3D打印涉及的要素有哪些？增材制造结构设计、生产制造、智能自动化、三维扫描检测，甚至还有人工智能和云计算，Oqton（堃腾）无疑是目前将这几项技术融合进入3D打印并取得应用最成功的的公司之一。该公司旗下Manufacturing OS连接工程设计和生产现场制造，为制造企业提供全组织完整可追溯性和可见性；Geomagic、3DXpert 和 Amphyon软件在逆向工程、三维检测、有机设计、3D打印及成型仿真模拟方面协助制造企业快速连接分布式工程和生产任务、完成复杂工程和生产任务。 这家公司对3D打印生产制造的理解，势必有可取之处。作为行业从业人员，能够获得该公司的专业分享也是一次难得的机会。3D打印技术参考注意到，该公司将在TCT 3D打印展期间举办多项直播演讲，即使无法到现场，也将获取专业知识；而对于到达现场的从业者，该公司也准备了多项互动互动。 1. 直播获取专家报告 2.1 现场竞赛—隐式建模  Oqton位于J64展位，参与3DXpert隐式建模挑战，在限定时间内施展CAD设计绝技，可获得独特奖品！此次活动旨在推广3DXpert软件多样化的应用场景，并让观众亲身体验其轻松上手的隐式建模工具。立即扫码（长按上方图片识别二维码）锁定比赛席位! 2.2 现场竞赛—结构优化挑战 另一场挑战是参与结构优化 ，在限定时间内施展工艺设计绝技，可获得独特奖品。此次活动旨在推广3DXpert软件多样化的应用场景，并让观众亲身体验其轻松上手的支撑设计和成型仿真工具。 原始零件(左)，原始零件的仿真结果(右)左：结构优化1；右：结构优化1的仿真结果 左：结构优化2；右：结构优化2的仿真结果 3. 三项技术融合应用 三维扫描技术、增材制造技术以及人工智能技术，正在深刻改变和推动着先进制造业的发展。  三维扫描技术通过快速获取实物三维数据,建立了产品的数字化平台,使设计师可以直接利用扫描数据进行逆向设计和产品迭代,大大提高了设计效率。同时,扫描数据也可以用于质量控制和加工仿真,优化生产流程。扫描技术是实现制造业数字化的关键手段。  增材制造技术实现了设计与生产的零距离接触,支持小批量定制和快速反应市场需求。它彻底颠覆了传统制造业的模式,使产品研发周期大幅缩短。  人工智能技术使制造系统向自主生产控制和优化方向发展,机器可以自主学习和决策、实现生产的自动化和智能化。人工智能的加入也使质量检测和控制更加精准。   三项技术的融合应用，正在引领着制造业实现数字化转型和智能化升级,推动着先进制造业的快速发展。它们是传统制造业向数字化、柔性化、智能化演进的关键技术。 Oqton以“加速制造变革”为愿景,通过自主研发的端到端数字化制造软件系统,助力制造业实现数字化转型。Oqton软件和系统深度融合了三维扫描、增材制造和人工智能技术,帮助企业建立数字化产品、工艺和产线知识库,实现设计到生产的全流程数字化和智能化，大幅提升制造效率和质量。Oqton致力于通过软件创新,引领传统制造业步入数字化新时代。  欢迎转发 主编微信：2396747576（请注明身份）; 硕博千人交流Q群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.52页下载！首份中文版增材制造设计手册(晶格、拓扑结构等全面指导) 2.沈航：面向金属增材制造的拓扑优化设计研究进展 3.62页成果下载：ASTM发布由NASA支持的增材制造现场监控技术战略指南 4.3D打印研究成果下载：花费5年、1720万欧元，提交5500个样本，专注于缺陷和工艺分析

宁波众远新材料科技有限公司是依托于气雾化制粉技术，致力于金属材料创新的国家级高新技术企业，公司与中国科学院、浙江大学、上海交通大学、哈尔滨工业大学和上海大学等多家科研院所有着紧密的合作关系。 公司主要产品为各类金属粉末，包括高温合金、铝合金、钛合金、模具钢和不锈钢等，在9月12-14日的TCT增材制造亚洲展期间，众远新材料将携几款出色的3D打印材料与广大用户见面，包括自主设计开发的新型铝合金材料ZY6061及高温合金材料GH4099、鞋模材料XM-7。其展位位于 4.1馆N05展位，众远新材料期待与各位增材制造领域专家进行深入探讨与交流。 铝合金ZY6061是在传统6061的基础上重新设计了成分，使该材料能够应用于增材制造。其具有良好的焊接性和导热性，并且能用于阳极氧化着色，提高打印部件的耐腐蚀性。 XM-7是一种模具钢材料，该材料在3D打印鞋模及手板等产品的应用潜力十分突出。由于其硬度与强度高于316L不锈钢，大大提升了模具的使用寿命。XM-7模具钢可以支持模具企业利用电解方法进行表面处理，去除悬垂位置的表面毛刺，便于鞋模企业进行咬花处理，修补支撑边缘的花纹。同时该材料还支持使用电镀方式进行后处理，提升模具耐用性。 GH4099是一种Ni-Cr强化的镍基高温合金，其正常工作环境为900℃，特殊情况下可在1000℃高温环境下短期使用。GH4099具有较高的热强性，组织稳定，冷热加工成形和焊接工艺性能优异，适用于如航空发动机燃烧室和加力燃烧室等高温增材制造结构件的制造。 众远新材料分别将于以下时间举行新材料的推介会： GH4099产品推介会将于9月12日14：00时举行； XM-7产品推介会将于9月12日15：30举行； ZY6061产品推介会将于9月13日14：00时举行。 届时可与该公司工作人员沟通交流。众远新材料依托经过验证的质量管理能力，强大的材料创新能力，有望成为值得信赖的材料开发合作伙伴。 欢迎转发 主编微信：2396747576（请注明身份）; 硕博千人交流Q群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.大幅面、高温、高速、增减材一体！工业级FFF挤出3D打印设备重磅新品 2.干货综述：3D打印制造热交换器的五种材料选择及性能差异 3.升华三维将携大尺寸金属/陶瓷材料挤出装备亮相TCT 3D打印展 4.一类重要且有前途的3D打印金属材料——氧化物弥散强化合金

