市场和策略-3D打印技术参考-(第5页)    

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  • 德国推出金属3D打印后处理新工艺:一台机床搞定抛光与表面功能化

    德国推出金属3D打印后处理新工艺:一台机床搞定抛光与表面功能化

    3D打印技术参考注意到,德国顶尖的理工类大学——德累斯顿工业大学牵头开发出了一种用于复杂金属3D打印部件的后处理工艺流程。 其工艺过程包括激光抛光、直接激光干涉图案化处理两大环节,前者能够显著降低零件表面粗糙度,后者用于针对性的改变零件的表面特性。 整个处理过程由过程监控、数字孪生和AI辅助分析技术全程支持。需要特别指出的是,上述工艺环节和功能的实现,均在一台机床上完成。 该成果来自欧盟“地平线欧洲”计划资助的CLASCO项目,目前已完成了系统集成,并进行了多种应用场景的零部件测试。 一台机器,集成两种后处理工艺 CLASCO机床基于五轴数控平台,提供加工复杂3D打印几何体所需的灵活性。 SYLAS激光宏观抛光头可降低初始粗糙度,并为后续处理做好表面准备。 3D旋转ELIPSYS抛光头支持激光表面纹理化,它利用衍射光学元件产生的双光束干涉以及定制的成像光学系统,形成椭圆干涉光斑,可为零件表面创建精细的微纳结构。 ➡️ 3D打印零件表面激光抛光 表面质量的改善通过非接触式激光抛光技术进行,它能将表面粗糙度降低到1微米以下。 处理装置为SYLAS激光宏观抛光头,它由千瓦级连续波激光器和光学头组成。加工过程中,激光在金属零件表面形成浅熔池,通过表面张力效应降低表面粗糙度,并获得更可控的表面状态。 根据材料不同,该系统可将表面粗糙度降低高达93%,即使初始粗糙度值较高(例如 Ra = 15 µm)也能有效改善,这使其非常适合用于改善直接金属3D打印的零件表面。 激光抛光头上安装有摄像头,能够以高速率拍摄熔池图像。这些图像会被实时分析,用于调整激光功率并保持工艺稳定,提高激光抛光加工零件的质量。 抛光步骤需要将零件的表面粗糙度降低到足以进行后续激光微结构化的水平,因为初始表面的质量会极大影响后续功能化步骤的精度和可靠性。 ➡️ 激光表面处理与AI监控和决策支持 零件抛光之后随即进行功能表面加工。所采用的技术为激光干涉图案化技术(简称DLIP),它利用激光干涉现象,在材料表面快速、高精度的制造周期性的微纳结构,从而影响润湿性、腐蚀行为以及植入物表面与生物材料之间的相互作用等性能。 加工过程中的监控系统能够采集与工艺相关的等离子体信号,AI系统能帮助解读这些数据并识别相关的工艺模式,为闭环控制和人工智能辅助的工艺优化提供辅助。 这套AI系统实际上充当了机器的数字助手,它通过实时分析帮助用户了解激光加工过程的运行状况以及最终表面质量可能受到的影响。 CLASCO机床集成了零件设计、定位、激光抛光、激光表面纹理化、监控、人工智能和工艺调控,各项成果独立研究,最终构成了一个完整的系统。 应用验证 测试零件采用Ti6Al4V钛合金和Scalmalloy高强铝合金3D打印,它们展示了材料选择、轻量化设计、表面功能和加工性能之间的相互联系,相关应用场景涉及航空、航天和医疗。 1.A350飞机机腹整流罩支架 该应用的表面功能目标为增强耐腐蚀性和疏水性。零件此前采用Ti6Al4V数控加工,验证过程中使用3D打印和Scalmalloy®铝合金制造了拓扑优化的该结构,且在零件表面制造了功能结构。最终结果是重量减轻了53%,整体成本效益更高。 2.A350介质喷嘴作动筒杠杆 该零件此前采用Ti6Al4V数控加工,研究人员对其进行了面向增材制造的设计,并采用3D打印和Scalmalloy®铝合金制造,功能化表面处理的目标是增强组件的粘附性。最终零件重量减轻了38%,且成本效益更高。 3. 卫星分离机构的有效载荷夹带 该零件此前采用常规技术加工铝合金获得,现采用3D打印制造Scalmalloy®铝合金,要求降低并精确控制部件表面的摩擦力,这对于分离动作可靠、平稳至关重要。 3.膝关节假体股骨部件 零件此前采用钴铬合金铸造,现采用Ti6Al4V 3D打印,要求零件表面具有低摩擦力、增强粘附性并促进骨整合。 4.用于骨愈合的创伤钢板 先前采用常规技术加工Ti6Al4V获得,现采用钛合金3D打印,表面功能化目标是实现可控的细胞黏附和抗菌特性。 该项目的负责人表示,“CLASCO项目已经证明,我们可以根据需要定制复杂3D打印金属部件的表面结构,同时对加工过程进行数字化监控。这为未来提高此类部件在要求苛刻的工业应用中的效率奠定了重要的基础,” 研究结果表明,金属3D打印和激光后处理必须结合起来考虑。在CLASCO框架下,该系统能够支持工艺理解、表面质量预测、工艺窗口优化、监控和知识生成。 现阶段,人工智能系统的性能取决于实验数据的可用性和质量。随着从机器收集到更多具有代表性的数据,其性能也会不断提升。
  • 连续碳纤维3D打印正迎来“普及时刻”,碳索者三号现货开售

