近日，3D打印技术参考注意到，2023年Science正刊首篇关于3D打印技术的研究已经于1月5日发表。弗吉尼亚大学材料科学与工程专业孙涛副教授领导的研究团队取得了新发现，极大提高了金属3D打印技术的质量保证能力，对扩大航空航天和其他领域该技术的应用带来新的契机。 https://www.science.org/doi/10.1126/science.add4667 该研究以“Machine learning–aided real-time detection of keyhole pore generation in laser powder bed fusion”为题发表，研究人员通过同步高速加速器X射线成像和热成像，结合多物理场仿真，在Ti6Al4V激光粉末床熔融过程中发现了两种类型的锁孔振荡；通过机器学习进一步加深了这种理解，并开发出一种以亚毫秒级时间分辨率和近乎完美的预测率检测随机锁孔孔隙率生成的方法。总的来说，这是一种简单实用的方法，能够在商业3D打印系统中使用。 金属3D打印工艺中锁孔孔隙的形成 在粉末床激光熔融金属3D打印技术中，孔隙一直都是重要的缺陷类型。在激光能量输入过多（高功率和慢扫描速度）时，金属汽化施加反冲压力，将熔池表面向下推，形成一个狭窄而深的钥匙孔，其中发生多次激光反射和吸收。虽然这增加了金属的整体激光吸收，但锁孔壁上的不均匀激光吸收会产生局部热点，导致反冲压力、蒸汽动态压力、毛细管力和马兰戈尼力之间的不平衡。 在该研究中，科学家利用同步高速加速器X射线和热成像，在不稳定的锁孔条件下发现了Ti6Al4V的两种锁孔振荡模式——固有振荡和扰动振荡，而高频扰动振荡是产生锁孔孔隙的原因。一旦钥匙孔坍塌，钥匙孔的下部与上部分离，表现为一个气泡从钥匙孔尖端溢出。然后，气泡被新的钥匙孔向下和向后推。当气泡离开钥匙孔时，其运动主要由熔池中的流体流动控制。很少有孔隙可以通过流向熔池表面或循环回锁孔而逸出，大多数孔隙被推进的凝固前沿捕获并成为孔隙缺陷。 稳定锁孔内的固有振荡 稳定锁孔模式下的本征振荡 Ti6Al4V随机孔隙的生成过程 简单的说，小孔的形成和大小是激光功率、扫描速度以及材料吸收激光能量的能力的函数。如果小孔壁稳定，则可以增强周围材料的激光吸收并提高激光制造效率。然而，如果壁薄弱或坍塌——材料会在锁孔周围凝固，将气穴困在新形成的材料层内。这使得材料更脆，更容易在环境压力下开裂。 因此，通过优化工艺参数可以减少孔隙的产生，但LPBF工艺涉及的多种因素仍难以抵消激光熔化模式下出现锁孔的条件，如激光光斑尺寸、功率和扫描速度的漂移，以及不合理的扫描策略可能导致局部过热。因此，即使针对打印材料优化了设备参数，零件中仍可能存在锁孔孔隙。扰动锁孔振荡是解答这一问题的关键：在不稳定的锁孔模式下通过调整功率和扫描速度，有些气泡可以逃出锁孔并变成孔隙，而有些气泡会被锁孔重新捕获并消失。 新手段将预测成功率提升至100% 实时检测是金属3D打印质量保证体系的重要组成部分，有利于构建闭环控制系统，甚至还可以实施调整工艺消除缺陷。当前所开发的光学和声学传感系统在质量控制方面发挥了一定作用，但检测局部和瞬时生成锁孔仍然具有挑战性。这是因为除了参数漂移的明显原因之外，锁孔形成的随机性质还有其他物理原因。在不稳定锁孔条件下的激光扫描过程中，气泡形成的确切位置并不固定而是随机产生，哪些气泡最终会变成孔隙，哪些会被锁孔重新捕获并消失，这些问题都不确定。 LPBF工艺中的实时锁孔孔隙率检测 Ti-6Al-4V打印过程中的固有和扰动锁孔振荡 研究人员开发了一种通过集成实验数据、多物理场仿真和机器学习来检测锁孔生成的方法。使用钥匙孔区域发出的热信号来预测孔隙生成，LPBF过程的X射线图像为校准和验证理论模型以及训练机器学习算法提供了丰富的真实数据。孙涛副教授指出，“通过整合原位同步加速器 X 射线成像、近红外成像和机器学习，我们的方法能够以亚毫秒时间分辨率和100%的预测率捕获与锁孔生成相关的独特热特征。” 在商用系统中验证研究成果 通过校准的仿真、优化的热成像方案和机器学习算法，研究人员展示了两种实用的方法，无需额外的同步加速器实验即可有效应用。他们使用商用LPBF系统（SLM Solutions 125）进行了概念验证实验，腔室的大小和视窗位置限制了热成像的设置。尽管无法应用最佳成像条件，但在调整参数后预测精度、精密度等均有所提高；第二种方法是使用经过良好校准的模拟来训练机器学习模型，当对实验数据进行测试时，粉床和样品的预测精度分别为85%和87%。 论文第一作者与孙涛副教授 使用这种方法预测粉末床样品中的孔隙生成明显更加困难。这与使用实验数据进行训练的情况不同，在训练中，粉末床样本的预测率通常更高。这种差异凸显了开发更复杂的LPBF模型的必要性，其中应考虑控制粉末运动和蒸汽羽流动力学的物理特性。 END 孔隙作为金属增材制造过程工艺的重要缺陷类型，在零件使用过程中会带来很多危害。工艺的调整旨在消除缺陷，但工业后检测手段往往昂贵且效率低，破坏性检测更不现实。实时监测作为质量控制的重要组成部分，需要提高检测的精度和可靠性。 该研究中对锁孔生成的机理进行了阐述，并提出了一种商业可行的手段，虽然研究与验证结果有出入，但已经是很大的提高，并显示出极大的应用潜力。 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.清华大学于《科学》发表论文揭示金属3D打印中匙孔气泡缺陷的起源 2.金属激光增材制造中的激光熔化模式 | 清华大学赵沧教授最新研究 3.【顶刊综述】金属增材制造过程中的缺陷种类及产生原因 4.【顶刊综述】金属增材制造过程中多尺度缺陷对性能的影响及控制方法