2023年3D打印行业技术和应用场景不断革新，在FDM技术领域掀起一波“高速”打印的浪潮，各大消费级打印机厂商接连推出其中小型高速3D打印机，为用户实现降本增效。 3D打印技术参考注意到，关于大幅面高速3D打印也将迎来重要新品。一迈智能基于其本身的技术积累，与汽车、航空等行业用户深入探索需求，结合原有大幅面/高温产品体系的工艺优势，打造出了一款同时具备“大幅面”、“高速”、“高温”、“双喷头”和“增减材一体”的生产工具，将于2023年TCT Asia正式发布此新品：YM-HST-1000-PRO。 高温、高速、大幅面 高温：YM-HST-1000-PRO的打印温度可达450℃，热床温度可达120℃，内胆温度可达到70℃，材料箱温度可达70℃，优异的温度条件使得它能够支持更多高性能/复合增强/通用工程材料的打印，IDEX独立双打印头模式使得它能够妥善地处理好支撑材料的打印。 高速：YM-HST-1000-PRO内置加速度传感器，基于Klipper固件进行开发，进行全新适配的算法升级，支持最高400mm/s的打印速度，在达到更好的表面效果的基础上，还大大提高了生产效率。 大幅面：YM-HST-1000-PRO的成形尺寸达到1000×1000×1000mm，充分满足大型零件的打印需求；使用了真空吸附PEI膜材的设计，免涂胶，可快速取模；采用全新逻辑的自动调平，尽管大幅面平台更容易产生一定的误差，算法均能将其弥补。 YM-HST-1000-PRO 一迈产品负责人表示，“YM-HST-1000-PRO很可能是全球第一台同时具备高温高速特性，并且成型尺寸达到一米的工业级打印机，我们相信很多行业的应用场景会因此真正达到降本增效的效果，例如在汽车、航空、船舶等领域，YM-HST-1000-PRO将成为一把利器，一款真正的生产力工具。” 颗粒打印+增减材一体 硬件：YM-HST-1000-PRO采用了模块化的X轴运动框架，可以进行快速更换，只需简单几步，即可从原本的线材打印机，变成支持颗粒打印+数控切削功能的增减材一体的3D打印机。 软件：除了硬件上的快速更换，该系统已内置了增减材一体成型的智能程序，用户仅需要使用IEMAI 3D EXPERT的特定配置参数进行切片，直接选择打印并开启增减材功能，设备程序会自动对颗粒打印模型的表面进行逐层的数控铣削，已达到更好的表面以及更高的加工精度。 一迈通过软硬件结合，实现增减材一体，用户无需学习复杂的数控软件，无需搬运模型及重新定位进行铣削，真正达到简单易用的效果。 一迈产品负责人表示，“实现用户友好的工业级打印机是我们一直以来的追求，我们相信，如此简单易用的增减材一体打印机，对模具制造工艺将是一个很好的补充，例如汽车、商用车、船舶、能源以及热压罐模具。” 应用案例 房车制造企业：麦卡是专业研发设计，生产制造皮卡越野房车，皮卡背驮式房箱的厂家。其产品具有轻量化，高强度，抗扭性强，通过性强，低风阻，经久耐用等优势。通过一迈高速3D打印技术，可以帮助其快速进行大尺寸部件的研发迭代和原型制作，部分3D打印零件可以直接终端制件使用。 设备参数     YM-HST-1000-PRO将于2023年9月12日至14日在上海国际会展中心举行的TCT Asia首次亮相。 东莞一迈智能科技有限公司是中国一家专注于3D打印研发生产的高新技术企业，其品牌一迈 IEMAI 3D是全球化的工业级3D打印机品牌，致力于为用户提供多材料兼容的“All in one”3D打印解决方案，支持打印市场上绝大部分的热塑性材料，帮助用户解决在制造生产中遇到的难题。该公司执行产品研发及生产的高质量标准，所有的3D打印机和材料均已获得CE和ROHS认证。其重视品牌打造，目前已获得中国、美国、欧盟的商标证书 ，同时追求核心技术研发，目前已获得软件著作权、发明专利、实用新型专利、外观设计专利、国家高新技术企业称号。目前，该公司的3D打印解决方案已应用到：航空航天、汽车、石油化工、医疗和电子制造业。 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（请注明身份）; 硕博千人交流Q群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.针对3D打印高性能聚合物PEAK专门优化，威格斯&一迈强强联合 2.高性能大型金属构件增材制造技术汇总 3.一站式读懂如何为3D打印应用选择合适的聚合物材料 4.超高温SLS｜聚合物粉床3D打印技术的重要发展，以史玉升教授团队技术为例

激光增材制造Al-Mg-Si合金长期存在粗大柱状晶和连续热裂纹的问题，限制了应用领域。近期北京理工大学的科研人员展示了一种新颖而简单的层间暂停 (IP) 策略，消除Al-Mg-Si合金热裂纹，从而提高通过激光熔化沉积 (LMD) 制造的Al-Mg-Si合金的机械性能。研究发现增加层间暂停时间不仅有利于细化粗柱状晶粒，而且抑制晶粒沿打印方向的生长趋势，并诱导柱状晶向等轴晶转变。此外适当的层间暂停时间可以消除沿柱状晶界的热裂纹并降低孔隙率的数量；但是进一步延长层间暂停时间会导致形成大量长的水平板条状裂纹。激光熔化沉积过程中极快的凝固抑制了初级金属间化合物颗粒的形成，促进了时效硬化析出物的析出。采用每层8s的最佳层间暂停策略，激光熔化沉积合金在热处理后表现出281±1MPa的屈服强度和18%的伸长率，显示出比铸造和锻造铝合金更好的机械性能。该层间暂停策略为未来激光熔化沉积制造高强度铝合金提供了指导方针。相关研究成果以“Design strategy for eliminating cracking and improving mechanical properties of Al-Mg-Si alloys fabricated by laser melting deposition”为题，发表于增材制造top期刊《Additive manufacturing》。 原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214860423001264 Al-Mg-Si铝合金是一类重要的可热处理合金，具有高比强度和良好的耐蚀性，广泛应用于汽车、船舶和建筑行业的大型结构零件。作为变形铝合金在铸造后一般需要挤压、轧制或锻造加工成成品。然而这种传统的铸造-变形-切割减材制造已经越来越难以满足高效和环境可持续性的先进制造需求。增材制造为近净形金属部件的制造带来了巨大的机遇。激光熔化沉积（LMD）是一种应用广泛且前景广阔的增材制造方法。与激光选区熔化（SLM）相比，激光熔化沉积具有更高的制造速度和更高的灵活性，因为打印时无需预先铺设金属粉末，也没有模具的限制。因此激光熔化沉积更适合制造大型金属零件，尤其是结构复杂的零件，更能满足实际工业生产对结构的需求。为解决激光熔化沉积铝合金的热裂问题，已经进行了许多专注于工艺参数优化的研究。激光能量相关参数是研究最广泛的参数。研究人员发现，适当的激光能量输入，如更高的激光功率、更低的扫描速度，可有效缓解激光熔化沉积铝合金的热裂纹。激光熔化沉积铝合金中的热裂纹也可以通过添加成核剂来抑制，然而过多的成核剂添加会导致延展性下降，成核剂将是回收铝合金时需要考虑的问题。由逐层制造模式引起的各层沉积之间的层间停顿通常被认为会导致严重缺陷和机械性能受损。