    连续碳纤维3D打印正迎来“普及时刻”,碳索者三号现货开售

    近日,碳索三维FibreSeeker 3(碳索者三号)连续纤维3D打印机,正式登陆国内电商平台——天猫“碳索三维旗舰店”,开启现货销售。 这款3D打印机售价仅2.19万元,在海外众筹平台获得了仅1500名的全球支持者,而且一度受到行业内外的大量关注。 如今,随着设备开启线上销售,国内更多用户可使用到这款现象级的产品。 全球众筹订单完成交付,海外用户好评出炉 碳索者三号已于今年6月完成全部众筹订单发货。该设备的最大突破之一,是把连续纤维3D打印的价格降低到了普通用户可以接受的范围。那消费级的价格,用户反馈如何呢? 有用户在拿到机器后进行了耗时8.5小时的大尺寸零件的打印测试,并展示了完成后的结构件,并直接评价: “My first significant print. Took up the wholebuild plate, 8.5 hours...Very happy with this machine.” 还有用户在测试连续纤维增强件后提到: “Solid as steel...." "Parts are extremely stiff…” 笔者查询到,用户Kevin Epple表示,他已经进行了超100小时的成功打印,其特别肯定了连续碳纤维带来的强度,以及碳索者三号的打印精度和稳定性。相比传统工业连续纤维设备,碳索者三号作为桌面级设备的特性更容易上手。 连续纤维3D打印与普通FDM的核心区别 虽然市面上有很多含有“碳纤维”的FDM耗材,但它们与用于火箭外壳和轻型自行车的碳纤维复合材料完全无关。这是因为后者使用的是连续纤维,而FDM耗材使用的是切碎的纤维碎片。 连续纤维3D打印与碳纤维3D打印混淆,几个字的差异,性能却相距甚远。 普通用户容易接触到的通常是短切纤维增强材料,如PLA-CF、PETG-CF、PA-CF等,在单根耗材内,以传统塑料做基材,掺入短切纤维,主要提升刚度。以头部品牌的PPA-CF材料为例,沿Z轴(层间)的强度约为50-60MPa。 连续纤维打印则完全不同,它更接近复合材料制造的逻辑:在打印塑料基体的同时,将连续碳纤维直接铺设到零件内部,让纤维真正参与承载。碳索者三号采用连续纤维3D打印技术,其打印样件的层内强度高达900MPa。 两者虽然都带有“碳纤维”三个字,但真正的力学表现并不在一个级别。原因就在于,短切碳纤维只是分散在塑料材料中,而连续纤维可以沿零件关键受力方向贯穿整个结构。 碳索三维展示的使用碳索者三号打印的圆环挂钩能够吊起3.2吨叉车,足以证明这台机器具备制造工业级水准的零件。 这也让消费级3D打印第一次真正有机会进入一些过去需要金属加工或复合材料工艺才能完成的场景。例如无人机机臂、机器人关节、机械夹具、汽车功能件等,都能成为连续纤维打印的直接应用对象。 一机三模,重新定义桌面制造强度 碳索者三号的核心竞争力,在于其独创的CFC(连续纤维复合)打印技术。设备搭载一个常规塑料喷头与一个连续纤维喷头,两者交替协作,在打印过程中沿关键受力路径铺设连续的碳纤维丝。 设备打印尺寸为300×300×245毫米,同时配备自动校准、智能打印系统和内置AI监控等功能。 除了连续纤维能力之外,碳索者三号本身也保留了一台高速FDM设备应有的常规打印能力。 *高速模式下,可以作为普通桌面FDM设备使用,最高打印速度达到500mm/s,用于原型、模型和普通功能件。 *增强模式下,塑料与连续纤维协同打印,用户可以根据零件受力情况调整纤维使用方式,在成本、重量和强度之间寻找平衡。 *而在超强模式下,则可以更多地利用连续纤维本身的力学优势,制造高强度复合材料结构件。 连续纤维3D打印到达“普及时刻” 一直以来,连续纤维3D打印技术的用户分布极为集中,多为与航空、航天、卫星制造等相关的高端用户。 这是因为连续纤维3D打印市场长期被少数工业级品牌垄断。以美国Markforged的Mark Two为例,售价约1.3万美元(约9.4万元人民币)。碳索者三号将这一价格门槛拉低至21900元/台,降幅超过75%。 更关键的是耗材成本。据碳索科技公开信息,自研连续碳纤维耗材X-CCF售价398元/卷,相比此前市场上3000元/卷的同类产品,降幅接近90%。 机器与耗材的双重“价格革命”,让连续纤维3D打印从“实验室专属”走向“个人桌面”成为可能。 这背后是碳索科技通过自建碳纤维产线和供应链优化实现的成本压缩,也是其“技术普惠”理念的落地。 连续纤维3D打印并非全新概念,但其市场长期受限于高昂的设备与材料成本。 碳索者三号的出现,正在加速这一市场的扩容——当一台能够打印900MPa强度零件的设备降至2万元,当一卷连续碳纤维耗材降至400元级别,原本只属于专业工程师和工业用户的制造能力,将向更广泛的创客、设计师和小型企业开放。从航天机构到大疆、特斯拉、富士康,连续纤维正在进入更多真实场景。 连续纤维3D打印加速落地 如今,从工业企业到高校科研的更多用户将能以“极低”的设备成本,使用连续纤维3D打印技术。 以工业企业为例,小批量的需求相比以前变得更加频繁,此前需要开模具和经历漫长的等待,后来是委外进行3D打印加工,但如今自主制造正在成为一种新趋势——企业已经开始自己购买3D打印机、工厂内部直接完成。这种模式比以往更加高效且成本更低。 这在机器人这种迭代速度极快的行业几乎已经成为常态。 在2026年世界机器人大会上,笔者就发现大量企业已在自主采用3D打印完成外壳等的开发,这恰恰证明了上面所讲的趋势。而连续纤维3D打印,将以更低的成本和更短的时间,提供强度媲美CNC加工的组件——现在做外壳,明天就可能做结构件! 目前,碳索三维相关产品已进入多个行业应用场景,服务诸多航天企业、科研机构,以及大疆、特斯拉、富士康等知名企业客户,覆盖低空、汽车、智能电子等领域,用于产品验证、功能零件制造以及工程应用探索。 对于这些用户来说,3D打印真正有吸引力的地方,并不是“能不能打出来”,而是能否用更短时间、更低成本获得一个可以真正使用的零件。 过去,桌面FDM更多解决的是“快速做一个样件”。而连续纤维技术开始解决的是另一个问题:“这个样件,能不能直接拿来用?”这也是连续纤维3D打印近年来越来越受到工程师关注的原因。 碳索者三号的推出,首次证明了连续纤维3D打印技术,可以被压缩到消费级的价格,关于它的普及应用已正式开始。 随着天猫“碳索三维旗舰店”的正式上线,国内用户可以像买一台普通桌面3D打印机一样,购买这台高性能制造装备!
  • 本周我国航天3D打印应用多项进展,空客使用新3D打印TC4零件