1月4日，先临三维齿科业务品牌在中国大陆地区正式命名为“先临齿科”，英文SHINING 3D DENTAL，并同时发布了全新品牌标识系统，以活力、专业、智慧为核心概念，从而诠释“先临齿科携手口腔医护，用数智科技守卫大众口腔健康”的使命。 三角活力绿 是先临齿科绿 焕新视觉，品牌logo传递初心力量。先临齿科全新的logo，与先临三维集团logo一脉相承，以清晰简洁的线条，构成精准可靠的SHINING 3D字样。基于“数字技术”与“口腔医疗”的双重属性，提取了3D数字技术的基本单元“三角面片”和logo中的字母N做创意结合。变形设计后的“N”形似一颗牙齿，同时也形似一扇开启的门，体现品牌的专业度、可靠感和链接感，呼应品牌口号“助您开启数智口腔时代”，为用户创造无限可能。 焕新色系，醒目活力绿点亮行业未来。先临齿科品牌标准色为活力绿色，给人明亮积极、安全通畅、蓬勃向上的视觉感受，以愈趋年轻的姿态与用户对话，凝心聚力，美好向上。而绿色作为中国二十四节气里立春节气的代表色，它也寓意万物生长、万象更新的力量，与母品牌先临三维的科技沉着的先临蓝相呼应，意寓梦想不息，仍是赤子之心。 应用示例： ·  万变守其本 吾心持长青 以用户为中心，不断强化产品力，是先临齿科十年发展过程立身之本。随着先临齿科相关产品及服务不断横向扩展、纵向深化，越来越多的行业伙伴实现了数字化转型。截至目前，先临齿科数字化产品已销往全球90+个国家和地区，产品与服务累计覆盖全球数万家口腔诊所及加工厂。2022年，Aoralscan口内扫描仪全球销量超10000台，累计服务终端患者119万，由先临齿科数字化导板支持的种植病例超6万例。为促数字化应用下沉，2022年，先临齿科学院线上、线下齐开课，线下累计培训5200余位口腔从业人员，线上学习课程人数超21万人次。 此次品牌升级，也意味着先临齿科未来将不断突出数字化口腔解决方案与技术供应商的行业属性，向数字化口腔全场景延伸，构建智慧、精准医疗产业生态圈。VI焕新既是形象的更新，也是战略的升级，但不变的是先临齿科以用户为中心的服务理念，以及对“助您开启数字口腔时代”的企业愿景的持守。更加聚焦专业的先临齿科，将用数智科技链接世界，与用户及伙伴共建数智口腔新价值，为了每一次更好的口腔服务，加速向前。 山有顶峰，湖有彼岸。满怀梦想，你我皆风华正茂。无论是作为民族口腔品牌的理想与责任，还是在中国口腔行业内的转型与深耕，亦或是在创新路上的坚守与突围，先临齿科值得更多的期待。 * 特别说明:先临齿科全新品牌标识系统针对先临三维齿科中国大陆地区业务。本信息的图片和资料仅供参考,欢迎媒体、展商、商务等合作伙伴联系我们索取先临齿科全新品牌标识系统相关资料。 邮箱：xiayanyun@shining3d.com 电话：400-0799-666 ·       

当前，3D打印领域应用较为普遍的AlSi10Mg、AlSi7Mg等材料的强度（屈服强度仅200多MPa）仍然偏低，耐热、耐疲劳、耐腐蚀、导热等性能在面对更高服役要求的应用场合时仍不足以应对。市场迫切需要能满足不同性能需求的新型高性能铝合金3D打印材料： 航天领域对轻质高强度铝合金的需求； 航空领域对轻质高强、高耐疲劳、高耐腐蚀铝合金的需求； 散热领域对轻质高导热铝合金的需求； 汽车领域对轻质高强、耐疲劳、低成本铝合金的需求。 高性能3D打印铝在航空航天、汽车及散热器领域的应用（图片来自网络，未查询到原始出处） 有鉴于此，必须开发高性能铝合金3D打印材料以满足不同行业和应用场景对增材制造产品所需材料的要求。江西宝航新材料有限公司是中国宝安集团旗下一家专注于铝合金3D打印材料研发、生产、销售的高新技术企业。公司自成立以来，一直专注于铝、专精于铝，基于真空感应熔炼气雾化制粉技术，拥有多年铝合金3D打印粉末材料研发制造经验，公司制造的铝合金3D打印粉末产品获得行业用户的高度认可和信赖。公司正致力于成长为中国领先的铝合金3D打印材料研发制造商，基于铝合金3D打印材料的性能特点和应用场合，公司研发了中强铝、高强铝、超高强铝、耐温铝、高导热铝等多种铝合金3D打印材料新产品，并逐步推向市场。 BHSUPERAL®系列新产品性能示意图 BHSUPERAL®是宝航新材料于2022年新注册获批的商标，其代表了宝航新开发的系列高性能3D打印铝合金粉末，包括HS5401中强铝、HS5501高强铝、HS5601超高强铝及HT4251耐温铝。接下来将介绍这些高性能3D打印铝合金的各自的特点及应用场景。 1. HS5401中强铝3D打印粉末 由宝航开发的一款具有自主知识产权的400MPa级中强度铝合金粉末，适合于SLM选区激光熔化工艺。