然而在某些合金中（例如Ti-6Al-4V、不锈钢和 Inconel 625） , 层间停顿是一个有用的增材制造处理参数。例如，层间停顿可以触发镍铝纳米沉淀并控制增材制造过程中的马氏体相变，从而使 Fe19Ni5Ti 钢具有优异的机械性能。还发现，当没有发生固相转变时，层间停顿可用于释放累积的热应力减少金属零件的变形。因此采用适当的层间暂停策略显示出减轻激光熔化沉积6xxx 铝合金热裂纹的巨大潜力。在这项工作中，为消除热致开裂并提高激光熔化沉积铝合金的机械性能，激光熔化沉积应用了各种层间暂停策略来制造AA6061铝合金。研究了层间暂停策略对微观结构（晶粒结构、初级金属间化合物颗粒和纳米级沉淀物）和缺陷（裂纹和孔隙率）的影响。 图1 (a) 示意图；(b)激光熔化沉积AA6061长方体；(c) 说明扫描策略的示意图表1 这项工作中所有AA6061合金的加工状态和相应的缩写图2 EBSD：(a) NP；(b) IP1；(c) IP2；(d) IP3；(e) IP4；(f) AC；(g) AD合金图3 激光熔化沉积合金中柱状晶的长度和宽度图4 SEM图像显示缺陷分布（白色箭头：热裂纹，黄色箭头：孔隙率，红色箭头：水平裂纹）图5 合金在热处理前缺陷（裂纹和孔隙）的 3D XCT：(a1-d1) 缺陷的整体分布，以及(a2-d2) 相应合金中典型缺陷的放大图图6 合金中缺陷的等效直径分布频率，插图显示大于60µm的缺陷的放大分布频率 (e) 缺陷的数密度和体积分数，以及相应合金的相对密度图7 合金中初级金属间化合物粒子的数量密度和体积分数：(a) IP1 和 (b) AD 合金中初级金属间化合物颗粒的等效直径分布频率，插图显示放大的分布频率图8 合金机械性能以及和之前研究的比较表2 T6热处理后 LMDed、AC 和 AD 合金的机械性能  总之在这项工作中，研究人员展示了一种有效且简单的解决方案，即采用层间暂停策略来获得通过激光熔化沉积(LMD)制造的无裂纹高强度高延展性Al-Mg-Si合金。通过最佳层间暂停策略，激光熔化沉积AA6061合金表现出比经过相同热处理的铸造和锻造AA6061更高的屈服强度和更优异的延伸率。根据微观结构研究和机械测试得出以下结论：(1)将IP（层间暂停）时间增加到30s有效地减少了LMD过程中的热量积累，从而在凝固过程中产生更大的温度梯度和更高的冷却速率，有利于粗大柱状晶的细化。此外，增加的IP时间不仅会导致织构随机化并抑制沿构建方向有利的晶粒生长趋势，还会通过抑制外延晶粒生长和促进当前沉积层中α-Al晶粒的成核来诱导柱状向等轴转变。(2)LMD期间8s的IP时间及时释放热应力并中断晶间液膜的连续生长。因此，与没有IP的合金相比，热裂纹消除，孔隙数密度大大降低。然而，进一步延长IP时间会导致形成大量长的水平板条状裂纹，作为层间未熔合缺陷，这是由于过度减少的热量积累。(3)LMD过程中，极快的凝固抑制了初级金属间化合物颗粒的形成，产生超高过饱和固溶体。与经过相同T6热处理的传统制造合金相比，导致LMD合金中时效硬化析出物的数量密度高得多。(4)采用每层8s的最佳策略的合金在热处理后表现出281±1MPa的YS和18%的伸长率，甚至优于铸锻合金。 欢迎转发 主编微信：2396747576（请注明身份）; 硕博千人交流Q群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.北理工院士团队：采用国产多激光金属3D打印装备制备出高铁刹车盘 2.北理工：增材制造中高强铝合金的缺陷与力学性能研究进展 3.干货综述：3D打印制造热交换器的五种材料选择及性能差异 4.新项目探索将航空航天领域废件转化为优质金属3D打印粉末

热交换器的3D打印制造材料有多种选择，需要考虑的主要特性包括密度、导热性、增材制造的加工性能以及最后的成本。最合适的材料要根据组件要求、工作环境和边界条件进行选择。 3D打印热交换器的材料选择 当前的主要3D打印材料选择有： 不锈钢主要用于在高温和腐蚀环境下工作的热交换器制造； 镍基合金的导热系数高于不锈钢和钛合金可用于高温应用； 钛合金是一种轻质高强材料，也用于制造热交换器； 铝合金应用于以轻量化为主要要求、工作温度不超过250℃的领域； 铜合金由于其高导热性而成为非常合适的材料，但由于其通过3D打印制造的加工性能较差，因此尚未成熟。 1. 不锈钢 不锈钢由于其优异的机械性能、耐腐蚀性和相对较低的成本，一直被广泛应用于工业领域，因此它们是生产热交换器的良好候选材料。科学界已经克服了不锈钢增材制造工艺中的挑战，并且与传统工艺制造的材料相比，经过热处理的3D打印材料通常具有更优越的性能。许多研究都集中在评估这些合金的微观结构、机械和腐蚀性能，特别是316L奥氏体不锈钢，是最常用且最适合航空航天应用的材料。研究显示了3D打印的316L具有优异的腐蚀性能，表现出比传统材料更高的氧化物稳定性和相似的电阻，同时该材料适合制造薄壁特征。因此，316L是最适合热交换器3D打印的良好候选材料。然而，必须考虑材料的高密度和非异常的热性能。因此，这种材料并不适合制造航空航天应用中的航空发动机热交换器，但可以考虑制造其他工业领域中的热交换器。下图为3D Systems打印的不锈钢热交换器。 2. 镍基合金 镍基合金因其在高温和极高温度下优异的机械性能而广泛应用于航空航天领域。因此，它们也被选用于热交换器的制造。In625和Inl718是最知名的镍基高温合金，研究已经证明了通过这些材料可实现薄壁等特征的3D打印并已研究过各种工艺参数的影响。鉴于这些合金具有出色的腐蚀性和耐磨性，In625和In718将成为保证热交换器优异性能的绝佳候选材料。然而，减少飞机总重量的持续需求使得这些材料不适合制造航空航天领域紧凑型的热交换器。下图为GE通过3D打印制造的In718热交换器。 3. 钛合金 在各工业领域应用最广的钛合金是Ti6Al4V。它是一种具有高强度、低密度、高断裂韧性、优异耐腐蚀性和优越生物相容性的材料。最初，Ti6Al4V合金是为航空航天领域的结构应用而开发的，这种轻而高强的合金可以减轻高负载结构的重量，保持结构部件的可靠性。目前薄壁特征可行性的科学研究已在多项研究中使用Ti6Al4V，因为其可加工性以及最佳参数对微观结构、机械和热性能以及腐蚀和疲劳性能的影响已经评估了一段时间，包括对薄壁定制微观结构和机械性能、残余应力形成的热现象以及对薄壁最终几何形状的影响。研究发现，在薄壁的制造过程中，变形会累积，导致几何形状发生变化；特征高度越大，与标称值的偏差越大。临界点是薄壁在中部，变形趋于稳定到平均值。总的来说，这种材料是热交换器3D打印制造的有前途材料。