Sintavia借助英伟达最新的GPU加速技术,将原本需要88分钟的单次仿真压缩至7分钟,并将几个月的开发周期缩短为两周,最终开发制造出一款复杂、高效的热交换器。 这款创新产品的开发集成了多家企业的顶尖技术方案,展示了将先进GPU计算与3D打印深度融合改变产品开发与制造的未来趋势,对高端制造带来重要启示。 整合顶尖技术方案 该项目的需求来自一家大型航空航天客户,其要求Sintavia为其开发一款“下一代热交换器”。业内读者多知晓该公司是知名的航空航天3D打印制造服务商,其核心业务之一就是采用数字设计和3D打印,为飞行器、运载火箭、船舶等开发高性能、轻量化的热交换器。 传统的热交换器设计依赖CAD建模和反复测试,投入巨大且耗时长。即时使用仿真技术,如今也面临现实困境,这是因为3D打印模型的复杂度极高、网格单元体量大,造成计算极为缓慢。Sintavia首席设计工程师Jose Troitino表示,“受限于计算能力,大型模拟可能需要几天甚至几周的时间。” 在该项目中,多家各领域的头部企业均提供了顶尖的技术方案,Sintavia负责设计、仿真与3D打印制造,英伟达提供GPU加速计算平台,nTop提供隐式建模软件,西门子提供仿真软件,这个阵容不可谓不强大! 采用NVIDIA RTX PRO 6000与CPU的对比 超复杂热交换器两周交付 Sintavia使用nTop软件创建了一个包含3000万个网格单元的模型,在英伟达GPU的带动下,使用Simcenter STAR-CCM+仿真软件迭代300次仅用时7分钟,而使用24核的AMD CPU将耗时88分钟,速度提升超过11倍。 英伟达RTX PRO 6000 Blackwell工作站版GPU拥有96G的超快显存,笔者查询到,这款产品是该领域截止到2026年的顶级产品,可用于桌面端工作站。这意味着,现在在一台工作站上就能轻松搞定以前需要动用庞大服务器集群才能完成的超复杂计算仿真,极大提升了设计进程。 Sintavia在稳态模拟运行中监测迭代求解器时间直至收敛 在该项目中,整个复杂模型可以一次性完成完整的多物理场验证,内存使用量为82.6GB,一张GPU显卡即可满足计算所需。 最终,Sintavia在短短两周内就完成了从优化设计到3D打印的全过程,而传统上开发这样的产品至少需要几个月时间。这款金属3D打印的“下一代”热交换器,重量减轻了30%,热效率提升了20%,用户采用CT扫描和热流测试验证了产品的完整性与功能性。 Sintavia使用nTop创建的散热器内部结构,包含3000万个网格单元 先进GPU驱动设计与制造 从本质上讲,该案例是通过采用先进的GPU来加速仿真间接加快设计过程的,但另外两个案例则涉及直接的先进结构设计与3D打印质量保障。 ➡️ 助力先进结构高速设计 上文案例提到的nTop隐式建模软件,在3D打印和设计行业均拥有极高的名气,它为先进、复杂结构生成,体现3D打印技术的制造价值发挥了重要作用。如今,nTop正和NVIDIA携手,使制造重量更轻、强度更高、效能更好的下一代航空航天零部件变得更快、更简单。 传统建模需要依赖点线面拼出形状,模型一旦过于复杂就极易报错。而nTop使用函数来定义模型,能够直接读取仿真结果,并结合指令进行自动结构优化。2021年,nTop加入了GPU加速功能,将复杂场驱动的实时预览性能提升了10-100倍。2024年,nTop与英伟达达成战略合作,并获得后者旗下风险投资机构NVentures的投资。 ➡️ 助力金属3D打印过程控制 2026年2月,英伟达对使用人工智能技术驱动金属3D打印的制造企业Freeform追加了投资。该公司开发了全新的3D打印平台,其一套系统就将搭载数百台3D打印机,并且机器具备微秒级的监控能力,能够实时追踪打印过程中的各项参数,并进行实时的物理仿真,进而对参数进行精细调整,来满足航空航天等行业对高质量的制造要求。为匹配庞大的数据计算需求,Freeform布置了英伟达H200芯片,使系统能够进行实时传感、仿真和过程控制。 Freeform对3D打印金属零件进行分析 以上案例充分证明,将先进的设计工具、仿真技术、成熟的3D打印工艺与强大的计算平台相结合,制造业的创新速度和产品性能上限正在被打破。虽然只有极少数的终端用户有这种需求,但这代表了一种创新的可能性,国内会有团队抓住这一技术路径吗? 注:本文由3D打印技术参考创作,未经联系授权,谢绝转载。#英伟达 #3D打印 #散热器
  • 倍丰智能纯铜3D打印重要突破,导热性能近理论上限!

    倍丰智能纯铜3D打印重要突破,导热性能近理论上限!