基于Al-Mg的材料体系，经热处理后屈服强度达380MPa，且具有高达20%的延伸率。材料不含有昂贵金属元素，具有较高的性价比。 无昂贵合金元素加入，材料成本较为平价，能够提供AlSi10Mg和昂贵的含Sc高强铝中间的一种材料选择； 在强度达到400MPa的同时，具有超高的延伸率； 应用场景：适用于航空航天、汽车及工业领域零部件的增材制造。 2、HS5501高强铝3D打印粉末 一款具有自主知识产权的500MPa级中强度铝合金粉末，适合于SLM选区激光熔化工艺。基于Al-Mg-Sc-Zr的材料体系，经热处理后屈服强度稳定达520MPa，延伸率稳定达12%，且该材料具有良好的耐腐蚀性能。 应用场景：航空航天、汽车、机器人及摩托车运动部件的增材制造。 3、HS55601超高强铝3D打印粉末 一款具有自主知识产权的600MPa级超高强度铝合金粉末，适合于SLM选区激光熔化工艺。基于Al-Mg的材料体系，经热处理后屈服强度高达620MPa，且有不低于6%的延伸率。 是市场上推出的少数几种强度能达到600MPa级高性能的新材料之一； 已获得中国境内专利证书。 应用场景：可用于制造散热器、结构件、模具等，适合于航空航天、国防军工等轻质高强的尖端应用场合。 4、HT4251耐温铝3D打印粉末 一款具有自主知识产权的250MPa级(250℃下)耐温铝合金粉末，适合于SLM选区激光熔化工艺。基于Al-Si的材料体系，在250℃下，材料抗拉强度稳定在260MPa，延伸率稳定在15%，具有良好的耐温性能，且材料无需热处理就可以使用。 室温强度高达560MPa，远优于现有3D打印用 Al-Si系铝合金打印材料； 材料使用温度可以达到300℃，在部分领域中可替代部分钛合金材料使用，大幅减轻部件重量和制造成本； 材料组织均匀致密，最高致密度达到99.95％，无各向异性，物理化学性质稳定； 材料制造成本较为平价； 应用场景：适用于冷却、散热等热端部件等的增材制造。 END 基于前沿科学探索与发展的角度，Science曾刊文指出：现代工业要求结构材料具有高的强度、断裂韧性及刚度，同时尽可能减重。在这种情况下，以铝、钛为代表的轻质高强合金、Ni基高温合金为代表的承载耐热合金，成为各国新材料研发计划中重点发展的材料之一，也是激光增材制造中重要的应用材料。 增材制造铝合金粉作为上游产业，是实现高端装备轻量化和修复性价比最高的材料，市场需求量持续上升非常迅速，市场巨大。 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.材料盘点：10款具有特殊性能的3D打印铝合金，6款来自国内 2.2022年 | 国内外20余款重量级金属3D打印新设备看点 3.「理光」欲将粘结剂喷射金属3D打印用于铝合金散热器制造 4.为特殊金属和特种陶瓷开辟一种可行的3D打印解决方案

根据《Wohlers Report 2022》，上一年能够提供聚合物3D打印的服务商数量合计占比达到了惊人的88.7%，因此可见聚合物3D打印是整个增材制造市场的重要组成部分。聚合物材料的3D打印工艺很多，从熔融沉积、选择性激光烧结、粘结剂喷射到立体光刻等，专业级和工业级3D打印设备在应用端正在发挥巨大作用。 本期，3D打印技术参考精选了行业内知名企业在本领域推出的新设备，涉及多种成型工艺，覆盖航空航天、医疗、汽车、船舶、轨道交通等多个行业应用。 1.华曙高科——大尺寸、多激光高分子光纤激光烧结3D打印系统 华曙高科创新的高分子光纤激光烧结技术Flight自问世以来，以超高效率、超高精度吸引了海内外客户的高度关注。2022年，华曙高科发布了基于Flight技术的大尺寸、多激光高分子光纤激光烧结增材制造系统Flight HT1001P系列，该产品主要面向大型产品的一体化成型和小型产品的批量化生产应用场景。 Flight HT1001P系列采用了华曙高科自研的高分子光纤激光烧结Flight技术及滚筒铺粉方式，以2或4个光纤激光器作为烧结能量源，并具有独特的激光器排布和扫描策略，使得成型效率比Flight单激光大幅提升，成就了令人惊叹的打印效率。该系统具有行业领先的1000×500×450mm的成型缸，轻松驾驭大型工件一体成型和中小型工件的批量生产。多区独立温控，单个区域温度独立可调，全幅面温度均匀，温差<3℃，保证成品表面质量及不同区域产品质量的一致性。具有连续生产能力，可实现全自动化生产，无需人工操作实现工作包切换打印。全密闭清粉，减少粉末与人员接触，提升安全、环保性能。 应用场景：航空航天、汽车、3C电子电器等行业超大尺寸工件的一体成型生产、中小尺寸工件的规模批量生产。 2.酷鹰科技——大尺寸增减材一体机+机械臂大尺寸非金属3D打印设备 酷鹰科技专注于工业级大尺寸非金属增材制造，最大可实现10米级工件一体化生产。2022年，该公司新推出了BGAM-H0202A五轴增减材一体机以及BRAM-P300E机械臂大尺寸非金属3D打印设备。 BGAM-H0202A五轴增减材一体机是上海酷鹰科技有限公司自主研发的采用熔粒构造成型技术（FGF）与五轴数控加工技术相结合的一款低成本大尺寸工业级增减材一体化设备。