    本周我国航天3D打印应用多项进展,空客使用新3D打印TC4零件

    本周工业级3D打印多项进展。 深蓝航天3D打印发动机重大技术跨越 8月21日消息,深蓝航天近期成功完成“雷霆-RS”130吨级液氧煤油发动机100秒长程热试车考核。该发动机为深蓝航天大型可回收火箭“星云二号”的配套主力发动机,采用金属3D打印一体成型。 本次试车成功,标志着国内推力最大的燃气发生器循环针栓式液氧煤油发动机实现重大技术跨越,国内商业航天大推力火箭发动机再上新台阶。 朱雀三号遥二火箭多部件使用3D打印 8月19日,蓝箭航天朱雀三号遥二运载火箭成功实现一子级陆地回收。根据目前已公布的消息,该运载火箭主腿和辅腿的关节部位,采用了整体3D打印的钛合金设计结构,使整体主腿重量大幅降低,整个着陆腿的可复用次数为20次。 朱雀三号遥二运载火箭一子级配置9台天鹊12B发动机,该发动机的3D打印零件占比已达到70%以上,取消的零件数量达到了30%。 融速科技完成近亿元A+轮融资 近日,专注于DED金属送丝3D打印技术的融速科技,完成近亿元A+轮融资,并成立“探雪科技 SnowX”新品牌,准备进军消费级市场。 本轮融资由昆仑资本独家投资,相关描述暗示其看中融速对消费级金属3D打印技术的布局,并确信融速科技将率先开启金属3D打印桌面化时代。本轮融资也将主要用于下一代3D打印技术研发,推动桌面级金属制造体验升级。 拓竹多项新品消息 8月13日,拓竹科技发布消息,即将在9月发布消费级激光设备R1,并指明是减材制造。笔者猜测它应该是一台激光雕刻与切割设备,对于能否加工哪种材料,则与搭载的激光器类型有关。 此外,拓竹对外证实已启动消费级UV打印机项目,并规划了十余个岗位方向,覆盖喷头驱动、波形与墨路、材料验证以及软件协同等研发环节。 拓竹还于近期申请了一项名为“放置架及3D打印机”的专利。从结构图看,机身顶部排布10个打印头,其核心思想是设计一个能够承载可拆卸打印头的工具头。 空客迎来新的3D打印钛合金零件 笔者注意到,汉莎技术公司与Materialise公司合作,生产了一种Ti6Al4V钛合金零件,用于替代空客A330、A340和A380飞机卷帘门组件中使用的聚合物闩锁。 该项目源于卷帘门组件在使用过程中反复出现损坏。损坏根源在于原有的锁扣为塑料材质,一旦损坏无法单独购买到该锁扣,只能更换整个卷帘门组件。 因此,汉莎技术公司重新设计了金属3D打印的锁扣,以便将替换部件与整个组件分开生产。 重新设计必须在保留原聚合物部件功能的同时,兼顾Ti6Al4V钛合金不同的力学性能。汉莎技术公司表示,在研发过程中,他们考虑了钛合金的弹性响应、重新设计的锁扣的几何形状和壁厚。 在选定Ti6Al4V用于该应用后,汉莎技术公司选择Materialise公司来制造该部件。 两家公司在制造要求、工艺稳定性和生产控制方面展开了合作。Materialise公司表示,这些零部件的制造符合其EN 9100认证标准和汉莎技术公司的设计要求,目前已获得飞行使用认证并投入使用。 据两家公司称,用Ti6Al4V合金部件替换原有的聚合物部件,能够延长锁扣的使用寿命。此外,由于该部件可作为单独的替换零件提供,汉莎技术公司只需维修卷帘门组件,而无需更换整个装置。
  • 福特公布3D打印汽车悬架专利,外露管路将大幅减少

    福特公布3D打印汽车悬架专利,外露管路将大幅减少

    8月13日,福特一项在汽车悬架部件内部创建流体通道的专利在德国公开。该专利涉及在转向节和控制臂的3D打印过程中预留内部通道,使制动液和冷却液能够流经这些通道。 从描述可以看出,该专利的核心在于利用3D打印技术,制造出集多种功能于一体的智能化汽车部件。 传统上的悬挂部件只起到承载的作用,输送制动液或冷却液的工作由额外的软管、支架、卡扣等零件负责。 悬挂部件的传统加工技术如铝合金铸造或钢制锻造/冲压焊接等工艺,决定了其形状必须规则,难以制造出内部弯曲、封闭的复杂流道。 而3D打印则可以直接制造出内置流道的零件,这在模具、航天发动机等领域已经获得了广泛应用。 对于汽车转向节和控制臂零部件来说也是如此,只需在零件内部设计出流道,3D打印即可层层制造出满足功能需求的悬挂部件。 制动液或冷却液直接在悬挂部件内部输送,从而大幅缩短甚至不再需要刹车软管,不仅能让汽车底盘布局更加简洁,也能大大简化整车装配流程。 该专利描述到,悬架运动时,转向节的位移量可达38cm。减少该部分外部管道的长度,可以降低作用在管道上的力,并减少暴露于外部空气的表面积。 该通道并非穿过部件中心,其位置由“最短路径”决定,这里指的并非绝对最短长度,而是在保持流量和性能的前提下的最短路径。通道的直径可以沿途进行调整。较宽的管段可以容纳流体,并起到缓冲作用,吸收压力波动。 在3D打印过程中,还可以在零件内部嵌入传感器和电路,用于实时监测悬挂受到的力,并将信息传递给车辆的控制系统。此外,还可以集成液压衬套,通过流体流动来改变阻尼系数。 如果福特工程师开始围绕内部流体、嵌入式传感器和集成电气功能来设计量产车辆,那么3D打印对汽车制造的重要性将显著提升。 另一项已经落地的应用来自超级跑车开发公司Czinger Vehicles。 它推出了一个名为BrakeNode的制动组件,据称这是首个将汽车制动卡钳、悬架立柱和液压油路整合到一起的拓扑优化、3D打印单一结构。 该组件首次应用于Czinger 21C超级跑车平台的第三款衍生车型——21C Spyder,该车型于上周末发布。 Czinger计算得出,与传统的制动结构相比,非簧载质量减少和刚度均提高了30%,并声称制动距离缩短了15%。 空心承重部分占零件材料的37%,液压油通过内部通道流动,消除了传统外露的制动管路。这一点其实和福特的设计不谋而合。 Czinger表示,21C Spyder跑车23%的部件采用Divergent Technologies开发的3D打印工艺。 其中一个名为MegaNode的部件,将转向齿条、电机外壳、前悬架组件和前碰撞结构折叠成一个整体,相比单独制造这些部件,重量减轻了25%。 Czinger 还打印了汽车的悬架控制臂和转向齿条外壳。变速箱外壳同样采用增材制造和拓扑优化,它是首个安装在量产车上的此类部件。 从这两个案例可以看出,汽车行业对3D打印技术的应用已经远远超出仅制造原型的范畴,而且也不再局限于制造复杂结构零件,如今正在向创造功能集成性部件发展。 功能驱动设计,也成为3D打印技术应用发展的重要方向。 注:本文由3D打印技术参考创作,未经授权,谢绝转载。#增材制造 #3D打印
  • 美空军3D打印项目追资900万美元;铂力特海外市场取得新进展;华曙高科发布半年度业绩;威拉里获评智能工厂