    3D打印技术参考注意到,倍丰智能于3月5日宣布在铜金属3D打印领域取得重要突破——自研成功高纯度纯铜粉、推出高反射金属打印专机、深度定制专用打印工艺,三者综合制造出了具有突破性能的纯铜部件。这些成果即将亮相2026年TCT亚洲展。 ➡️ 自研制粉工艺,生产纯铜粉 倍丰是业内少数同时进行设备与材料一同开发的金属3D打印企业。其在制粉方面自研了所谓的GHA工艺,笔者查询到,这是一种名为“气体热雾化”的先进制粉技术,能在瞬时达到3000℃来熔炼金属,生产出的粉末球形度高、几乎没有空心粉和卫星粉,纯度也极高,这为纯铜高质量打印奠定了基础。 倍丰于2025年在山西建成了专门的制粉基地,布置6条生产线,其表示能确保相关粉末材料的稳定供应。 倍丰确保每一批次粉末的可追溯性 ➡️ 推出高反射金属打印专机 倍丰宣布的第二项重要突破在于高反射金属专机的研发成功,并开发了专门的打印工艺,主要解决铜等高反射金属的3D打印难题。其指出,设备搭载的是500w-1000w的大功率红光激光器,对设备架构进行了优化,可以实现100mm到1500mm不同尺寸的制造需求。 ➡️ 纯铜打印导热性达到理论上限 结合高质量纯铜粉末、高反射金属打印专机以及深度定制的打印工艺,三者配合的结果是成功制造出导热率稳定在400-410 W/(m·K)的部件,这已经达到了纯铜材料的理论导热上限,而此前的行业报道通常在该数值之下,因此在行业内有明显的先进性。倍丰还指出,凭借优异的打印策略,纯铜零件的致密度也高达99.9%以上,抗拉强度超过380MPa,使零件既保持高导热性,又兼顾力学性能。 该组合突破的目标是解决航空航天、AI算力、汽车及机器人等传统及新兴行业新爆发的散热需求。 TCT亚洲展案例展示 上述解决方案即将亮相本届TCT亚洲展,此外,笔者还获知倍丰即将展示的其他铜及铜合金应用案例。 ➡️ 纯铜换热器 该换热器依托拓扑优化结构实现,显著提升了换热比表面积;金属3D打印一体化成型彻底消除了热阻与泄漏隐患,换热效能显著提升。 ➡️ 纯铜微流道液冷板 该液冷板内部集成了仿生流道,通过优化流体分布,消除了热阻,使冷板散热更为均匀,为大功率半导体提供接近理论极限的温控能力。 ➡️ 铜合金火箭喷管 当前,航空航天领域通常使用铜合金制造火箭喷管。该案例部件内部集成了复杂随形冷却通道,采用高强铜合金打印,旨在展示金属3D打印突破加工极限的的复杂结构制造能力,以及对特定应用热交换效率的提升能力。金属3D打印一体化制造的特点,能够提升组件在恶劣环境中应用的可靠性。
  • 2026 TCT亚洲展|铂力特金属3D打印案例,反映行业应用变化

    2026 TCT亚洲展|铂力特金属3D打印案例,反映行业应用变化

    作为国内金属3D打印领域的龙头企业,铂力特历年参加TCT亚洲展都会带来众多最新的产品案例。这些案例从一定程度上能够反映应用端的一些变化,包括应用领域和深度、最新要求以及技术创新的不断突破。本届展会也不例外,截至目前,笔者注意到铂力特已陆续公布涉及散热和飞行器结构的跨行业应用案例。 ➡️ “梯度变化极小曲面”换热结构 AI技术的快速发展推动对高效散热的需求更加,3D打印技术已被认为是先进散热器制造的重要手段。此次TCT亚洲展,铂力特将展示四款采用3D打印制造的新型冷板展品,给散热领域用户提供新的设计思路和制造方案。 铂力特指出,产品设计团队引入了“梯度变化极小曲面”换热结构,选用纯铜(Cu)一体成形,尺寸统一为50mm×50mm×7mm,能够灵活适配多种芯片模组的紧凑安装需求,特别适用于空间受限环境下的高效散热部署。 