下图为马里兰大学与 3D Systems 和美国能源部建筑技术办公室合作，3D打印的微型钛合金热交换器单个组件。 4. 铜合金 铜及其合金非常适合传热应用，但也面临许多挑战。它们对杂质敏感，并且由于表面反射率高和激光吸收率低，增材制造的可加工性非常低。此外，高热梯度会导致增材制造过程中分层和弯曲。然而，近年来，人们进行了许多研究铜合金增材制造可制造性的尝试，特别是在传热应用方面。一些研究已经采用添加合金元素的铜合金来降低反射率并提高吸收性能。这些研究主要集中在不同散热器配置和小型热交换器概念的增材制造上。随后，进行了比较分析，以评估这些打印结构与其传统制造差异。铜合金的增材制造还应用于航空航天领域的其他方向。在过去的十年中，多项研究报道了广泛的应用，特别是对液体火箭发动机的燃烧室的兴趣。用于航空航天的铜合金增材制造为制造具有增强的机械、热和电性能的轻质、复杂和定制部件提供了潜力。然而，确保增材制造铜合金零件对于特定航空航天应用的适用性和性能的研究、测试和验证仍在进行中。下图为通快3D打印的铜热交换器。 5. 铝合金 铝合金由于相对于其他金属材料具有高导热性、低密度和低成本，因此最常用于空气-油混合动力系统。铝合金有锻造和铸造形式，可分为可热处理和不可热处理两类。在增材制造中，最合适打印的铝粉通常基于铸造合金，因为增材制造和铸造工艺所需的材料特性相似，如可铸造性、低收缩率以及无凝固或液化裂纹。特别是，使用近共晶金属合金可以提高增材制造的加工性能，并且由于流动性更大，可以减少孔隙率和偏析等缺陷，从而更好的管理凝固阶段的熔池。此外，考虑到当今使用的复杂化学成分，近共晶合金可以实现合金元素更好的均匀化以及基体和组成相的更高稳定性。相反，变形合金不适合增材制造，因为它们需要较长的凝固范围，这会产生热裂纹。铝基材料的每种合金元素之间的相互作用决定了合金的响应和最终性能。当前通过增材制造加工铝面临的挑战包括材料的高反射率和导热率，这可能导致高孔隙率。在L-PBF工艺中，最常见的铝合金是近共晶Al-Si合金，例如AlSi10Mg、AlSi12、A357和A356。作为铸造合金的变体，新铝合金被认为是为L-PBF工艺定制的，包括Airbu sScalmalloy®和Aeromet A20XTM。下图为HRL 3D打印的铝合金热交换器。 通过SLM生产的AlSi10Mg具有超细结构，比铸造或锻造同等材料具有更高的强度，并且在高温下保持良好的极限拉伸强度。因此，它作为钛合金的低成本替代品在航空航天领域获得了应用，并在赛车运动和汽车领域获得了应用，从而为热交换器和发动机缸体部件提供了更大的设计自由度。A20X™基于Al-Cu系并添加了Ti和B，其强度可与7000系列相媲美，并保持良好的延展性，同时在高达250°C的高温下保持强度的能力优于其他增材制造铝合金。Scalmalloy®是一种Al-Mg-Sc- Zr合金，基于5000系列，因含有稀土元素因此不如钛合金具有成本效益，此外其高温性能虽然仍可以接受，但不如AlSi10Mg或A20X™。 性能差异1. 机械性能 由于L-PBF工艺能够产生独特的柱状微观结构，3D打印材料的机械性能仍然是研究的主题。具体而言，标准的缺乏给准确表征通过3D打印制造的材料带来了挑战。因此，科学界尝试使用多种方法来满足分析和解释机械性能的需求，包括工艺参数、打印方向等对机械性能以及蠕变性能的影响等，并将3D打印材料和传统工艺制造的材料之间机械性能进行了比较评估。下图为增材和铸造铝合金的机械性能差异。 2. 摩擦学和腐蚀性能 3D打印材料的腐蚀防护机制具有重要意义。表面粗糙度、微观结构和后热处理对于提高材料的腐蚀性能至关重要。高质量的表面或抛光处理有助于降低空气和海洋环境中的腐蚀速率，但对于高度复杂的几何形状和内部特征来说很难实现。对于后热处理，不同的温度和时间以及热处理的类型（固溶、时效等）会导致不同的性能，从而导致不同的腐蚀性能。人们对AlSi10Mg合金进行了大量研究，因为它是使用和研究最广泛的铝合金，对于其他铝合金则研究很少。 3. 后热处理的影响 铝合金的后热处理旨在消除各种制造缺陷和杂质，获得再结晶并改善材料在生命周期中的机械性能和行为。铝合金通常先进行固溶和淬火处理，然后进行人工时效处理。固溶处理涉及将材料保持在高温下，以使合金元素在基体中扩散。随后通常进行水淬，水淬可快速冷却，获得合金元素的过饱和结构，这会显著影响处理的成功。未能控制因素，如硬化介质的温度和搅拌、浸没速度以及零件的方向，可能会因孔隙生长而形成内部气泡，并导致永久变形。最后，时效处理包括材料的中长期持久性和中低温，以允许强化相沉淀并提高部件的最终机械性能。   铸造铝合金的常规热处理遵循 ASM 手册标准 L-PBF制造的铝合金的机械性能，打印态和热处理态材料之间的差异   铝合金最常见的后热处理是T6和T7热处理，与T6相比， T7涉及时效步骤，其特点是温度更高、持续时间更短，以实现显著的晶粒生长，从而提高材料的抗蠕变性。铸造铝合金的常规热处理遵循ASM手册标准，对于AlSi10Mg和A20XTM合金，可对照相应的铸造传统材料的标准热处理，而对于Scalmalloy®合金则不存在这些标准热处理。因此，对该合金进行了专门的热处理研究，建议的热处理包括在325°C温度下进行4小时的单一步骤或热等静压。研究发现， 325°C是理想的热处理温度，有利于Al3Sc沉淀物的形成，从而赋予热处理合金优异的性能。研究人员总结了3D打印不同铝合金的机械性能，打印态和热处理态之间的差异许多研究都集中在包括铝合金在内的多种增材制造金属合金的后热处理的优化上，并且特别关注标准处理效果的研究。 END 热交换器通常通过传统的制造策略生产。增材制造，特别是 L-PBF工艺可以生成复杂的几何形状，从而能够在短时间内大规模生产组件。增材制造借助拓扑优化和CFD建模等先进工具，能够优化形状，保证热交换器更轻、性能更高，并定制组件的机械和腐蚀特性。学术界和工业界目前正面临新一代换热器设计和生产的挑战。本文概述了采用增材制造技术生产热交换器的材料选择及性能差异，研究领域尚未全面了解 L-PBF工艺参数对制造的热交换器的表面粗糙度、微观结构和密度的影响。此外，仍然需要仔细分析选择合适的材料，以制造高质量的组件，保证可重复性、再现性和可追溯性。 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（请注明身份）; 硕博千人交流Q群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.综述：热交换器与3D打印、拓扑优化、晶格结构以及航天应用 2.由GE赞助，排名第一的散热器有怎样的结构设计和材料布局 3.3D打印的固有制造缺陷使其还无法完全替代热交换器的传统制造技术 4.一类重要且有前途的3D打印金属材料——氧化物弥散强化合金