    美空军3D打印项目追资900万美元;铂力特海外市场取得新进展;华曙高科发布半年度业绩;威拉里获评智能工厂

    本周工业级3D打印多项进展。 美空军向3D Systems追加900万美元 美国空军与3D Systems在2023年签订了一份价值约1076万美元的合同,用于开发一种用于大规模生产飞行零部件的大型金属3D打印平台。 此后已两次延期:一次是去年,3D Systems获得了765万美元的额外资金;另6一次是今年,又获得了900万美元的额外资金。 报道指出,每一次扩大资助都代表着美国空军增材制造发展计划的一个新阶段,该计划目前计划于2027年9月完成。 3D Systems航空航天与国防副总裁表示,“这项拨款使项目总资金增至2740万美元,体现了美国空军对我们技术、研发路径和团队的持续信任。” 据推测,正在开发的LFAM系统的打印尺寸可能至少在一个方向上达到一米。 近几十年来,美国空军一直积极采用增材制造技术,利用该技术加强供应链,按需提供备件来维护设备,并开发复杂的优化结构,实现下一代推进和高超音速飞行系统。 铂力特海外市场取得新进展 近日,铂力特宣布其海外市场取得新进展,分别涉及南亚市场和欧洲市场。 其金属增材制造系统BLT-A320,在印度代理商Addblu处完成部署并运行。后者将基于该装备,为区域客户提供应用咨询、工艺开发、设备培训及售后支持,帮助更多制造企业深入探索金属增材制造技术在航空航天、医疗、科研及汽车制造等领域的创新应用。 BLT-A320打印尺寸为250mm×250mm×300mm成形尺寸,搭载两台500W激光器,已广泛应用于航空航天、自行车、人形机器人、散热等多个领域。 在欧洲市场,铂力特特(欧洲)有限公司正式完成搬迁并入驻新办公场所,为客户提供金属3D打印设备及技术服务的本地化支持。 新办公室设有展品区、设备展示区、技术培训中心、本地团队办公区、售后技术支持中心等功能分区,配套建设用户培训中心与小批量产品试制中心,同时针对欧洲区域的客户设立备件仓储区,全方位提升本地化交付与服务响应能力。 铂力特(欧洲)于2023年正式投入运营,承接设备销售、售后技术与本地客户对接,现已构建起覆盖西欧、中欧、南欧的立体合作伙伴矩阵。 铂力特表示,将持续深化与全球合作伙伴的战略协作,通过“设备+技术+服务”的合作模式,不断完善海外市场服务网络,与产业伙伴共同推动金属增材制造技术在更多行业和区域实现创新应用。 华曙高科发布半年度业绩 近日,华曙高科发布了2026年半年度报告。 报告显示,公司上半年营收3.41亿元,较上年同期增长42.27%;归属上市公司股东的净利润为843.48万元,较上年同期增长87.09%。归属上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润为366.45万元,较上年同期增长115.78%。 但财报也特别提到了另一数据——剔除股份支付影响后,净利润超4400万元,较上年同期增长63.86%,这意味着华曙高科在上半年实际在高速增长。 财报显示,华曙高科上半年3D打印设备出货大增,设备业务收入2.71亿元,同比增长了52%,这也带动了整体业绩增长。 另一个重要消息是,华曙高科已申请39.1亿元再融资,将用于先进增材制造设备产能提升项目、增材制造综合服务平台建设项目和全球运营中心建设项目 华曙高科在上半年还新增了13项专利,其中发明专利8项,公司累计专利数量近500项。其自研的光束整形、原位自动校准、熔池在线监测等技术已经在多种型号的3D打印机上搭载。 威拉里获评江苏省先进级智能工厂 本周,威拉里公布了多项进展——其自主研发的T70X新型3D打印耐高温钛合金和高效氩气回收型EIGA制粉设备,成功入选2026年江苏省“三首两新”拟认定名单,同时,威拉里还成功获评江苏省先进级智能工厂。 威拉里表示,公司立足金属粉末规模化生产需求,搭建了粉末制造一体化智能制造管控平台,以标准化、信息化和智能化支撑全流程生产。 该公司自研的T70X成功入选江苏省2026年首批次新材料拟认定清单。该材料是是新一代近α型高温钛合金,不仅具有优异的比强度,且高温性能突出,填补了国内700℃级别耐高温钛合金的空白,可应用于航空发动机和高速飞行器热端部件。 威拉里高效氩气回收型EIGA雾化设备成功入选江苏省2026年新技术新产品拟认定名单。 该装备采用智能化数字管控、模块化柔性设计,支持钛合金、高温合金等材料快速切换和连续生产,使单炉产能提升40%,设备利用率提高50%以上。 同时,该制粉装备还能实现氩气高效回收,使所制造的粉末具备绿色属性,在降低制造成本、助力环保的同时,也使所制造的粉末更能满足相关应用领域的要求。
  • 3D打印挺进高压电气市场,三帝科技获行业龙头关注