极小曲面冷板渲染图 冷板均使用BLT-S210设备打印,打印层厚精细至20μm,保证细小特征成形,提升了冷板表面及内部流道的精度与质量,为整体换热性能的优化打下良好基础。 铂力特绿激光3D打印的换热器 ➡️ 拓扑优化纯铜冷板 铂力特面向数据中心散热应用,推出的另一类案例为三款采用流动传热拓扑优化设计的纯铜冷板。该案例充分展示了金属3D打印自由制造的优势,是如何解决传统散热结构不足的。 首先是优化水路设计。过去的冷板设计较为简单,有的地方可能流阻大,铂力特通过计算机模拟优化了液体在冷板内的流动路径,让冷却液流得更顺畅,将一条直来直去的通路改成多条分叉路径,降低了某一区域流阻大的风险。 其次是设计紧凑,充分利用空间,突出个性化、定制化制造特点。这是因为服务器内部空间有限,传统冷板水口位置是固定的,有时不得不把液冷管道绕很远才能接上,3D打印则可以根据实际情况灵活设计进水口和出水口的位置。既节省空间,也安装便利。 第三是设计上构思巧妙,液体从进口进入后会分成四路,分别进入冷板的不同区域,最终再汇合流出,让整体散热更均匀。 这三款冷板采用BLT-S200设备一体成形,成品在尺寸一致性、表面质量和结构完整性方面表现优良。 ➡️ 飞行器电机定子支架 低空经济是近年来兴起的另一重要赛道,无论是飞行汽车还是无人机,对轻量化、高结构强度的追求都是一致的,金属3D打印在这些领域的重要性也日益显现。 笔者注意到,铂力特在多年前就在该技术领域与小鹏汇天等企业有合作。在本届TCT亚洲展,铂力特带来的案例是一款叫做“电机定子支架”的产品,它是eVTOL动力系统的核心部件,同时起到承载与散热作用。铂力特结合金属3D打印技术的制造特点,对该部件进行了结构优化,巧妙通过一体成形实现了两种功能。 具体地说,其通过计算机优化布局,将散热结构集成进整个部件中。工程师将类似翅片的结构与支架融合在一起,既可承载,又增加散热面积,还省空间。采用BLT-AlSi10Mg铝合金和6激光BLT-S400设备一体成形,制造效率高,部件具备轻量化、散热性好、支撑强度高等集成功能,体现了金属3D打印技术制造部件的强大属性。 从案例中获得的启发 1. 行业应用拓展 金属3D打印技术的广泛应用始于航空航天,但如今正在快速过渡到工业应用。从数据中心散热,到消费电子以及机器人和低空飞行器的高集成度、复杂结构应用,正成为金属3D打印市场发展新的增长点。 2. 纯铜材料重要性加快放大 纯铜材料的3D打印虽然年年在提,但热度明显更强了,这确实要得益于多个高端行业对散热需求的急具“升温”。 纯铜3D打印的应用首先来自材料的高反射,打印成功率低。近几年设备商普遍在推出纯铜3D打印专机。铂力特也顺应需求,于2024年推出了全新绿激光3D打印设备,成功解决了传统增材制造设备打印铜材料时致密度低、效率偏低的行业痛点。 3. 先进设计 3D打印要成功拓展民用市场,就是要做出传统加工技术做不出的结构,才能放大它的优势,体现它的价值,其中就包括上文展示的复杂曲面结构、晶格结构等。但用户端通常对这些增值属性应用经验缺乏,铂力特所给出的是综合解决方案,亲自给出设计和制造示范。 END 铂力特作为业内头部金属3D打印技术提供商,能够更快人一步捕捉到应用需求的新变化。从悄悄布局低空飞行和机器人赛道,到散热应用日渐兴起,再到消费电子领域的彻底爆发,该公司积极探索应用需求,进行先进结构设计,同时配合一体化制造及灵活制造的特点,为这些潜力行业来来突破性的解决方案,金属3D打印的黄金时代才刚刚开始。 注:本文由3D打印技术参考采编,综合本行业技术及市场前沿创作。#铂力特 #3D打印
  • 正被3D打印颠覆的又一传统制造行业,这家企业已站在制胜点