工业级激光SLS技术具备高精度、无支撑打印、以及打印材料多样性等特点受到众多用户的青睐，在企业研发新品及小批量生产方面具有独特的优势。然而由于设备的成本较高，使得中小微企业对SLS 打印设备望而却步。盈普三维作为SLS 3D打印的老牌企业，拥有成熟的技术和丰富的经验，经过多年的研究，推出了一款成熟稳定、高效安全的工业SLS 3D打印设备——E360，仅需50万！ 一.  不忘“出新”，方得始终 作为国内知名的激光烧结增材制造设备老牌，盈普三维专注于SLS 3D打印技术二十多年，成为了目前业内技术领先的设备制造商，除了技术扎实、设备成熟外，我们紧跟市场潮流、聆听用户需求，潜心研发并于近期推出了E系列经济版激光烧结设备，使之成为中小微企业真正用得起的工业级SLS激光烧结系统。 盈普E360经济版工业级激光烧结设备 二.  内秀于“芯”，外秀于“型” 在研发之初，盈普对E360的定位就是设备稳定性、打印质量可媲美目前盈普销量最高、市场评价最好的机型P360，同时让手板、消费电子等行业的用户可以用更低的成本，享受到工业级激光烧结设备的品质。 那么如何在保证设备品质的同时提高性价比，就成为了我们的关键课题。得益于盈普在激光烧结领域扎实的技术积累和丰富的设备制造经验，我们赋予了E360以下特质： (1) 、更高效的CO2激光器 E360采用自研高效能CO2激光器，激光质量高、使用寿命长。同时尼龙高分子粉末材料对CO2激光的吸收效率高，对光纤激光器发出的激光（波长是CO2激光的1/10）吸收效率非常低，这意味着我们可以用更低的能耗（E360平均能耗仅2.5kW），打印出更优质的零件，一方面进一步降低了打印成本，另一方面符合低碳环保的生产理念。 CO2激光器(左)与光纤激光器(右)打印相同零件的侧壁效果对比   (2)、 更低的粉体打印成本 搭配E360使用的盈普全新黑色尼龙12材料Precimid1176Pro BLK和黑色玻璃增强尼龙12材料Precimid1176Pro GF30 BLK采用进口原料，颜色更深、打印稳定、新粉比例更低，推荐使用15%新粉比例，最低可至10%，用户能够大大节省打印成本，实现降本增效。而且成型零件的综合性能优秀，表面效果好，可满足高标准的强度、耐温、耐磨等使用要求，应用范围广。 盈普Precimid1176Pro BLK材料打印的零件 (3)、 更少的粉体回收浪费 业内其他黑色粉末材料在打印后很容易出现变硬结块现象，严重影响到回收效率和回收粉体的品质，而盈普Precimid1176Pro BLK和Precimid1176Pro GF30 BLK材料在打印后，粉包质地均匀、无变硬结块现象，清粉回收时轻松高效、浪费粉末更少，能实现接近100%回收利用。 变硬结块的粉末材料很难清理且无法再次使用 (4) 、更大的成型体积 E360的成型缸尺寸与P360相同，为360×360×600mm，在同级别设备中有效成型体积最大，可以满足用户多元化的应用需求，包括小批量打印生产、中大零件产品设计研发等。 批量生产超过400百个手机壳产品 (5)、 内置的氮气发生器 E360标配内置的氮气发生器，为设备提供充足的氮气供应，无需用户额外购置制氮机，降低用户配套设备的采购成本和使用维护成本，同时占地面积更小，节省厂房租金。 用户无需额外采购制氮机 (6)、 更快的冷却速度 E360激光烧结打印设备标配盈普主动冷却系统，满缸主动冷却的时间为3-5小时。打印完成后，在用户无人值守情况下设备可自动进入冷却阶段，加快冷却速度，提高生产效率，并延缓粉体材料老化，降低用户打印成本。本技术获得国家专利，业内领先。 盈普主动冷却技术能有效加快冷却速度 (7) 、更智能的操作软件和界面 E360采用全新的控制软件和触摸屏系统，软件界面整洁、图标指引更多、功能模块清晰易用，同时触摸屏设计让操作更加便捷，为用户提供更具科技感、智能化的人机交互体验。 全新的人机交互界面提供更智能化的操控体验 (8) 、更灵活的粉体处理方案 E360标配有开放式拆包平台，并为用户提供额外的成型桶，能有效过滤回收粉材，用户也可以更灵活的切换材料种类，还能满足材料开发与工艺开发的科研、教育需求。 E360搭配灵活高效的开放式拆包平台 目前，E360已经完成生产及试用，用户反馈试用效果良好，现在盈普三维正式接受E360的预定。

历时 6 个月专家采访和应用研发 50页 “增材制造设计”封面选题 探索 10余 种增材制造设计模型 呈现 5 大增材制造设计模块 增材制造技术毫无疑问开启了制造业的新纪元。它完全颠覆了传统制造模式，为产品设计和制造带来了无限的可能。这种崭新的成型工艺可以突破传统机械加工的种种限制，实现极为复杂的几何结构设计，如复杂的空腔、连通结构等，精确表达设计者的每一个创意。它还可以大幅降低部件数量，将多个组件整合到一个部件中，极大简化装配。这为更轻更坚固的产品设计提供了可能。商业好处方面，增材制造可以完全按需生产、无需模具或工装，大大降低工具成本。生产周期也大大缩短，可以实现快速迭代优化设计。可以说，增材制造为设计注入了无限的想象力与可能，让科幻般的设计也能变为现实。它将彻底改变我们对产品设计与制造的认知。但是，要发挥增材制造的巨大优势，设计师必须在传统设计思维的基础上，进行更多探索。增材制造的特性决定了设计方法不能简单套用传统模式。   例如，需要考虑增材制造的基本规则，如避免过悬空的结构、以避免成型中需要添加额外的支撑结构，特征角度和位于成型表面或背面、表面质量截然不同，过大的圆孔设计在垂直成型过程中、很可能发生重力导致的变形等等。另一方面，运用增材制造的成型独特性可以带来不同程度的创新和产品优化设计，如采用拓扑优化、晶格等设计思路，能够为航空航天飞机、定制头盔等产品实现客观的轻量化设计。考虑到降低首件（或定制件）增材制造成本、或者超越工艺极限的设计迭代，增材制造成型仿真和工艺策略优化是最佳伴侣。   如果仍按照传统方法设计，无法充分利用增材制造的独特性。这往往会导致打印失败，无法实现期待的效果。《增材制造设计手册》正为此而生，它将为用户揭开设计奥秘，正确运用增材制造的独特之处。   下载《增材制造设计手册》，开启增材制造设计的崭新视野，发现设计的无限可能，创造出彻底颠覆传统的产品奇迹!  左右滑动查看 零件摆放 零件摆放指的是确定零件在打印时的放置位置和角度。摆放会影响后续的支撑结构生成和打印后处理。有些设计还需要根据摆放进行优化。  对于一些有明显结构特征的零件，像模具或涡壳，调整摆放角度的余地不大。