    3D打印挺进高压电气市场,三帝科技获行业龙头关注

    近日,三帝科技公开了我国电力行业使用3D打印技术的一项案例。 其子公司中宏通铸造,通过将砂型3D打印技术引入特高压铝合金壳体的制造过程中,使生产周期从40天减少到5-7天。 今年7月,电力行业的龙头企业特变电工电气装备集团到访三帝科技,双方一同探讨了3D打印技术在电力能源产品中的应用前景。 该案例透露出我国电力能源行业使用3D打印技术的冰山一角,以三帝科技为代表的增材行业企业,正在为该行业提供一种新的解决方案。 电力行业面临的市场挑战:快速验证 电力能源装备制造长期面临“既要快速创新、又要稳定批产”的挑战,而国网、南网等企业的招标窗口期往往只有几个月,留给企业进行研发验证的时间极其有限。 以特高压GIS壳体为例,它是电力系统中超高压输变电里的核心装备,要承受极端的电压以及电场应力。制造过程中任何微米级别的气孔或壁厚偏差都有可能变成高压绝缘击穿的引发因素。 传统上制造这种大尺寸的零件,通常采用木模试制或金属模具。但它们实际上都存在长期没有解决的矛盾—— 木模试制速度快,制作周期约40天,但精度差、砂芯变形幅度大,铸造缺陷的概率高; 金属模具虽然精度高,尺寸稳定且品质有保障,但前期投入高;更为关键的是,如果设计需要改动变更,返工所需要的周期长达几个月。 如今,电力装备市场产品面临多品种、小批量的特点,传统开发途径都面临挑战。 3DP砂型打印:帮助企业抓住市场时机 中宏通所提出的方案不复杂却很有效。 它在研发验证阶段使用3DP砂型打印,完全替代传统木模,批量生产阶段再切为金属模低压铸造。 以GIS壳体这类结构复杂的零件,3D打印的优势非常明显。 中宏通在5到7天内就打印出了砂型并浇注出了原型件,比传统木模工艺的生产周期缩短了80%以上。 而且,3D打印采用数字制造,设计一旦变更,次日便可重新打印验证,试错成本低,这直接体现在制造灵活性上。 在制造精度方面,砂型3D打印的尺寸精度及表面一致性远高于木模,铸造出来的零件质量接近金属模的水准,能够当作有效的工艺验证依据。 但砂型3D打印在铸造行业早已不是新技术。 在这个案例中,中宏通将该技术融入到了从验证到量产的制造流程中,它解决的并不是工艺问题,而是研发节奏和市场时机的问题。 验证与量产在同一处完成,无需流转 当零件确认合格之后,中宏通转换采用金属型低压铸造工艺来开展批量生产。 该公司拥有每年生产5000吨高端铝合金零部件的能力,并且配套专业涂装产线,具备从铸造环节到表面处理的完整交付能力。 其用户不用在3D打印供应商和铸造供应商之间来回切换,验证和量产都在同一个体系内完成,所有数据的一致性和质量的可追溯性都能得到保障。 三帝科技作为砂型3D打印装备及服务的重要提供商之一,其砂型3D打印技术已在铸造行业实现规模化应用,但更引人注目的是其商业模式的变化。 2024年,三帝科技成功并购中宏通,这使其具备了从设计、3D打印到铸造以及机加工的完整制造能力,它也从3D打印技术开发商、服务商,转变为了铸造综合解决方案提供商。 3D打印技术所发挥的价值也不再只是提供快速样件,而是变成了整个制造交付体系里起到前端加速作用的部分。 中宏通先后通过平高电气、思源电气、泰开集团、韩国LS产电等多家国内外头部高压电气生产企业的严格资质审核,品牌口碑与行业认可度稳居行业前列。 电力能源行业所需要的铸造零件种类繁多,如变压器油箱、换流阀阀厅构件、断路器壳体、互感器支撑件等,大多结构复杂、制造数量少,这恰好是3DP砂型打印能大显身手的场景。 如今,特变电工这类龙头企业已开始探索将3D打印技术融入到生产制造体系中,这极有可能推动电气行业3D打印应用,从单点验证朝着行业整体应用的方向发展。 注:本文由3D打印技术参考创作,未经授权,谢绝转载。#增材制造 #3D打印
  • 西空智造&西交大:高质量3D打印航发热端部件用材料重要突破!

    西空智造&西交大:高质量3D打印航发热端部件用材料重要突破!