    正被3D打印颠覆的又一传统制造行业,这家企业已站在制胜点

    在过去,大型雕塑依赖翻模或手工制造,难度大、周期长,造型受限;但如今,从商场到城市广场再到体育赛事,各种极具视觉冲击力的户外雕塑正以无处不在的姿态进入大众生活。这得益于3D打印技术对传统制造方式的“降维打击”,它的制造速度更快、落地能力更强,已成为大型美陈雕塑、市政工程建设的重要选择。 在这一3D打印技术应用的新赛道,有一家企业是绕不开的选择,它就是金石三维!它正在用一座座落成的城市地标,证明自己在该领域的领先地位。 硬核实力:“大、快、好” 大型雕塑对3D打印的要求首先是有能做大的能力,这不仅意味着设备要足够庞大,更考验对超大尺度构件3D打印的工艺控制和工程落地经验。 金石三维近年来开展的几个典型案例,证明了其在该领域的实力。其中,四川德阳“中国装备科技城迎宾长廊”项目中的转轮雕塑高达7.1米、第15届全运会巨型主火炬塔高达16.5米、安徽蚌埠科技城的火箭模型集群最高达18米,它甚至还开展过最大单体尺寸超30米的户外雕塑。这些大型雕塑的开发离不开该公司的大型3D打印机制造集群和高性能材料。 金石三维大型雕塑采用FGF熔粒和FFF丝材3D打印技术,前者是基于新一代螺杆挤出技术研发的工业级高性能3D打印机,后者则是专门面向大尺寸构件制造的专业设备。这些设备单台最大打印尺寸达3m×3m×3m。基于ABS、PLA、PETG+玻纤的高性价比材料适用于室内外雕塑、异形幕墙、家具、模型、模具、展示道具等应用场景。 以16.5米的全运会巨型主火炬塔为例,金石三维30台工业级FGF打印机同步启动,在15天内完成所有部件制造,材料使用约1.2吨,最大偏差仅0.18mm,远超设计要求。相比传统制造长达几个月的周期,3D打印体现出了制造效率的颠覆性进步;持续不间断的高质量打印,体现出装备对运动控制和材料挤出技术极限挑战的应对能力。 在大型雕塑3D打印制造领域,金石三维凭借做得大、做得快、做得好,获得了用户的一致好评,并在引领行业发展。 做样板不难,难的是批量交付 据3D打印技术参考了解,金石三维已累计完成超200件大型3D打印项目建设,而德阳科技城科技长廊建设项目就体现了该公司在批量交付3D打印大型雕塑方面的实力。 该项目沿迎宾长廊共规划了13个重点景观节点,涵盖城市Logo、文化雕塑、工业装备等多类装置,是金石三维打造的目前国内最大规模的3D打印城市地标群,具体由重庆金石主导,以下为几个典型雕塑: ➡️ 7.1米超高水电机组转轮 据介绍,该转轮直径为7.1米,是典型的超大型工业装备雕塑。在工艺实现方面,其外围圆圈及底座采用304不锈钢激光切割下料,中间圆圈带采用FGF和FDM两种3D打印工艺及ABS材料制造,既减轻了重量,还能保证复杂曲面的还原度。 ➡️ 5.15米高转子中心体 该转子中心体高5.15米,长4.2米,是项目里工艺难度较大、灯光要求较高的单体之一。雕塑采用大型钢结构充当受力骨架,外层用304不锈钢激光切割下料。底座部分采用FGF和FDM 3D打印分体制造,基于极高的制造精度,每一块板材均能精准对位。 ➡️ 5.6米高“华龙一号”核电汽轮机低压焊接转子 “华龙一号”核电汽轮机低压焊接转子的雕塑化呈现,有着国家核电装备的象征意义。该雕塑高度5.6米,外围及底座依然采用304不锈钢激光切割下料,中间机器模型采用FGF+FDM+ABS 3D打印分体制造,既能实现复杂结构的高精度呈现,又能保障轻量化。 上述案例是德阳科技城科技长廊二期项目的一部分,而在一期项目中,重庆金石三维还制造了直径12米的超大城市LOGO雕塑、高度达9.3米的三星堆太阳轮以及重型燃气轮机G50争气机、10兆瓦海上风力发电机、东方汽轮机盘式拉杆转子等主题雕塑。 据了解,重庆金石三维在一期项目开展中仅用时30余天,体现出项目团队远超行业平均水平的工作效率;而“零延误”的可靠表现,也为后续项目推进树立了高效履约的标杆。 3D打印的制造优势 与金石综合解决方案 3D打印技术制造大型户外雕塑具有明显的优势。与单一依赖传统技术相比,3D打印能够实现更为复杂形状的艺术造型,如镂空、扭曲、参数化表皮,精度更是不必多说,这些均是传统制造工艺所难以实现的。 此外,3D打印还可以显著缩短制造周期。仍以全运会巨型主火炬塔项目为例,从启动打样到最终完成安装仅用时67天,而传统制造总周期将超过3个月。 3D打印是金石提供的重要技术之一。它拥有自己的3D打印设备及材料产线,在开展大型雕塑施工之前,会预先进行深化设计,包含拆图、基础预埋、小样制作等等,既兼顾3D打印的材料强度、制造尺寸,又保障造型精度;同时它也充分利用激光切割、焊接、刮灰喷漆、现场喷涂等传统工艺,实现成品完美呈现。 除此之外,金石三维也积极拥抱AI技术。就在2025年12月,其子公司自由三维宣布联合上海科技大学成功研发“自由AI”平台。它是面向模型设计的人工智能处理工具,主要解决文化艺术、雕塑美陈等特定行业的制造效率问题。 可以看出,雕塑行业也在迎接新质生产力的变革,以金石三维为代表的企业正在用3D打印、AI等新技术拓展城市艺术的无限想象力。而其在全国多地的子公司布局(如重庆金石、自由三维等),也使其具备同时承接多个大型市政项目的能力。 注:本文由3D打印技术参考创作,未经联系授权,谢绝转载。#雕塑 #3D打印 #新质生产力
  • 2026年第3篇3D打印Nature!一项开创性的全新技术!