设备成型尺寸可达2m x 2m x 1.5m，具有单龙门双滑枕结构，一个滑枕安装3D打印挤出头，一个滑枕安装五轴加工头，可以支持分时3D打印及CNC加工。设备具有一个固定的龙门架和一个可移动的打印床，可以在打印零件时沿着打印床拉动打印件。标配K20（20KG/H）打印头，最高可选配K50（50KG/H）打印头。搭载自主研发的高频拍打整形技术，可实现大尺寸构件的一体成型。 BRAM-P300E是上海酷鹰科技有限公司推出的一款基于机械臂的大尺寸非金属3D打印设备，设备配备第七行走轴，通过Y方向行程的拓展进一步拓宽打印的灵活性与打印范围，成型尺寸高达5m x 1m x 1.3m。设备标配K10（10kg/h）打印头，最高可选配K20（20kg/h）打印头，并搭载自主研发的高频拍打整形技术，可实现大尺寸构件的一体成型。设备支持ASA-GF,ABS-GF,PC-GF,PC-CF等多款纤维增强热塑性高分子颗粒料，在大尺寸打印中提供了更宽的工艺窗口与更高性价比。 应用场景：BGAM-H0202A五轴增减材一体机可广泛用于各类大尺寸复材模具、热压罐模具、碳纤维模具、工业工具及大型零部件的生产制造。BRAM-P300E机器人增材制造系统可广泛用于各类园林景观小品、城市家具、艺术装置及工业模具的生产制造。 3. 复志科技——Hyper Speed高速升级套装 2022年11月10日，复志科技（Raise3D）宣布在FFF专业级3D打印领域取得突破，推出了针对Pro3系列3D打印机的Hyper Speed高速升级套装，对硬件、切片软件以及耗材进行全面技术革新，以帮助用户实现快速、稳定的批量生产。 Hyper Speed高速模块能将平均打印速度由50-60mm/s提高到200mm/s左右，整体打印速度将提升至原先的3-4倍。根据从Raise3D公司的信息了解到，尽管目前市场上有很多使用主动消振算法，宣传能达到350mm的最高速度的DIY及消费级产品，但实际由于材料没有达到挤出温度，就被挤出，导致生产良率偏低，并不适合企业用户使用。为此，Raise3D推出了专门针对高速打印设计的HyperSpeed以及HyperCore系列耗材，以及支持高速打印的ideaMaker4.4.0来解决这个问题。 应用场景：可满足小批量生产需求，快速实现原型设计、模型制作、电子元器件外壳、汽车车身等零配件制作等应用。 4. 铼赛智能——高性价比专业齿科3D打印机 Edge E1是一款高性价比的专业齿科3D打印机，更是齿科数字化转型的安心之选。即插即用，产品到手免校准；只需5分钟，即可低成本更换掩膜液晶屏。192 x 120mm打印幅面，±50μm尺寸精度，可在椅旁提供大尺寸、高精度的3D打印齿科应用制造服务。即插即用，产品到手免校准；只需5分钟，即可低成本更换掩膜液晶屏。 ShapeCure+用于对打印完的零件做二次固化，以获取更优的零件性能。在 3D 打印过程中，光固化反应不能充分进行，需要利用大功率的专用光固化设备对零件做二次光固化，促使零件充分完成光化学反应。经过二次固化的零件性能更强，尺寸也更稳定。ShapeCure+可固化直径440×400mm的零件，395nm 阵列式 LED可替换式灯管，为零件固化提供保障。 应用场景：可广泛用于修复模型、种植模型、正畸模型、种植导板、临时牙桥冠、基托等20+种应用。 5.一迈智能——工业级、大尺寸、高性能聚合物3D打印机 一迈智能于2022年推出了SPAC HT 920和FAST JET 1500两款工业级高性能聚合物3D打印机。 SPAC HT 920具有920*620*920mm的超大构建尺寸，打印温度高达500℃，腔体温度220℃，热床温度300℃，优异且稳定的温度条件为打印大幅面高性能制件创造了基础。为避免材料受潮带来的打印性能下降甚至失败，SPAC HT 920的料仓温度达到了150℃，导料管也具备气体干燥功能，是超高性能材料的专用3D打印机，支持纤维增强材料。该设备还具备最高6Kg的自动补料功能，打印过程不需等待也不需人工参与，减少外在因素导致的打印失败，2号头的支撑材料仓也是如此。 FAST JET 1500可以直接使用颗粒料，挤出温度达500℃，采用三段式挤出温控系统、封闭式保温腔体，能支持市场上绝大部分的热塑性颗粒料，包括PEEK，PEKK等高性能材料。拥有1.5×1.5×1.5米的成型尺寸，内置25kg可烘干料斗，采用自主开发的6轴控制系统及10英寸全彩触控屏，具备远端自动上料的功能。用户可远程控制烘烤干燥材料，上传G代码文件，定时打印，并且可以远程监控观察打印进程。 应用场景：广泛应用于航空航天、船舶制造、轨道交通、风力发电、汽车制造、艺术家居及建筑景观等行业领域。 6. 联泰科技——面曝光3D打印机 联泰科技今年推出了基于面曝光技术AHEC（Adjustable HighEnergy Control）的3D打印机——Martrix 190以及大幅面DLP3D打印机Cute380。 AHEC是基于高能量密度自适应可调节打印的一项3D打印技术，Martrix 190在此种技术支撑下，通过机身自带的高功率LED芯片、高透曝光屏以及优质散热系统，可将光源的能量密度发挥到卓越的地步。此项技术还可实现UV光率的可调节性，调节范围高达20%-100%。