    近日,西空智造联合西安交通大学材料科学与工程学院陈凯教授团队,依托自主研发的M100型电子束选区熔化点打印设备,开展DZ125、DD6镍基高温合金增材制造研究,取得新突破。 针对高γ′相镍基高温合金裂纹敏感性高、组织调控难、成形精度受限等共性难题,联合攻关团队成功制备出成形完整、组织可控的高质量试样,探索出了高温预热、熔池调控与扫描策略协同优化的形性协控技术路径,为航空发动机复杂热端部件的快速制造与高性能修复提供了全新解决方案。 典型的“不可焊”镍基高温合金 DZ125与DD6是面向航空发动机高温工况的定向晶、单晶镍基高温合金,以γ′相沉淀强化为核心机制,兼具优异的高温持久、蠕变及疲劳性能,是航空发动机涡轮叶片等关键热端部件的核心用材。 此类合金富含Al、Ti及Hf、W、Mo、Ta等元素,在提升γ′相占比与高温承载能力的同时,也拓宽了凝固温度区间,但加剧了元素偏析与晶界低熔点相形成的倾向。 因此此类合金裂纹敏感性极高,属于典型的“不可焊”镍基高温合金。 20*20*80mm规格打印试样 ​行业痛点问题 长期以来,定向凝固镍基高温合金部件主要采用精密铸造与定向凝固工艺制备。如今,航空发动机热端部件正在向薄壁化、空心化、复杂冷却结构方向发证,传统制造路线面临多种制造难点。 一是复杂结构成形能力受限。传统精密铸造依赖模具与型芯,工艺流程繁琐,成形一致性与良品率管控难度大,研发与制造周期长。 二是激光增材热裂纹难以抑制。高γ′相镍基高温合金快速凝固时,易发生元素偏析并形成晶界液膜,在凝固收缩与热应力耦合作用下易开裂;而LPBF 3D打印工艺温度梯度大、冷却速率快,会进一步加剧液化裂纹风险,缺陷控制难度高。 三是材料利用率低、制造成本高。传统铸造配套后续机加工的材料损耗大,加之镍基高温合金含多种高价战略合金元素,导致复杂构件的试制与小批量生产成本居高不下。 四是返回料循环利用难度大。含Al、Ti等活性元素的高温合金粉末易氧化,循环使用过程中易引入夹杂、产生成分波动,对粉末洁净度与成形件冶金质量管控提出了更高要求。 打印态DZ125合金内部金相   电子束多参数协同,实现裂纹抑制与组织调控 高γ′相镍基高温合金的增材制造中,缺陷控制与组织调控受多种参数叠加影响。 能量输入不足易引发未熔合缺陷,能量输入过高则会加剧元素偏析、局部重熔与热应力集中,需在充分熔化、缺陷抑制与组织可控之间寻找到合适的工艺窗口。 西空智造和西交大联合攻关团队,结合DZ125、DD6合金的凝固特性,针对粉床预热温度、电子束功率、扫描速度、搭接率及扫描路径等核心参数,开展了系统优化,构建了“高温预热—熔池形貌调控—扫描策略匹配”的协同控制方法。 高温粉床预热可以降低成形过程的温度梯度与热应力;匹配电子束功率与扫描速度,能够获得浅而稳定的熔池,抑制局部过热与元素偏析;优化扫描路径及熔道搭接率,可以调控局部热流方向、熔合区形貌及凝固组织的外延生长行为。 内部机械抛光态样品展示 基于优化工艺,团队成功制备出高温合金成形样件。 试样轮廓完整、表面质量优异,无开裂及成形失稳现象。金相、CT与电子背散射衍射(EBSD)分析显示,试样内部裂纹、孔隙、未熔合等缺陷得到有效抑制,打印态晶粒组织可以沿沉积方向呈稳定的〈001〉取向,实现柱状晶定向生长,同时也可以基于成形参数调控制备粗大等轴晶组织。 X射线CT探伤显示样品内部无裂纹产生 打印态高温合金定向晶、等轴晶组织可控 结果证实,M100电子束设备可在匹配工艺窗口内,实现DZ125、DD6两类高裂纹敏感性镍基高温合金的稳定成形,具备复杂构件制造的技术基础与拓展潜力。 此次研究验证了西空智造M100型号国产电子束点打印装备在难焊镍基高温合金成形方面的工艺潜力。 后续,西空智造与西安交通大学团队将进一步围绕复杂结构尺寸精度、成形组织稳定性、高温力学性能及服役可靠性开展研究,推动相关技术由材料试样验证向典型构件制造和工程应用过渡,为航空发动机热端部件的快速研制、高性能修复及结构功能一体化制造提供技术支撑。 相关论文: 1.Turn Nonweldable Ni‐Superalloys Printable and Microstructurally Controllable 2.Achieving and stabilizing fine near-equiaxed grains in additively manufactured Ni-superalloys 注:本文由3D打印技术参考创作,未经授权,谢绝转载。#锻打印#‍ #3D打印#
  • EOS在中国获新专利授权;医疗、太空3D打印应用取得重要突破

    EOS在中国获新专利授权;医疗、太空3D打印应用取得重要突破

    本周工业级3D打印多项进展。 3D打印医疗应用取得重要突破 3D打印技术在医疗领域有着重要应用,但传统上由第三方加工厂或医疗机构的集中式打印中心提供产品,交付周期长,使用现场无法立刻修改而须重新下单。医院与这些制造中心的关系是客户与服务商的关系。 但这种情况在今年7月发生了改变。由3D Systems提供技术服务的即时护理机构——沃尔特·里德国家军事医疗中心的3D医疗应用中心(3D MAC),成功获得FDA“授予的“3D MAC钛颅骨板系统”3D打印植入物医疗器械许可。 这意味着,3D打印的生产地点将转移到最终的治疗现场。医院不必再下单、发数据、外部打印完成再邮寄回医院,而是由院内设计和打印,即产即用。 该应用涉及一项名为501(K)的授权许可,仅要求产品证明与现有产品“实质等同”。这已经不是一款产品的突破,而是认证了一种全新的医疗制造模式。 而获颁该许可,体现出FDA对现场3D打印植入物的可行性、安全性和有效性的充分认可。 3D Systems为帮助实现监管准备与临床创新,提供了工艺控制、器械设计优化、增材制造工作流程和监管战略方面的专业知识。 首次向即时护理机构授予FDA许可的植入物,标志着医疗制造正在向“靠近患者床边”转型,它巩固了3D Systems在推动即时护理制造方面的领导地位,进一步加强了其在先进的患者特异性医疗制造方面的能力,并展示了该企业帮助医疗机构将临床创新转化为合规商业化产品的能力。 太空3D打印取得新进展 日前,美国公司Auxilium Biotechnologies首次在太空成功3D打印了肾脏和肝脏组织、软骨以及28个用于神经修复的植入物。 该实验在国际空间站(ISS)上使用了其AMP-1轨道生物打印机开展,所使用的生物墨水由活细胞和生物材料混合而成,通过逐层沉积的方式构建出类似人体组织的结构。 Auxilium公司瞄准的是一个非常具体的应用领域——类器官。 类器官是一种微型三维模型,能够模拟人体器官的功能,用于研究疾病、测试药物或预测治疗反应。这项技术的核心在于寻找动物实验的替代方案。 目前,类器官是在地球上制造,然后送入太空。如果能够通过生物打印技术直接在轨道上制造类器官,研究人员就可以按需获取,而无需依赖发射计划或地球上的供应链。该任务证明,单个自主制造平台可以在同一次飞行中同时生产活体组织和可植入医疗器械。 华翔医疗海外3D打印应用突破 近期,国内医疗3D打印服务企业华翔医疗,在巴基斯坦完成海外首台3D打印个性化多孔髋关节填充块植入手术,展示了国产3D打印个性化骨科解决方案在海外复杂病例中的成功应用。 华曙高科为此次手术提供了个性化的多孔髋关节填充块、半骨盆假体及手术导板。曙高科的医用级3D打印解决方案,包括3D打印设备、材料、工艺、产品设计,以及产品检测和无菌生产等全套流程,拥有完全自主知识产权。 华翔医疗基于华曙高科的3D打印解决方案,已获得7张骨科植入物三类医疗器械注册证及多个备案证、二类医疗器械注册证,涉及钛合金、钽金属和高分子尼龙材料。 EOS在中国申请新专利 笔者近日注意到,EOS正在中国申请一项关于3D打印“预检”软件的新专利,于7月28日获得授权。 该发明涉及一种基于计算机的、用于检查逐层3D打印的模型特征,具备识别潜在问题的能力,检查项包括最小壁厚、孔径、狭槽尺寸、最小特征分辨率、悬垂面阶梯效应、最大壁厚等,一旦超出极限便会标记。 此外,该发明所涉及的系统不仅能发现问题,还能自动调整模型参数,甚至通过有限元分析来优化零件的重量、刚度、强度等机械性能。 虽然经验丰富的机器操作员能够自主识别出打印的风险,但EOS所描述的是一种更正式的增材制造设计评审流程。在作业进入构建队列之前,该软件会判断几何形状是否适合在所选设备上进行稳定的加工。 它所涉及的工艺类型不仅包含金属3D打印,还包括SLS激光烧结。 但这项专利的申请时间是2016年,获得授权则是在2026年,10年的审查周期非常少见。即已获得授权,就还有20年的保护周期。 中国如今已拥有庞大且不断发展的工业增材制造生态。如果EOS计划在中国销售软件、集成生产工作流程或严格控制的机器和材料包,那么涵盖机器特定可制造性检查的工作流程专利将具有重要的战略意义。 注:本文由3D打印技术参考创作,未经授权,谢绝转载。#增材制造 #3D打印
  • 红绿光3D打印大尺寸铜合金推力室,已开始真技术比拼!