    2026年第3篇3D打印Nature!一项开创性的全新技术!

    2026年第3篇与3D打印技术相关的nature正刊文章于2月11日发表。来自清华大学的戴琼海院士团队发表了题为“Sub-second volumetric 3D printing by synthesis of holographic light fields (通过合成全息光场实现亚秒体积3D打印)”的文章。 该研究提出了一种称之为“计算全息光场(DISH)”的全新体积3D打印方法,将打印速度本就高出常规增材制造技术几个数量级的传统体积3D打印速度再提升了数十倍,且零件在1cm范围内能保持19µm的高分辨率,打破了制造速度、尺寸、精度不能兼得的限制,在生物医学、微纳光学组件、柔性电子、微型机器人等多个领域展现出广泛的应用潜力。 3D打印制造速度的不断发展 常规的3D打印技术可谓多种多样,它们分别在不同的工业场景下发挥了重要作用。传统光固化(SLA、DLP)技术的精度高,但效率低;双光子聚合(TPP)具有极高的精度,但速度却极慢,批量生产面临困难;连续液面3D打印技术(CLIP等),虽提升了打印速度,但仍然没有摆脱层层制造的基本原理。 传统DLP与CLIP技术的打印过程比较 为进一步提升速度,体积3D打印技术应运而生。目前基于光场的体积3D打印方法主要有Xolography推出的“交叉光刻”的技术以及最初由HRL推出的“计算轴向光刻(CAL) ”技术等。但这两类技术均有不足。 ➡️ “交叉光刻”的速度限制 Xolography的聚合反应由两个波长的光引发——一个来自穿过静止树脂的移动光片,另一个来自正交投影——两束光同时汇聚引发固化。因此这项技术所打印的树脂就含有双色光引发剂。这种特殊的引发剂在参与一次光化学反应后会进入一种“钝化态”,无法立即再次反应,需要一定时间才能恢复。因此,光片的移动速度就要控制,因此,它的基本原理就限制了其打印速率。但即便如此,它仍然比TPP技术快104-105倍。 ➡️ “轴向光刻”的尺寸、精度与材料限制 计算轴向光刻(CAL)技术的原理是通过从不同角度投射2D光图案,在树脂内部叠加出3D光分布,从而同步打印整个零件。在具体的实践过程中并不依赖多台光机,而是让树脂容器360°旋转,单光机就能各个角度投射图案。 论文指出,树脂容器的旋转带来了一系列问题:首先是没办法在固定表面上进行原位3D打印,而且为了避免图案错位、振动,旋转速度就得限制;进一步的影响是,已打印的部分会出现下沉的风险,因此CAL技术需要使用高粘度树脂;除此之外,CAL技术难以同时保障制造尺寸与精度。 计算轴向光刻技术实现体积3D打印 DISH技术的核心突破 对当前主流的基于光场的体积3D打印技术相比,“计算全息光场”技术带来了多项突破: ➡️ 打印速度再提升数十倍 无论是此前的“交叉光刻”还是“计算轴向光刻(CAL) ”,体积3D打印本身的速度已经比传统基于层层制造的3D打印速度高出了几个数量级,而DISH技术将体积3D打印速度再提升几十倍。此前需要几十秒才能通过体积3D打印制造的厘米级物体,如今只需要不到1秒。 ➡️ 打印尺寸更大,精度更高 此前体积3D打印的尺寸受到光学器件景深的限制,打印厘米级物体的精度就会变得很差,而基于算法的光波传输与旋转光学所实现了动态聚焦,精妙的绕过了光学器件的物理限制,使体积打印能够以更高精度打印尺寸更大的物体。 ➡️ 打印材料更多样 传统体积3D打印因为速度相对较慢,已成型部分会出现下沉而不得不使用高粘度树脂,而DISH技术因为速度几十倍的提升,因此可以打印粘度更低的树脂,其甚至可以打印与水年度接近的稀溶液。 演示了DISH使用低粘度材料(20% PEGDA 1000水溶液)的打印过程,打印成品在曝光后逐渐显现,随后在重力作用下沉入水中 ➡️ 打印场景更加丰富 与轴向光刻体积3D打印的树脂旋转相比,在静态树脂中可以实现原位打印,也可以用流体树脂代替静态树脂实现连续不间断和批量化的打印。 多种结构连续3D打印 DISH技术的实现方式 为解决传统体积3D打印各种相互掣肘的技术不足,清华大学的研究团队调整了CAL体积3D打印的思路——变旋转树脂容器为旋转光场,同时解决了速度问题、材料选择问题以及制造精度问题。 a.多角度投影用于在固定容器内生成三维光强分布;b.旋转潜望镜设计用于生成由DMD调制的高速旋转光图投影,右侧展示了目标模型及其实验打印结果 从“物动”到“光动”就是一个思路的改变,这很难吗?可以说,这项技术是对CAL体积3D打印技术的重构,从光学模型、调制方式到精度校准,全部重新设计,具有根本的改变性。如果CAL体积3D打印是让慢速旋转的材料“接住”光,那DISH体积3D打印就是用高速旋转的光去“雕刻”物体。 DISH技术装置示意图 DISH技术的主要光学器件包括405nm相干连续激光器、数字微镜设备(DMD)、4f系统(物镜等)、旋转潜望镜,以及其他辅助组件,用于实现以下功能: ➡️ 图像生成与传输 激光照射到数字DMD上后,其上面的数百万个微小镜子以每秒17000次的速度翻转,这些极小的镜片包含了图案信息,生成一个图像就被传输出去,接着进行下一个图像生成和传输,但这个过程极为高速且与旋转潜望镜严格同步。 这就意味着,在打印开始之前,所有的图像就已经以二级制的形式计算好了,DMD只要根据预设不断生成图像并传输即可。 ➡️算法驱动的“动态聚焦” 包含2D图像的激光束还需要经过4f系统,目的是将图像精确投射到预定的打印位置,以及去除“杂光”。其光圈、物镜等光学组件是静态的,改变焦点的方式通过算法实现,这也是“计算全息光场”的由来——相干激光+DMD输出的图案化光束实现了对光波的振幅与相位的独立控制,而振幅将用于确定固化发生的位置和基础能量,相位将用于确保光波在目标点精确叠加(相位相反能量则抵消)确保达到固化阈值。 而包含了图案、光波振幅和相位的信息由算法驱动DMD实现,光从DMD输出之后到达三维空间中任意一点的强度均被准确确定。这种算法驱动的动态聚焦,也突破了传统体积3D打印尺寸对景深的依赖,而是通过算法(全息优化)来绕过物理限制。 每个角度的二元图案全息优化流程图 ➡️ 光场旋转 由4f系统出射的光进入旋转潜望镜,它是两个反射镜组成,由伺服电机驱动潜,旋转速度为10转/秒,光束以45°倾角射入树脂(树脂容器放于潜望镜前方),通过不停旋转将图像投射到材料的不同位置。 ➡️ 高速连续3D打印 在验证过程中,DMD在0.6s内投射了1800张包含2D图案的光束,以旋转潜望镜10转/秒的速度计算,其旋转了6圈,这意味着每个位置都投射了多张图案。这些来自不同方向、携带不同信息的激光束,在树脂内部相遇并叠加,只有在光强超过阈值的位置才会固化,整个物体也在仅0.6秒内被打印出来。 DISH 打印的各种结构和材料的高分辨率产品 END 总的来说,这项研究所提出的体积3D打印方法是一种全新的形式,它基于先进算法与硬件创新推动体积3D打印技术进入到了一个新的维度——首次实现了大体积、高分辨率、亚秒级制造。清华大学指出,该技术将在生物医学、柔性电子、微型机器人、微纳光学器件等领域发挥重要作用。 注:本文由3D打印技术参考创作,未经联系授权,谢绝转载。#增材制造 #3D打印
  • 3D打印超燃冲压发动机,速度超过5马赫