适度调低功率，在延长光学系统使用寿命上功不可没。另外AHEC技术还能保证光学均匀度遥遥领先于业内，光束准直度高达2°以内。这款设备拥有精密的光学结构，光的能量密度高达6 mW/cm²，且光的均匀性可达90%以上，能够保证打印成品边缘锐利度以及微小细节的体现。 △左右滑动查看更多 Cute380采用工业级4K光机，打印尺寸384×216×300mm。二十年精工品质，该设备配备工业级光学核心及双导轨高精度滚珠丝杆，实现全幅面偏差＜50μm，光强均匀性大于98%，轻松实现满版及堆叠打印。Cute380拥有智能大平面识别功能，确保每一处的打印精细，支持20倍抗锯齿功能，打印成像清晰分明。Cute 380赋能不同场景智慧升级，在适合小型工作室和工业生产环境下使用，可实现60微米级别表面细节。智能顶配，搭载工业级AI智能算法，融汇多路传感系统，从精度、效率、性能等多个维度重新定义3D打印。 应用场景：Martrix 190适用于工业制造、文创动漫、齿科正畸、珠宝首饰、消费电子、医疗等全行业应用；Cute 380则适用于工业制造、医疗、口腔修复、文创设计、电子电器等全行业应用。 7. 远铸智能——FUNMAT PRO…

当前主流的树脂3D打印工艺，如DLP、SLA等，通常只能成形单一材料。作为智能制造的一种手段，3D打印如能在一次成形过程中制造出多材料部件，无疑能够赋予其不同的属性和功能。3D打印技术参考注意到，2022年12月24日，南方科技大学葛锜副教授课题组在自然通讯杂志公布了一种采用离心式DLP实现多树脂材料3D打印的研究，本文接下来将介绍该工艺。 采用DLP 3D打印多材料无疑需要多个树脂槽，但打印基台从一种树脂更换至另一种树脂时，零件底部会残留上一种树脂。南科大所开发的离心式DLP，是在零件切换材料时，使用高速旋转实现上一种材料的无残留。借助这种方式，研究人员可以制造180×130mm的大体积异质3D结构，并能够对零件组成、属性和功能进行体素尺度的编程。该工艺可以打印水凝胶、弹性体、刚性聚合物甚至陶瓷，其在数字材料、软机器人和陶瓷设备制造领域具有卓越能力。 研究人员借助所开发的3D打印机及其程序，成功制造了大体积八位组桁架结构（155×108×57mm），其中白色和黑色单元在空间中交替排列。所开发的离心式3D打印系统能够在多材料切换过程中实现近乎零的材料污染，从而可以清晰打印白色和黑色单元。 它可以打印两种以上的材料，研究人员提出了一种由四种颜色组成的八位组桁架结构，其中白色、黑色、浅绿色和透明单元层从底部堆叠，四种颜色的单元交替放置在顶层。放大的图像证实了不同材料之间的过渡是清晰的，并且没有发现明显的材料污染。更重要的是，离心式3D打印系统适用于打印具有不同特性和功能的各种材料。 其展示了3D打印的血管系统，红色血管嵌入透明水凝胶基质中，随着时间的推移，血管中的红色“血液”逐渐扩散到基质中。 3D打印的开尔文泡沫结构，其中一个软聚合物层被两个硬聚合物层夹在中间。 3D打印的Miura折纸板，硬聚合物面板通过形状记忆聚合物铰链连接，允许将平面 Miura 折纸板编程为3D形状。 基于该系统，允许打印陶瓷和聚合物组成的异质3D结构。研究人员通过将陶瓷颗粒混合到丙烯酸酯树脂中来制备陶瓷树脂，丙烯酸酯树脂在3D打印过程中转化为固体陶瓷生坯，可以与丙烯酸酯弹性体部件形成牢固的界面结合。利用陶瓷生坯和弹性体之间的强界面结合，研究人员打印具有悬垂部分的复杂陶瓷结构。研究人员还制造了一个叶轮，使用打印的陶瓷轴承连接金属轴和叶轮。由于陶瓷轴承的低摩擦力，叶轮可以高速旋转。高耐热性使陶瓷轴承能够在650 °C下工作，其低导热性可防止轴过热。 就原理而言，研究人员采用下曝光DLP 3D打印系统，在打印平台和UV投影仪之间，有一个玻璃板，支撑两个或多个聚合物树脂容器并水平移动来输送相应切片所需的树脂。为去除多材料切换期间粘附在打印部件上的残留树脂，研究团队添加了一个旋转电机来旋转打印平台，同时配备了残余树脂接收平台。以打印两种材料的八位组桁架为例，零件从黑色树脂中抬起后，可以清楚的看到黑色残留树脂粘附在打印部分上。此时零件被抬起，残余树脂接收平台运动至打印平台处，旋转电机带动打印平台旋转，去除残留树脂，之后继续打印完成白色部分。 总的来说，南科大的研究人员展示了一种基于DLP的多材料3D打印方法，它不仅可以将多种树脂材料集成为功能部件，还能够制造功能性陶瓷部件，具有卓越的应用潜力。 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.为特殊金属和特种陶瓷开辟一种可行的3D打印解决方案 2.金属+陶瓷 | 一种基于烧结，可实现多材料3D打印一体成形的方法 3.「理光」欲将粘结剂喷射金属3D打印用于铝合金散热器制造 4.盘点：2022年值得关注的3D打印新材料、新工艺和新应用突破