    红绿光3D打印大尺寸铜合金推力室,已开始真技术比拼!

    国内商业航天领域正在快速增长,3D打印企业受益其中但同样竞争激烈。能不能打印出来已经是过去式,现在拼的是交期、质量、可重复制造能力以及成本。 在航天应用中,大尺寸的铜合金推力室正在成为多家企业比拼技术的新应用,因为纯铜和铜合金难打印已经是老生常谈,能打印小尺寸样件也许可以,打印米级大尺寸的推力室就要考验更多技术能力。 这里面不仅有企业之间的竞争,也有技术的路线选择。在即将到来的Formnext深圳3D打印展,我们即将看到这场竞争的缩影。 红光打印铜合金推力室竞争激烈 纯铜对红外激光的吸收率仅2%-5%,铜合金能好一些,但也在10%以下,仍然不能像不锈钢、钛合金那样较易打印。 但如今,多家使用红光路线的企业均表示能够实现铜合金的高质量成形,专业的3D打印服务商以及终端的商业航天企业也在使用红外激光打印CuCrZr。 Launcher 3D打印的大尺寸铜合金推力室正在不断试车 这是因为他们通过一系列组合拳克服了这一工艺难题。 例如,必须使用足够高的激光功率配合特定的扫描路径,创造出一个能锁住激光能量的熔池,使粉末充分熔化,防止出现未熔合等缺陷; 当铜合金由粉末变为液态时,吸收率又会经历剧烈变化,这就会导致熔池飞溅,红光路线企业需要通过工艺调整证明自己能够控制这种不确定性,让打印过程稳定、可预测、可重复。 铂力特3D打印铜合金推力室过程 此外,红光路线企业需要解决的还有设备自我保护——防止系统元件被反射的激光伤害。 如今,绝大多数激3D打印技术开发商使用红光路线打印铜合金推力室取得了突破。 铂力特在2021年推出了BLT-CuCrZr材料,并在当时进行了工艺验证,确定其适用于航空航天发动机燃烧室、散热器等场景。 2025年,其展示了一款尺寸为φ502×946mm的CuCrZr推力室铜内壁衬里,该部件采用6激光3D打印机和0.04mm的大层厚,打印时间288小时(约12天),体现出装备长时间稳定运行的能力。 此外,笔者还注意到铂力特在2026年还展示了一件CuCrNb铜合金打印的喷管,该材料为铂力特自研,具有更高的高温强度。 华曙高科在2023年与首都航天机械有限公司来联合开发了能够打印大尺寸铜合金的专机——FS621M-Cu,其搭载4台红外激光器,成形高度达米级,并在当年表示成功制造了直径超600mm、高度超850mm的推力室深部内壁试验件。 2025年,华曙在铜合金3D打印方面再次取得突破——推出了适配铜合金的光束整形技术,能够以0.06mm和0.08mm大层厚打印铜铬锆,并展示了该技术在中等设备FS27M上的打印部件。 汉邦激光在铜合金推力室增材制造领域也展现了突出的设备先进性与工艺实力。HBD P400设备搭载6×1000W高功率激光,通过自研光路系统与精密成型技术,成功攻克铜合金对激光高反射的行业难题。设备独有的防反射成形舱,能有效减少激光散射干扰,确保打印过程持续稳定。 在工艺上,汉邦激光实现了推力室的一体化成型,可一次性成形包含内流道、喷注结构与燃烧室的复杂构件,结构可靠性达航天级标准。 此外,倍丰智能于2026年推出了由铜粉、红光铜打印装备以及打印工艺组成的综合解决方案,并展示了铜合金打印的燃烧室模型。 易加三维在2025年展示了多款铜合金3D打印样件,如以374小时打印的米级铜合金喷管、以472h打印的450mm高的纯铜尾喷等,均突出了设备在长时间打印高反射材料时的稳定性。 易加三维打印的铜合金喷管φ735x1010mm 绿光打印:解决高反之后的新挑战 铜对绿激光的吸收率高达40%以上,完美规避高反射问题。但绿激光器的提供商仅有几家,这使得采用绿激光打印铜这种高反射金属,已经自成一派。 典型的代表企业自然仍是希禾增材,其母公司公大激光已开发出从百瓦级到千瓦级的绿激光激光器,希禾增材也得以在该技术领域建立起强大的护城河。 但极高的吸收率会使得绿激光打印纯铜可以像红外激光打印不锈钢那样轻松吗?这里需要考虑另一个问题,铜的高导热特性。 从导热效果来看,纯铜是不锈钢的26倍,这导致材料在熔化后的热量无法像后者那样集中在熔池附近,而这是实现熔池稳定和层间良好结合的关键。所以,绿激光解决了能吸收多少能量的问题,但如何稳定熔池仍旧有挑战。 希禾增材航空航天推力室产品 但希禾增材明显已经将此克服,它不仅展示了高度达一米的铜合金尾喷管,还有接近半米的纯铜燃烧室。所以,在Formnext深圳展上,关于采用绿激光如何实现更改的制造,这应该是一个好问题。 殊途同归:从可行性到工业应用的竞赛 关于两种路线谁更有优势的问题尚没有定论,至少到目前来说两边均认为己方更有优势。上面的解读我们也仅仅是把问题摆出来,各方都为最终应用有不同的绝活。 但无论红光还是绿光,竞争焦点最终会从工艺可行性转化为能否每一次都能稳定可靠的制造、全周期的经济性、以及交期能否确定,这都是对工艺稳定性的考验。 截至目前,国内已公开报道的交付测试或应用案例极为罕见,但这并不意味着没有进展。在即将到来的Formnext深圳展,我们期待看到更多企业用实物、数据和案例。 注:本文由3D打印技术参考创作,未经授权,谢绝转载。#增材制造 #3D打印
  • 西空智造660mm级锻打印设备,推动空天动力3D打印智造升级