而其他零件，比如支架，需要选择一个合适的摆放角度，既便于设计支撑结构，也要考虑打印过程中与刮刀碰撞的风险。总之，零件摆放对成功打印至关重要，需要充分考虑零件结构特点，综合确定最佳摆放方案。 设计规则 金属3D打印也有其特定的设计规则需要遵循。前面提到过要考虑零件的角度和摆放方向，这影响打印结果。另外，设计支撑结构也非常关键。设计时不仅要考虑支撑本身，还要全面考虑支撑对零件整体的影响。通过优化结构设计，可以调整支撑的强度，或者减少不必要的支撑。本章将重点解释设计时需要注意的支撑相关规则，以及一些需要优化的特殊结构，以指导设计者进行金属3D打印设计。  晶格结构 晶格结构是一种具有周期排列的多孔结构，由重复的基本单元格组成。它们密度低但强度高，具有优异的力学性能。晶格结构广泛应用于材料科学、建筑、航空航天等领域，因为它们可以在不增加重量的情况下提高刚度和抗冲击性，同时还有良好的抗疲劳和形变恢复能力。由于这些独特优点，特别是增材制造工艺可以在成本、成型可能方面完全量产晶格结构工件，晶格结构被广泛使用在航空航天、汽车、医疗、能源、建筑等许多工程应用中。随着科技进步，晶格结构在实现高性能、轻量化方面的应用潜力还将进一步扩大。   拓扑优化 拓扑优化是一种数学优化方法，它根据给定的负载、约束条件和性能指标，优化设计域内的材料分布。它通过在设计域内找到最优的材料布局方式，从而获得最优的结构性能，实现轻量化设计。由于拓扑优化生成的结构形状复杂，使用传统制造方法很难实现，增材制造成型技术的成熟使得拓扑优化设计方法逐渐扩大应用。 管路设计 3D打印可以自由设计复杂流道，这是其巨大优势。但流道设计还需考虑材料、空间、流道功能等多方面因素。虽然3D打印拓宽了设计自由度，流道设计仍需遵循一定逻辑与约束。要综合评估流道形状、结构参数、打印材料、后处理等各种因素的相互制约关系，优化流道的几何结构，以实现流体功能的最佳匹配。  生产制造 在熟悉金属3D打印的相关规则后，可以进行零件的优化设计。但是由于打印过程的不可预测性或零件结构的复杂性，可以利用增材制造过程仿真来预测可能出现的风险。仿真结果可以帮助优化支撑设计，进行预变形控制尺寸，或者平衡打印过程中的热量累积。本节通过案例详细阐述设计优化迭代的过程，利用仿真分析指导设计改进。   下载《增材制造设计手册》，开启增材制造设计的崭新视野。在此新的旅程中，发现设计的无限可能，创造出彻底颠覆传统的产品奇迹!  ⬇️ ⬇️ ⬇️ 欢迎转发 主编微信：2396747576（请注明身份）; 硕博千人交流Q群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.长文：“新一代软件”是金属增材制造未来发展的关键一环 2.TCT亚洲展直击如何借助软件让3D打印流程找到“舒适圈” 3.沈航：面向金属增材制造的拓扑优化设计研究进展 4.AI驱动的创成式设计和增材制造优化半导体制造中的热管理

Dan Zhao等人在2021年发表的飞机回收相关的文章（Research on Scrap Recycling of Retired Civil Aircraft）估计，每年有740吨有色金属（不包括铝）可供回收，但其中只有一小部分被再利用。除了这些由传统工艺制造的零件，对于航空航天领域来说，采用金属3D打印制造产品也屡有废件产生，而且大量的支撑结构也造成了材料的严重浪费。因此，当金属3D打印的粉末使用量达到一定的规模时，回收就变得势在必行。  3D打印技术参考注意到，英国初创公司Additive Manufacturing Solutions Ltd (AMS) 启动了一个新项目——“增材制造航空航天材料回收和再利用”(R2AM2) ，已获得Innovate UK的资助，旨在探索将零件回收为金属增材制造原料的潜力以及回收后使用回收金属材料进行3D打印的可行性和实际可能性。 航空航天领域金属废件 根据 6K Additive（另一家致力于粉末回收再制造的公司）的研究，国际增材制造粉末市场预计到2023年将超过10亿美元，其中钛约占该市场的三分之一。鉴于持续供应限制和成本增加，以及地球资源并非取之不尽的事实，考虑利用约600吨的回收飞机零件比以往任何时候都更加重要，这些零件可以提供低成本、高质量的产品。AMS将这一过程称为“高价值废料开采”，并认为如果能够重复使用，那么英国市场上可以看到采矿的替代方案。   促进增材制造向循环经济发展 AMS首席执行官兼创始人Robert Higham表示：“英国曾经是增材制造技术的领导者，此后我们经历了一段停滞期，通过我们的工作以及该项目的成果，我们渴望使英国成为一个充满活力且高利润的国家国防、航空航天和汽车工业零件材料生产的原料和催化剂来源。获得Innovate UK支持是我们在这一领域的研发计划中重要且关键的一步。如果我们要继续实施促进和增加岸上制造的雄心勃勃的计划，那么建立安全、可持续的产品供应链至关重要。该项目是为高价值循环经济发展的真正可能性提供有价值数据的第一步。 AMS计划将废弃的航空航天零件回收成粉末，然后进行测试并用于制造新零件。这些零件将提供重要数据，以评估该流程为英国增材制造高质量原料提供回收材料的有效性。 3D打印技术参考注意到，回收再制造的金属粉末能否用于金属3D打印正在破除疑虑。 2023年6月，致力于开发低碳足迹钛合金开发的IperionX与福特高性能部门达成合作，双方共同探索使用IperionX的创新低碳、100%回收钛金属生产钛部件。IperionX通过将3D打印技术与其独特的钛金属生产工艺相结合， 该公司保证了设计和生产的卓越灵活性，减少浪费并提高整体效率。这种方式与3D打印的联系至关重要，因为它提供了一种可持续且高效的方法，可以在各种应用中使用其创新钛材料，包括汽车行业。 2023年3月，3D打印技术参考注意到，SLM Solutions与IperionX公司签订了一份不具约束力的谅解备忘录，后者将向前者供应回收再制造的钛合金粉末。谅解备忘录的签订，意味着SLM Solutions将为全球客户提供第一批由100%回收再制造的钛金属材料。 2023年1月，美国空军研究实验室（AFRL）公布了一项关于3D打印用钛合金回收和低成本生产新粉末项目的合同，美国国防部 (DoD) 技术加速器的国家安全创新网络部门（NSIN）将提供高达50万美元的研发资金，IperionX获得了合作机会。具体来说，该项目要求企业提交3D打印用Ti-6Al-4V粉末的回收方法提案，该方案需要具有低成本制造新粉末的特点。 