3D打印新材料研发基地投产2023年1月5日，华曙高科新材料科研基地（华曙高科新材料科技有限责任公司）一期项目在经历20个月的紧张建设后，在湖南益阳正式建成投产，华曙高科新材料研发团队也已正式入驻。 华曙高科创始人、董事长许小曙博士与湖南益阳南县经开区党工委副书记、管委会主任向佩，为华曙高科新材料科技有限责任公司揭牌 华曙高科新材料研发基地总占地面积90亩，分三期项目建设。其中一期项目13000平方米，建筑面积12371平方米，可实现年产500吨新材料的生产能力，产能提升三倍。同时，该基地还承担了新材料研发职能，具备完备的材料研发、实验、检测的设施和能力，未来将持续创新，提升材料性能和利用率，开发针对汽车、医疗、航空航天等行业应用的新型材料，支持全球用户不断扩大增材制造的应用广度和深度。 华曙高科新材料研发基地项目设计图 华曙高科新材料研发基地投入使用，将进一步夯实华曙高科3D打印设备、材料齐头并进的产业格局，满足华曙高科国内和海外用户不断增长的新材料多样化需求，助力客户加速3D打印产业化进程。 只有拥有自己的材料，才能不受制于人，才能真正帮助用户降低使用成本。自2011年开始，工业级3D打印领航华曙高科通过对国产化共聚尼龙制备工艺的优化及创新，与适配性配方的研发，成功突破了国外尼龙材料的技术壁垒。此举不仅使华曙高科掌握了完全自主知识产权的核心技术，成为全球领先的生产选择性激光烧结高分子粉末的企业，更打破了国际原料垄断，使材料成品价格大大降低，极大扩展了技术的应用市场。 华曙高科自主研发生产的新材料因为性能稳定、性价比高，已实现在全球30多个国家和地区的销售，海外市场的需求增长强劲，充分展示了中国智造的魅力。 3D打印设备制造厂房扩容 与此同时，随着华曙高科订单量高速增长，华曙高科采取了一系列措施增产增效。自2022年9月，华曙高科新增超5000㎡3D打印设备制造厂房，目前设备制造厂房总面积扩增至11000平方米，月产能实现翻番。 华曙高科新增超5000㎡设备生产厂房，月产能实现翻番 在3D打印设备生产管理方面，华曙高科应用精益生产方式，优化生产布局，实现生产过程标准化、工作流程优化，提高生产效率生产周期；在生产工艺方面，持续推进零部件的通用性、部件化，引入先进的工具、工装，改进检测与控制方法来提高效率与质量。通过各项措施，华曙高科3D打印设备制造周期缩短了30%，制造效率提升20%，进一步提升了市场竞争力。 沧海横流显砥柱，随着新材料研发基地一期项目的正式投产及3D打印设备制造厂房扩容，华曙高科开启了3D打印产业布局的新篇章。未来，华曙高科将持续投入人才、技术、资金，实现3D打印产业化进程的突破发展，推动中国成为继美国、德国之后，成为世界第三个增材制造产业强国。 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.为特殊金属和特种陶瓷开辟一种可行的3D打印解决方案 2.「理光」欲将粘结剂喷射金属3D打印用于铝合金散热器制造 3.2022年 | 国内外20余款重量级金属3D打印新设备看点 4.弗劳恩霍夫新工艺丨电弧+激光混合金属3D打印技术

并不是所有材料都适合于3D打印，受限于多种因素，材料对工艺也非常挑剔。 如金、银、铜高反射金属，对传统SLM金属3D打印设备所使用的激光波段的吸收率极低，在成形过程中存在极大困难； 对于钼、钨、钽等难熔金属，传统激光达到其熔点也并不容易； 而对于具有熔点相差较大元素组成的合金材料，如钨合金、黄铜等，由于各元素饱和蒸气压不同，基于粉末床的激光3D打印仍然难以保证合金中各成分的可控性。 总而言之，高反射金属、难熔金属、元素熔点差异大的合金，采用主流的金属3D打印设备并没有其他材料那般易于使用，从而为其应用造成了重要障碍。陶瓷也是一样，虽然当前已经有很多工艺可以成形，但也有开拓的空间。本文内容，所介绍的就是一条可行的、针对难成形材料的另一条解决途径——基于烧结的挤出3D打印技术。 特殊金属和陶瓷的可行3D打印技术 基于挤出的金属打印技术采用金属线材、粉末以及棒材作为成型材料，这种成型材料采用金属粉末和粘结剂混合而成，虽然机器原理与高分子材料FDM系统非常相似，但关键的区别在于打印头以及后处理环节。金属机的挤出喷嘴具有施加金属材料的特定属性，首先打印出零件的生坯，然后通过烧结，制造出具有高致密度的零件。国际知名品牌Markforged、Desktop Metal均拥有代表性的产品。国内方面，升华三维专注于采用挤出技术实现业内难成形材料的3D打印，其推出有基于颗粒料挤出的3D打印设备、材料以及工艺。 其所开发的粉末挤出打印技术（Powder Extrusion printing，PEP），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。 基于该工艺，升华三维相继开发出了适配于PEP工艺的材料，如不锈钢、铜及铜合金、钨及钨合金、高温合金、硬质合金、难熔金属等金属材料，氧化锆、氧化铝、碳化硅、生物陶瓷等陶瓷材料，为解决特殊金属和特种陶瓷材料制造加工难等问题开辟了3D打印解决方案。 钨合金挤出3D打印技术应用潜力 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，然而它的广泛优点也成为其难以加工的原因。除此之外，它的高硬度和极高的熔点，也使其成为难以攻克的3D打印材料。