    西空智造660mm级锻打印设备,推动空天动力3D打印智造升级

    3D打印技术参考注意到,西空智造在7月份推出大尺寸锻打印设备——i3D-AD650S-Z,它具有660×660×740mm的成型尺寸,搭载了4台打印激光器和4台强化激光器。 这台装备的推出不仅完善了西空智造的产品矩阵,也是锻打印技术的重要升级,同时也将拓宽我国航空航天、能源动力等行业大尺寸零件高性能制造的边界。 ➡️ 多激光打印+光斑稳定系统 大尺寸设备普遍配备更多的激光数量。660mm的成型幅面搭配4台打印机激光器,可将成型幅面划分为4个区域,既保障打印质量又提升制造效率。 但大尺寸零件的3D打印动辄几天甚至几十天,光学元件长时间受热极易发生热漂移,导致激光焦平面发生变化。这种焦点偏移会造成实际加工时的光斑大小和能量密度发生波动,进而影响打印质量。 为保障整体制造质量,3D打印技术参考注意到西空智造在660mm级大尺寸设备中,集成了光斑稳定系统。它能够在打印过程中实时补偿离焦偏差,确保光斑在整个成型区域和打印过程中能量密度的一致性,这对于大型零件高质量稳定打印和产品的一致性具有保障。 ➡️ 锻打位置可选,激光路径智能规划 由于锻打印技术还包括一个激光冲击强化的环节,在大尺寸过程中,采用单台激光器进行锻打将拖慢整体制造效率。 此次660mm设备的重要升级,还体现在4束锻打激光数量的同步升级,这可以匹配打印与锻打的整体成形步骤。 另有一点值得关注,从西空智造的描述可以看出,零件锻打位置并非全部,而是能够选定。 对选定位置的区域,软件能够自适应规划多光束扫描轨迹,对特定位置实施冲击强化,这样既保证了结构完整性,又节省了整体加工时间。 ➡️ 多振镜高效协同 i3D-AD650S-Z的特殊之处在于8台激光器需要执行两种任务,西空智造采用了多振镜协同控制技术及专用工艺软件,多台激光器可分区打印也可串行工作,支持多工艺交互与多参数配置协同,制造灵活性很高,打印效率为60~120cm³/h。 ➡️ 锻打印技术可成型易开裂材料 锻打印的重要技术优势是能够抑制成型裂纹。因此,除了常规的不锈钢、钛合金和铝合金外,该装备还能打印更大尺寸的难成形材料。 以7075铝合金为例,因含Zn、Mg、Cu等元素,其在激光打印过程中极易产生热裂纹;以及铸造高温合金,它包含多相微观组织,对热循环极为敏感,孔隙和组织不均匀是常见的失效模式。 锻打印技术采用逐层强化机制,打印完一层随即进行冲击强化,能够实时将材料内部的拉应力转化为压应力,从根源上抑制裂纹的产生; 冲击波还能有效消除打印过程中产生的孔隙、未熔合等缺陷,它们通常是疲劳裂纹的起点。此外,锻打印后的材料还能实现晶粒细化,从而能够提高零件的强度水平。 ➡️ 助力航空航天等领域大尺寸高性能制造 相比此前发布的中小成型尺寸,660mm设备能够实现更大尺寸部件的一体化成型,覆盖航空航天发动机核心舱体、机匣、燃烧室等大型关键部件尺寸范围。 而基于边打印、边锻打,使其能满足航空航天领域对大尺寸关键部件的高性能制造要求。 该设备主要面向各种类型的发动机制造,如叶片/盘、轴/齿轮等对疲劳性能和可靠性要求极高的旋转零件;一体化制造机匣、旋流器、燃烧室、助推器以及包含内流道和薄壁结构的零部件。 2026年上半年,西空智造首次引入战略融资,所获数千万元资金将用于提升锻打印、点打印等技术在空天动力领域的产业化应用。随着更大打印尺寸的加入,其产品矩阵更加丰富,制造能力将得到进一步提升。 注:本文由3D打印技术参考创作,未经授权,谢绝转载。#增材制造 #3D打印