IperionX致力于将金属废件转为低成本优质3D打印粉末 ’2023年2月，美国海军授权采用IperionX的回收再制造钛合金粉末为舰船3D打印制造泵组件，这将使美国海军显著缩短关键部件交货时间、提高设备可用性并持续重建美国关键钛金属供应链。 2020年，航空航天企业Relativity Space已经与6K建立了战略合作，共同开发经济、可持续的材料用于火箭3D打印。该合作将建立闭环供应链，届时，Relativity生产过程中产生的废料将通过6K转化为优质粉末，并重新部署到Relativity工厂。两家公司还将共同开发用于火箭制造和太空应用的新材料。 END 从长远来看，增材制造比传统制造更适合处理回收材料，这仅仅是因为开始时浪费的材料数量要少得多。国际能源署 (IEA) 估计，为了实现2050年的目标，到2030年必须在清洁能源上花费4.5万亿美元。这些资金中的很大一部分很可能会用于建立先进制造和回收之间的联系。 如果不大幅度、迅速的扩大回收能力，要实现扩大3D打印的生产规模并降低碳排放的目标似乎是不可能的。废粉回收和再制造正是3D打印有可能在未来几年内获得更大规模投资的应用类型。 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（请注明身份）; 硕博千人交流Q群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.Apple Watch 9或使用粘结剂喷射金属3D打印生产表壳 2.增减材复合制造实现高强度、轻量化铝合金光学结构快速成型 3.华曙3D打印助力高尔夫行业创新突破，年产超1.5万件！(附演讲日程) 4.铂力特硬质合金3D打印应用

随着航空科技的迅速发展，轻量化、高效率、低成本和高分辨率已经成为空间光学系统的发展方向。这就对光学系统的质量、体积和结构等提出了更高的要求。传统的设计与制造方式存在工艺路线繁琐、周期长、成本高以及难以同时满足轻质和高刚度需求的问题。相比而言，增材制造技术基于离散堆积的思想，将复杂的多维制造变成了简单的自下而上的二维叠加，降低了设计与制造的复杂程度，特别适用于个性化、轻量化和复杂结构件的一体化快速制造，为灵巧型、轻质、高刚度和高性能光学系统的快速制造提供了解决方案。其主要思想是，基于增材制造高成型自由度优势，采用拓扑优化方法对光学系统进行优化设计，然后对镜体和基体结构进行一体化成型，以获得具有足够高强度和刚度的轻量化光学系统。此外，镜体和基体结构采用同种材料的整体式方案，还可以避免异种材料结合带来的热应力变形等问题，保证了光学系统的长时间运行的稳定性。 目前，基于增材制造技术进行轻量化光学系统（金属反射镜等）的一体化成型的研究已成为当今光学组件制备领域的前沿研究课题之一。其中，铝合金（如AlSi10Mg）相较于熔石英、光学玻璃、单晶硅和碳化硅等光学材料，具有价格低廉、易于加工成型以及适合于增材制造工艺的特点，而备受青睐。因此，国内外已开始争相开展基于铝合金增材制造技术的光学功能模块-基体结构的集成化研究，以期获得轻量化、高强度光学系统的快速制造，并推动其在航空航天、光学遥感等领域的应用。然而，由于工艺特征本身的限制，增材制造金属材料的表面精度（Ra通常在6-20 μm）远低于传统减材加工表面，且难以进一步改善，使得其在对表面精度要求极高的光学、航空测量及遥感等领域的应用受到严重限制。因此，要通过增材制造技术直接实现轻量化金属光学系统结构件（如基体）和功能件（如镜面）的一体化快速成型，目前仍然需要克服在关键功能结构上实现高精密光学面的制造这一关键难题。 单点金刚石超精密切削技术基于其微/纳米级的去除量，可以实现纳米级表面粗糙度零件的加工，是使增材制造金属材料表面质量达到光学要求的有效手段。因此，融合增材制造技术和超精密加工技术，使用前者进行复杂结构件的一体化精准成型，然后采用后者对关键功能表面进行加工升级，是实现高性能复杂结构件和精密功能组件一体化快速成型极具前景的解决方案。然而，由于独特的自下而上的制造方式和极高的冷却速率，增材制造金属零件表现出有别于传统铸造和锻造零件的微观组织特征和机械性能，例如独特的熔道和微细网状微结构（有别于晶界、空隙、夹杂等特征）、强织构以及高屈服强度等。目前，网格状微结构对超精密加工的影响机理及其亚表面演变等尚不清楚，需要进一步研究。 SLM制造的AlSi10Mg结构及单点金刚石超精密加工金属凹面镜 SLM制造的AlSi10Mg结构及单点金刚石超精密加工金属凹面镜 近日，哈尔滨工业大学（深圳）和新加坡国立大学团队合作报道了通过耦合激光粉末床熔融增材制造和单点金刚石加工获得高精度、高强度AlSi10Mg金属反射镜的新方法，并研究了增材制造AlSi10Mg合金硅形态对超精密切削表面质量的影响机制。激光共聚焦和室温拉伸测试结果表明，直接成型的铝合金加工表面的粗糙度为~4 nm，比初始表面粗糙度数值降低了3-4个数量级；极限抗拉强度约为490 MPa，远高于铸造态AlSi10Mg合金。分析表明，精细的胞状微观结构及其边界中的纳米级硅颗粒以及硅颗粒与铝基体之间的半共格关系不仅提高了机械强度，而且有效地避免了加工表面损伤的产生。而固溶+时效热处理过程中形成的大硅颗粒导致加工表面质量恶化，表面粗糙度数值增加为~9 nm，拉伸强度降低至~344 MPa。相关工作以题为“Unique cellular microstructure-enabled hybrid additive and subtractive manufacturing of aluminium alloy mirror with high strength”的研究论文发表在Journal of Materials Processing Technology。 图2. 不同后处理下增材制造的AlSi10Mg合金的微观结构：（a, e）直接成型态、（b, f）低温退火态、（c, g）固溶处理态和（d, h）固溶+时效处理态。 图3. 不同热处理状态下增材制造AlSi10Mg合金的拉伸性能：(a) 应力-应变曲线；(b) 测试结果。 激光粉末床熔融增材制造的AlSi10Mg合金的微观组织表现为典型的微米级胞状微结构，单元宽度约为 1.0 µm。极限抗拉强度和屈服强度最高，分别为491.4 ± 9.6 MPa和281.0 ± 30.3MPa。经过低温退火处理后，蜂窝状微结构被均匀分布的直径小于 0.5 µm 的细硅颗粒所取代，极限抗拉强度降低到 309.1 ± 1.5 MPa。在固溶处理中，硅颗粒在铝基体的随机位置生长，形成了大尺寸的硬硅颗粒，极限抗拉强度进一步下降到283.5 ± 2.1MPa。而后续的时效处理对硅颗粒的尺寸、形态和分布几乎没有影响，极限拉伸强度提高到344.4 ± 2.5MPa。 