钨合金颗粒料升华三维基于挤出技术成功攻克其难点，自主研发了一种金属聚合物复合材料UPGM-96WNIFE钨合金颗粒料，粒径在8-14目。利用热融挤出系统有效实现了对材料的一体化成形控制。采用打印与脱脂烧结分开的工艺模式，不仅缩短了制备周期，并且很好地解决钨材料加工中极易出现的变形、裂痕、夹心等问题。挤出技术在钨等难熔金属3D打印领域的核心竞争力突出，能够满足轻量化、提升强度、耐用性和节省成本等多方面的需求。如有中空或多孔结构，并且不能直接切割的零部件采用传统方法很难制造出来，而利用挤出技术不仅可以解决钨在传统制造技术难以解决的复杂结构零件加工问题，还为解决我国在航空航天、汽车、船舶、能源、化工、医疗等制造业领域的复杂结构、减重设计及加工制造等问题提供一种新途径。 纯铜挤出3D打印技术应用潜力 纯铜具有广泛的用途，也是备受关注的3D打印材料，其在导电器件、散热器、随形冷却模具制造领域具有重要应用价值。但同时也由于铜导热性和反射性高的属性，纯铜和铜金属在金属3D打印技术中往往会反射激光束，导致成形效率低，冶金质量难以控制，使得打印的铜零件质量不佳。因此，铜也极难使用基于激光的3D打印系统来加工。 铜打印样品（来源:升华三维）为了获得高致密度或高导电导热纯铜制件，升华三维基于挤出工艺开发出的纯铜颗粒料UPGM-CU是一种金属聚合物复合材料，呈紫红色，粒径在8-14目的近球形颗粒。挤出技术不需要高能激光束，巧妙地避开了铜打印过程中的高导热、高反射问题，以间接3D打印的方式完美驾驭纯铜材料，克服了纯铜材料3D打印制造的挑战。升华三维利用挤出3D打印，创建了高度集成、复杂、贴合零部件表面的随形冷却通道，打印出结构紧凑、流体通道复杂、重量轻，尺寸小、效率高的产品零部件，实现了高性能纯铜组件制造的新突破。采用该技术可以用于热交换器、散热器和电感应器的产品开发。 SiC陶瓷挤出3D打印技术应用潜力 碳化硅陶瓷一直是特种陶瓷3D打印技术进一步拓展的挑战之一，因为其在成型过程中会出现缺陷，如气孔、裂纹、不均一性等，成型陶瓷器件难以抵抗脆性断裂，极大地限制了其机械性能。而复杂几何形状的碳化硅陶瓷构件往往难以用传统的加工技术制造，这在很大程度上制约了复杂结构碳化硅陶瓷的应用。 基于挤出技术的优势，升华三维开发出了碳化硅颗粒料，是一种陶瓷聚合物复合材料，呈灰色，粒径在8-14目的近球形颗粒。并已实现了碳化硅陶瓷复杂结构部件的大尺寸、轻量化、一体化制备，且成功将碳化硅陶瓷制备商业化，为生产高性能碳化硅陶瓷零件打开了大门。 碳化硅样品（来源:升华三维）2021年，上海硅酸盐研究所在升华三维订购了一套大尺寸独立双喷嘴打印机UPS-556系统，由此展开的高性能结构陶瓷和陶瓷基复合材料等应用的研究并取得进展。利用挤出技术特有的低温成形，高温成性这一特性，将热加工过程转移到烧结步骤，这使得更容易管理热应力，因烧结温度低于其他类型的直接3D打印工艺中所需的完全熔化温度，并且热量可以更均匀地施加，从而确保了产品性能的一致性，成功制备了碳化硅陶瓷光学元件等高附加值组件，获得广泛关注。 上海硅酸盐研究所利用UPS-556成功制备的碳化硅陶瓷光学元件及其性能 （*相关资料及数据来自研究团队已公开专利）END升华三维作为目前国内具备金属/陶瓷材料开发制备、金属/陶瓷3D打印机研发生产、切片软件开发到3D打印工艺、脱脂及烧结工艺一整套金属/陶瓷间接3D打印工艺链及解决方案的供应商。一直致力于面向解决金属·陶瓷传统制造工艺无法制造的难题，积极贯通金属/陶瓷制造全链条、全流程、全配套的高附加值服务。基于升华三维搭载的系统性软件与控制方法，可根据客户产品开发需求进行多晶格结构的设计与填充制造，快速落地应用。 该工艺为科研教育、工业制造、航天航空、军事国防、生物医疗、汽车、模具制造、新能源等领域智能制造提供了新的可行3D打印解决方案。 注：本文内容为升华三维授权发布。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.钨金属的不同3D打印工艺，优势互补、潜力无限 3.「理光」欲将粘结剂喷射金属3D打印用于铝合金散热器制造 4.2022年 | 国内外20余款重量级金属3D打印新设备看点

对新型轻质材料和热交换效率的提高在很多领域都有具有极大需求，如航空航天、汽车、半导体领域等，尤其在散热器应用中，高效的换热效率有助于提高能源效率和输出功率。以粉末床熔融为代表的金属3D打印工艺为制造具有更大散热面积的复杂结构散热器带来了可能，但其生产效率和成本成为限制应用的主要障碍。 那么，号称能够实现低成本、大规模制造的粘结剂喷射金属3D打印能否为散热器的制造提供可能？ 2022年11月，理光扩建了其位于英国特尔福德的客户体验中心，它将特别有利于那些考虑将金属粘结剂喷射3D打印技术用于电动汽车 (EV)、电动飞机等领域的客户，以创造新的价值，如提高电子元件（如电机和电池）的能源效率。这个致力于增材制造的客户体验中心将加速理光与制造业客户和合作伙伴的共同创造，同时帮助理光加深对客户潜在应用痛点的理解，从而提供包括3D打印机和生产工作流程在内的整体解决方案。 不使用激光，3D打印低成本制造 理光于2021年11月推出了能够打印铝合金的粘结剂喷射金属3D打印机，能够制造现有工艺无法制造的形状复杂的铝质零件，如轻量化零件、高性能热交换零件等。