    3D打印超燃冲压发动机,速度超过5马赫

    3D打印技术参考注意到,澳大利亚的航空航天公司Hypersonix Launch Systems于2026年2月27日成功试飞其DART AE高超音速飞行器。该飞行器采用3D打印的斯巴达超燃冲压发动机提供动力,达到了超过5马赫的高超音速。 Hypersonix公司官网报道 该公司官网指出,斯巴达(SPARTAN)是其第五代超燃冲压发动机,也是世界上首款固定几何结构的3D打印超燃冲压发动机。它在超音速性能、可靠性、交付周期和成本方面都具有优势。 Rocket Lab火箭与DART AE飞行器组合体 该发动机需要载体将其加速至5马赫的启动速度后才能开始工作并阐述推力。一旦达到该速度,这台采用高温合金制造、以氧气和氢气为燃料的发动机便能加速至7马赫甚至更高。在此次测试中,知名火箭发射提供商Rocket Lab负责将DART AE运送至高层大气中的指定部署点。 该发动机无活动部件意味着其依靠特殊的空气动力学外形来实现进气压缩和推力控制,这说明它是一款3D打印一体成型的发动机。得益于该技术,设计师可以制造出传统工艺无法实现的复杂气体流道,从而提升燃烧效率。 超燃冲压发动机的制造难度极高,因为它们必须承受高速飞行过程中的极端高温高压:3D打印被认为是制造满足这些条件所需几何结构的唯一有效方法,对于航空航天领域的发展至关重要,而我国早有突破。 早在2022年,我国西北工业大学就报道过该校航天学院空天组合动力创新团队研制的“飞天一号”火箭冲压组合动力成功发射;2025年6月,“飞天二号”也成功开展了试飞实验。与此同时,铂力特也分别在当时报道了参与制造了发动机的某些关键零件。其特别提到,零件的打印设备为能够制造大尺寸零件的BLT-S515和BLT-S600,在复杂构件的一体化成形和极端工况适应性方面取得重要突破。 超燃冲压发动机的燃烧室是整个推进系统中难度最高的零部件之一,决定了超燃冲压发动机技术的总体发展水平。采用传统工艺能够制备,需要将其分解成数量众多的零部件、加工成型后经由复杂装备得到,由此,复杂的装配尺寸链传递将直接导致相关零部件需要具备非常高的加工精度,而且加工与装配消耗的时间也将导致燃烧室制备周期相对漫长,此外大量的零部件装配势必引入较多的附加质量,这些无效质量将使整台发动机的有效推重比降低。 超燃冲压发动机结构 3D打印一体化制造减少了传统工艺中的焊接流程以及制造成本,同时也更利于寻找减轻重量的方法,以便可以携带更多的燃料和载荷。 Hypersonix还指出,DART还是世界上首个完全采用3D打印技术制造的高超音速运载火箭机身。 Dart AE长度为3.5米,重约300公斤,旨在验证真实高超音速飞行条件下的推进系统、材料、传感器和制导系统。 注:本文由3D打印技术参考创作,未经联系授权,谢绝转载。#增材制造 #3D打印
  • 华曙高科:2025年营收7.1亿元,同比增长45.55%!多方位成绩显著!

    华曙高科:2025年营收7.1亿元,同比增长45.55%!多方位成绩显著!

    3D打印技术参考注意到,华曙高科于2月27日发布2025年度业绩快报公告,该年度公司实现营业总收入7.16亿元,同比增长45.55%;归母净利润6798万元,同比增长1.15%。笔者查询到,华曙高科2024年度营业收入4.92亿元。 公告同时指出,营收大幅增长主要系公司3D打印设备及辅机配件、3D打印粉末、售后服务销售增加及开展3D打印服务,收入相应增加所致。 笔者注意到,华曙高科2025年在3D打印技术创新、产品矩阵扩容升级、产业化应用、海外市场开拓等方面均取得显著成绩。 ➡️ 在3D打印技术创新方面,华曙高科2025年继实现五项重要技术创新——光束整形、熔池监测、MES系统、高精度铜合金打印方案以及原位自动振镜校准系统。从生产效率、工艺优化、质量管控、成本控制等多个方面,实现国内金属增材制造技术的国际化同步,并帮助用户提供高效的批量3D打印解决方案,助推增材制造实现产业化。 ➡️ 在产品矩阵扩容升级方面,华曙高科2025年推出多款金属、高分子增材制造新品及自研设备。实现连续生产的大尺寸高效率连续增材制造系统 FS721M-H-8-CAMS,已搭载光束整形技术与多激光智能校准系统;FS511M可实现产线布局,主要应对多应用场景零件连续批产;推出行业首款600mm级别Flight HT601P-4,帮助企业加速量产;升级FS1521M系列,实现高缸版尺寸制造,可选配500W×16/32个光纤激光器;升级FS350系列,由4激光升至6激光,显著提升了制造效率。此外还推出了自研旋转清粉台。 ➡️ 在产业化应用方面,华曙高科成绩非常突出。在制鞋领域,采用华曙金属3D打印的鞋模,截至2025年已实现超10亿双成品鞋可持续生产。在汽车零件批产方面,华曙欧洲与德国博泽(Brose)深度合作,列装定制化FS721M-8-CAMS金属3D打印设备,批产超两万;此外,大众汽车也引入了华曙高科塑料和金属3D打印两类设备,用于工装夹具制造。在家电制造领域,九阳小家电引入华曙高科Flight 403P设备,一年内完成近万件小家电手板制作,用料超1吨。此外,华曙高科3D打印技术还在其他多个领域发挥作用。 ➡️ 在海外市场开拓方面,华曙高科全球超过30个国家和地区的装机量已超过1200台,该年度在市场开拓方面继续取得进步。2025年7月,华曙高科与日本Solize Partners和Japan 3D Printer达成三方战略合作,主要面向该国汽车及制造业;2025年10月,华曙高科新欧洲总部及创新中心开业,标志着其欧洲市场布局迈入新阶段。 华曙高科指出,报告期内公司持续通过技术创新不断对设备进行升级改造,并优化软件系统、控制模块及生产工艺,成功适用于多元化应用场景,显著提升了产品打印效率。同时,公司积极拓展下游应用市场,完善产业链布局,有效提升生产效能并加速订单交付进程,并根据下游客户需求开展3D打印服务,2025年度公司营业收入实现较大增长。 注:本文由3D打印技术参考创作,未经联系授权,谢绝转载。#增材制造 #3D打印#华曙高科
  • EOS推出“新”钛合金3D打印解决方案,剑指铸造