图4. 超精密加工不同热处理状态下的增材制造AlSi10Mg微沟道的表面形貌：（a, b, c）直接成型态、（d, e, f）低温退火态、（g, h, i）固溶处理态和（j, k, l）固溶+时效处理态。 本研究发现铝基体中存在的硅颗粒对加工表面的质量有直接的主要影响，而改变机械强度的传统方法并不能直接提高表面的加工质量。在加工过程中，嵌入铝基质中的硬硅颗粒往往会沿着较软的铝基体被移除或挤压，从而在加工表面留下缺陷。无后处理AlSi10Mg合金微结构中硅颗粒最小，因此在切削中获得了最佳的表面质量。然而，经过固溶与时效处理后的AlSi10Mg合金因为其结构中较大的硬硅颗粒在加工时在表面留下了缺陷，导致了最差的表面质量。镜面加工的实验结果与正交切削相一致：未热处理与退火处理后的合金微结构中有更小的硅颗粒，因此其在镜面加工后具有相对更好的表面质量，分别达到了4.3 nm Sa 与 4.0 nm Sa。而由于硅颗粒在固溶处理时的生长导致了硅颗粒变大，即使经过时效处理后样品的硬度和强度有所提高，但因其表面粗糙度增加到了9.7 nm…

包括路透社在内的众多报道表明，苹果公司目前正在测试用于批量生产Apple Watch Series 9表壳的粘结剂喷射金属3D打印技术，该产品将于9月12日发布。报告称，该生产技术将不再需要将金属部件切割成产品形状，从而减少了产品制造所需的时间，同时也有利于环境保护。报告补充说，金属3D打印有可能简化苹果的供应链，如果智能手表的测试成功，该公司将寻求在未来几年内在更多产品上使用该技术。   3D打印技术参考注意到，由于目前铝材料的粘结剂喷射打印烧结尚不成熟，Apple Watch Series 9的表壳采用不锈钢粘结剂喷射（Binder Jetting）金属3D打印；而此前已有消息公布，该公司的另一款智能手表Apple Watch Ultra的数字表冠、侧按钮和一些其他操作按钮使用钛合金粉末床激光熔融（L-PBF）金属3D打印生产。 就供应商的选择而言，来自中国的金属3D打印设备商华曙高科和铂力特提供了L-PBF工艺，因为苹果该产品的生产任务位于中国；而Binder Jetting工艺的提供商分析认为是是HP或Desktop Metal。苹果甚至可能考虑测试不同的工艺，以获知哪一种更具成本效益。   此前，苹果采用传统技术生产不锈钢手表表盘，约占该产品线总产量的10%。该公司利用锻造材料块体转换成更接近设备尺寸的较小金属块，然后使用CNC 加工来创建手表外壳的精确设计。据该报告称，金属粘结剂喷射技术可创建接近零件实际尺寸或“近净形状”，这些零件在后处理阶段将进行铣削。  据称，苹果在过去三年中一直在开发这项技术，并一直在为即将推出的Apple Watch Series 9专用的钢制表壳测试该工艺。目前尚不清楚新款钢制Apple Watch的首批消费者发货是否包含3D打印产品，但据报道，苹果计划在2024 年为其钛合金Ultra手表应用增材制造技术。 尽管取得了这些进展，3D打印预计仍将用于苹果制造流程中的小批量产品。事实上，大多数Apple Watch外壳以及Mac、iPad和部分iPhone等其他设备都是由铝材料制成的。Apple在铝合金3D打印方面尚未取得重大进展，预计将把重点放在钢和钛等材料上。    延伸阅读1：粘结剂喷射攻克钛、铜、铝3D打印制造，缺少商业化案例 粘结剂喷射金属3D打印技术长时间以来主要的成型材料为钢类合金，如HP公司发展多年的主要商业化材料仍为316L不锈钢。钛、铜、铝，均属于易氧化金属。根据3D打印技术参考此前的介绍，钛合金的打印和烧结过程对氧含量很敏感，如果过程控制不好，便难以实现零件致密化以及好的延伸率，设备稳定性、温度均匀性都是考量指标。这些因素造成采用粘结剂喷射来打印上述合金变得困难。 在研发方面确实已经取得了突破，钛、铜、铝实际上都已经号称取得了粘结剂喷射金属3D打印成型，但需要注意的是，这种成功可能仍旧需要大量的测试和工艺优化。截至目前，仍未有关于这三种材料采用粘结剂喷射金属3D打印的应用案例公布。 后期，若钛合金、铝合金以及铜合金能够采用粘结剂喷射实现3D打印实现稳定制造，无疑将带来革命性的影响，它将势必加速金属3D打印高效、低成本和批量化制造的进程，并能拓展更多的行业应用。 对于以苹果为代表的电子消费产品，粘结剂喷射金属3D打印技术如能稳定可靠的实现生产，无疑将极大程度简化相关产品的制造环节，并降低成本。同时，也将带动该技术更快速的发展，一些企业也将获得发展良机。 延伸阅读2：粘结剂喷射金属3D打印，将塑造一个蓬勃发展的市场 金属粘结剂喷射技术有望在金属3D打印的工业化中发挥重要作用，它可以使用较便宜的粉末和现有的冶金工作流程制造大批量零件。使用该技术制造的零件必须使用金属注射成型行业所熟悉的方法烧结成最终形式。 SmarTech在《Market for Bound Metal Additive Manufacturing 2022》中预计到2030年，基于烧结的金属3D打印零件制造市场规模将达到540亿美元； CONTEXT的最新市场研究结果指出，2022年第一季度金属粘结剂喷射市场增长最快，打印机出货量比2021年第一季度增长了113%。虽然该工艺还不是主导技术，但它是增长最快的技术之一。 IDTechEx在新报告《金属增材制造2022-2032：技术与市场展望》中表示，粘结剂喷射市场在中期将变得更具竞争力。 2022年，随着惠普设备的正式上市，中国已经有渠道可以购买。凭借早期因MJF技术塑造的良好口碑和打下的坚实基础，惠普在国内将会有较好的市场预期。但同时，市场也会对Desktop Metal所持续树立的批量化制造形象充满极大期待。在未来较长的时间内，这两家公司将会成为角逐全球粘结剂喷射金属3D打印制造领域的绝对主角。 对于国内该技术的发展，已经有了一定的进展。随着苹果公司关注这项技术，国内企业势必也将受到资本的关注。 无疑，粘结剂喷射金属3D打印技术将会塑造一个蓬勃发展的市场。   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（请注明身份）; 硕博千人交流Q群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.股票冲高！苹果或在使用中国金属3D打印机生产新款Apple Watch组件，引西方警惕 2.烧结，影响粘结剂喷射金属3D打印零件控形控性的重要因素 3.理光宣布突破6000和4000系铝合金粘结剂喷射金属3D打印成形 4.粘结剂喷射+CNC+智能分层，3DEO已发货超130万个3D打印零件