    EOS推出“新”钛合金3D打印解决方案,剑指铸造

    3D打印技术参考注意到,EOS公司于2026年2月官宣推出一款名为FORMIGA P110 CMF的新型3D打印机。P系列通常意味着用于打印塑料,但CMF的后缀暴露了它的本质——基于冷金属熔合技术实现间接金属3D打印。 EOS的动向一直是3D打印行业的重要风向标,新解决方案的推出或又将带来一场应用革新。CMF技术对工业界的重要价值在于,它让获取金属3D打印零件的成本相比常规的激光粉末床熔融(SLM/LPBF)技术更低,而制造灵活性又比铸造更高。 被认为将从根本上改变行业 CMF技术并非使用“纯金属”,而是使用聚合物-金属混合原料,融合了聚合物激光烧结与粉末冶金技术,本质上是一种基于烧结的间接金属3D打印工艺。 由于材料及成型过程的特殊性,EOS专门对设备硬件和软件进行了优化,使其能够实现高质量钛合金3D打印。采用FORMIGA P 110 CMF设备,在低温(30-50°C)条件下打印出接近最终形状的钛合金生坯零件,经脱脂和烧结后,可获得接近Ti6Al4V在金属注射成型(MIM)工艺下的材料性能。 来自CADmore Metal,使用CMF技术制造 笔者在此前已经对CMF冷金属熔合技术进行过大量介绍,相比常规激光金属3D打印或铸造技术,它有以下优势: ➡️ 设计自由度可与LPBF技术媲美,但成本更低 ➡️ 100%原料可重复利用性 ➡️ 设备成本更低,依托SLS平台 ➡️ 无支撑打印,适用于叶轮和扩压器 ➡️ 材料特性适用于恶劣环境使用,如泵阀应用 ➡️ 可扩展至中小批量生产 实际上,该设备的推出源于EOS与CMF技术的开发企业Headmade Materials的深度合作。CMF技术在2025年备受行业关注,它被多位行业专家认为很可能将从根本上改变金属3D打印行业,它使工业用户获取金属3D打印技术的成本大大降低,可以进一步推动金属3D打印的规模化生产。 两家公司表示,将成熟的EOS技术集成到CMF工艺链中,是构建开放式CMF生态系统的重要一步。FORMIGA P110 CMF是首款基于成熟EOS平台打造的工业ColdMetalFusion CMF系统,其针对Headmade Materials开发的CMF原料进行了优化,提供可靠的低温金属3D打印工艺流程,使制造成本像铸造一样低,但又保持了3D打印制造的自由度。 哪些场景可替代铸造 EOS指出,并非主张CMF技术完全替代传统铸造,每种工艺都有特定的使用场景。但CMF技术确实在一些场合补充铸造工艺。 笔者查询到,该设备的成型尺寸为200x250x330mm,配备一台30w的CO₂激光器。EOS指出,它可以高效经济地生产钛合金部件——特别是用于泵、阀门及其他工业应用的叶轮、扩压器、流体组件和外壳。 ➡️ 复杂泵用叶轮 CMF技术可实现叶轮平面无支撑打印,确保高吞吐量与高效制造。传统铸造工艺若无分段模具,则无法实现同等内部曲率或薄叶片几何结构——即便可行也极为困难。 来自EOS CMF 3D打印 ➡️ 扩压器与流体组件 内部通道、锥形入口及自由形态流道设计,实现了铸造工艺无法企及的效率提升。 来自CADmore Metal CMF 3D打印 ➡️ 多品种产品组合 泵和阀门常存在几十种甚至几百种配置。CMF技术无需模具,可经济高效的定制化生产。 ➡️ 快速原型制作与迭代 工程师能够在几天内完成从设计到烧结钛部件的转化,不需要几个月。这极大加速了测试进程,并显著缩短了开发周期。 用户完全可以战略性的整合两种技术,在已经稳定生产、交货不急、需求量大的场景使用铸造,而在定制化、少量替换件或维修零件以及快速原型制作场景下使用CMF技术。 来自CADmore Metal CMF 3D打印 CMF可打印的材料及产品特点 笔者此前已经梳理过CMF技术的可打印材料,目前已可实现钛合金、不锈钢、工具钢等的成型,零件尺寸更是从小尺寸覆盖到中大尺寸。 CMF技术的使用商CADmore Metal指出,采用该技术生产的生坯部件具有足够的强度,能够承受约40psi压力的水流冲击;与粘结剂喷射工艺相比,CMF工艺可提供更高的密度。 此外,CMF工艺利用烧结过程中均匀的收缩来实现一致的尺寸精度。即使是较重的钛合金部件——只要在设计中考虑已知的收缩系数,也能获得精确的结果。这使得生产大尺寸钛合金部件成为可能,而不会出现其他工艺中常见的翘曲或不一致性。 END 如今,金属3D打印技术已经开始被各行各业纳入生产制造体系,但成本依然是主要的限制因素。CFM相比常规的LPBF技术,制造成本更低,有望更易被用户所接受。对于某些零件系列而言,冷金属熔合技术可以利用现有的、价格更低的设备,轻松实现低成本零件的大规模生产。 EOS公司一直是金属3D打印行业技术研发和应用创新的风向标,此番推动CMF技术的发展,并不是说LPBF技术可以替代,而是细化出一个新的应用方向。该技术在2025年获得了持续关注,需要指出的是,国内目前已有与Headmade Materials公司同宗的解决方案。 注:本文由3D打印技术参考创作,未经联系授权,谢绝转载。#增材制造 #3D打印
  • 2025年国内航空发动机3D打印四项重要突破

    2025年国内航空发动机3D打印四项重要突破

    3D打印技术参考注意到,2025年我国在航空发动机3D打印制造领域有多项重要突破公布。从产品类型看,包括涡喷发动机和涡扇发动机;从应用进展看,包括首次试车成功和趋近工程化应用;从制造特点看,涉及复杂结构制造与多材料一体3D打印。本期内容,笔者将细数我国去年在该领域的一系列重要进展。 首款全3D打印涡扇发动机底面试车成功 2025年12月13日,西安空天机电智能制造有限公司宣布,由中国科学院工程热物理所、中科航星股份公司等联合研发,并由西空智造锻打印技术制造的涡扇发动机,顺利完成地面试车,这也是国内首次公开报道的3D打印涡扇发动机试车。 12月试车成功的锻打印涡扇发动机 该发动机的开发发挥了3D打印技术一体化制造的核心优势,将原来由数百个零件通过焊接、螺栓连接的组件合并为一个整体部件,核心零部件数量缩减了40%以上、结构重量减轻了25%。该一体化结构内部还集成了仿生冷却流道、拓扑优化结构等尖端设计,使发动机高温部件散热效果更好、运转能耗更低、可靠性更高。 西空智造锻打印技术制造 涡扇发动机50%零件3D打印,首次点火、一次成功 2025年12月13日,由泸州懋威科技有限公司研制的MWS200涡扇发动机首次点火、一次成功。该发动机约50%的零件由3D打印制造,从立项到点火仅用时不到12个月,体现出极高的工程应用效率。 懋威科技是泸州航空发展投资集团有限公司全资子公司,其依托北航陈懋章院士团队,以小型航空动力研发、试验和产业化为牵引,不断开拓靶机、巡飞弹、无人机和低空经济市场,是北航泸州研究院重要组成部分。 MWS200涡扇发动机试车(来自懋威科技公众号) MWS200涡扇发动机结构复杂、技术难度高。报道称,项目团队充分利用了泸州航发集团的增材制造产业链优势,大幅提升了核心零部件的试制效率。其瞄准高端无人机、高端靶机等平台应用,具有结构紧凑、低油耗的特点,3D打印大量整合零件并实现一体化制造的特点势必再次发挥了重要作用。 MWS200涡扇发动机(来自懋威科技公众号) 涡扇发动机是航空动力的重要组成部分,相比涡喷发动机,其结构更复杂,研制难度更大,但燃油消耗可降低20%-40%,对于飞机、无人机和飞弹来说,可大大降低运营成本,提高经济效益,或者增大航程。无论是西空智造等开的全3D打印涡扇发动机,还是懋威科技的MWS200,均是航空动力领域的使用3D打印技术进行该型发动机开发的重要探索。 TEI公司开发的TEI-TF6000涡扇发动机,图文无关 KP16-3D打印涡喷发动机加速应用落地 KP16-3D打印发动机是中国航发自主研制的国内首款3D打印涡喷发动机,其在2025年多次试飞,被重要媒体多次报道,引起了广泛关注。该发动机的推力约160公斤,可为巡飞弹、无人机、靶机等平台提供动力。 发动机单发飞行试验(来自中国航发公众号) 根据央视新闻报道,该发动机整机超过四分之三重量的零件均采用3D打印制造,大幅减少了零件数量,实现了轻量化、高性能的设计目标。2025年,研制单位开展了该发动机首次挂飞试验、首次单发飞行试验与更高飞行高度的单发飞行试验,验证了极端环境的适配性,未来还将拓展更多的飞行平台。 目前,发动机重要部件已通过强度、寿命试验考核,其中工作条件最恶劣的核心关键件——涡轮叶片盘三个试验件均通过了3万次以上低循环疲劳寿命考核,具备装备长寿命发动机的能力。发动机实现了转速和性能达标,整机寿命试验表明,最大无故障使用时间达设计寿命的1.5倍,能在一千余摄氏度温度和五万余转/分转速下稳定工作,综合性能指标达到同尺寸量级涡喷发动机国际领先水平。研制单位还将进一步优化批产工艺,尽快实现从技术成功走向产品成功。 多金属3D打印航空应用突破 2026年1月20日,中国科技网发表文章指出,中科院工程热物理研究所采用多金属3D打印制造的整体涡轮叶盘首次通过点火试车考核,根据所提供的试车画面,时间显示为2025年10月。 整体涡轮叶盘点火试车(受访者供图,来自中国科技网) 这是全球3D打印行业内首次有报道多材料金属3D打印的高速旋转部件通过试车。该涡轮叶盘采用两种材料制造——盘芯采用高韧性材料,叶片采用耐高温材料,由3D打印技术实现一体化制造。 该叶盘被被配装在100公斤推力的涡喷发动机中,先后通过了动平衡试验、超转试验和整机点火试车,在30000RPS转速下60s稳定工作,各项指标满足考核要求。它的重大意义就在于,首次实现了多金属增材制造航空发动机热端转动部件点火试车,初步验证了多金属3D打印整体涡轮叶盘的稳定性和可靠性。 整体涡轮叶盘超转试验(受访者供图) END 3D打印用于我国发动机开发,在此前从未有这样密集的消息公布。这意味着国内研制团队在基于3D打印的复杂系统一体化集成,高质量制造工艺,极限工况的可靠性,以及更新技术的应用方面正在全面突破、多点开花。 中国航发的3D打印极简涡喷发动机,是该领域当前成熟度最高的产品。但从其严苛的验证过程也可看出,真正工程化落地,要克服的困难太多。因此,其他两款涡扇发动机的最终落地应用,同样要经历长时间的测试,这体现出3D打印虽能打开全新设计空间,但同样应当满足极端可靠性要求。 注:本文由3D打印技术参考创作,未经联系授权,谢绝转载。#增材制造 #3D打印