其目标是在其整个价值链中实现温室气体零排放，使客户能够通过使用理光的3D打印机开发高能效产品，从而为实现零碳社会做出贡献。 理光声称其3D打印技术可以批量生产铝合金部件，而铝合金因导热性好且重量轻而被广泛使用，更是制造散热器的重要材料。理光的金属3D打印技术可以生产形状更复杂的金属部件，如复杂的狭窄管道。使用铸造和切割等传统金属加工方法无法生产此类零件，而使用基于激光的3D打印则成本很高。 理光粘结剂喷射金属3D打印的铝合金零件 理光一直在开发高清工业喷墨打印头，在喷射类3D打印技术中，理光喷头的占有率非常高，能够喷射大尺寸墨滴的Gen4有非常大的应用前景，Stratasys的Polyjet技术的工业级3D打印机产品全部应用的理光喷头。通过将这些技术用于金属3D打印技术的开发，理光可以在高速的情况下可靠的生产金属零件。 克服两点困难 脱脂烧结，是粘结剂喷射金属3D打印工艺的重要步骤。对于铝质零件来说，由于粉末表面有很强的表面氧化物，因此阻碍了铝粉的烧结，这也是很长一段时间内均无法使用该工艺成型制造铝合金的原因。为了解决这个问题，理光开发了一种具有特殊配方的铝合金粉末、粘结剂以及适合这些条件的烧结方法。 理光铝合金粘结剂喷射金属3D打印烧结流程 粉末清理，也是粘结剂喷射金属3D打印工艺的重要环节。在打印完成和固化之后，零件需要从粉末中清理出来。然而，当零件的形状非常复杂时，刷子和气枪可能无法清除所有粉末。理光一直在开发一种技术，可以通过浸入溶剂中轻松去除多余的粉末。因此，理光的技术支持制造结构非常复杂的零件（如狭窄的内部通道）。   通过溶液去除管道内的粉末 理光可打印复杂的狭窄管道 理光粘结剂喷射金属3D打印的复杂结构具有散热应用潜力 理光株式会社旗下的增材制造业务中心总经理表示，许多产品存在技术问题，如散热问题或减重限制，它们无法充分发挥作用。理光希望其独特的铝合金粘结剂喷射3D打印技术将为解决客户面临的这些问题做出重大贡献。随着客户体验中心的开放，理光希望加快与客户的共同创造，为客户产品提高附加值，为零碳社会做出重大贡献。 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;硕博千人交流群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.盘点：2022年值得关注的3D打印新材料、新工艺和新应用突破 2.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 3.富士康粘结剂喷射金属3D打印项目或受挫，合作方陷控制权争夺 4.弥补短板，MIM制造商将粘结剂喷射金属3D打印技术纳入生产体系

当前材料仍然是限制3D打印技术应用的关键因素，无论是专门的材料开发商还是如NASA或北航王华明教授团队这样的用户或技术开发团队，都试图开发出更高性能的材料。实际上，研究人员已经不仅仅在开发适合于3D打印成型的材料，也在利用3D打印技术开发新材料，而有些材料对于3D打印的工艺也会“非常挑剔”。 在总结2022年之前，3D打印技术参考先来回顾一下2021年本领域在工艺和材料方面取得的突破，它包括诞生了一批耐热铝合金、耐高温树脂及耐高温尼龙粉末等新材料，还实现了铝合金、铜合金等更多成形工艺突破。2022年，工艺、材料技术以及应用方面继续发展，它们覆盖了当前主流的3D打印工艺以及航空航天、汽车、医疗等多个应用领域。 1. NASA一种新型3D打印合金，将性提升1000倍 4月12日，NASA官网刊发消息，研究团队新开发出一种新型适用于3D打印的高性能合金，能显著提高航空和太空探索系统中零件的强度和耐用性，从而实现更好、更持久的性能。 使用3D打印制造的ODS合金 该新材料是一种氧化物弥散强化合金，被命名为GRX-810，其在极端温度下具有增强的机械性能。在约1000℃时，与当前最先进的材料相比抗压断裂强度翻倍、压裂前拉伸/弯曲灵活性增强3.5倍、在高温应力下的耐久性超过1000倍。NASA指出，这种新合金可用于制造航空航天高温应用环境下的零件，如飞机和火箭发动机内部的零件，它可以在达到断裂点之前承受更严酷的条件。3D打印技术参考注意到，热力学建模和3D打印为开发这一具有突破性能的新型高温合金发挥了重要作用。 评选理由：这款新的金属3D打印材料所带来的性能提升和影响力远超其他材料，是2022年最受关注的新材料之一。 2. 多款高性能铝合金 宝航公司发布了多款高性能铝合金 HS5601超高强度铝合金，这是一种适用于SLM工艺的超高强度铝合金粉末材料，其抗拉强度达到620Mpa，断裂延伸率8%，有望帮助解决航空航天等尖端应用部门对轻质高强材料的需求。 HT4251耐温铝合金，在250℃的高温下，抗拉强度稳定在264.5MPa、屈服强度稳定在198.5MPa，延伸率稳定在15%，表现出了优异的耐温性能。 HC 200双两百高导热铝合金，热导率超过200 W/(m·K，且抗拉强度高于200MPa，特别适用于新型散热器（尤其是微通道散热器）的设计和开发。 宝航公司发布多款高性能铝合金 一种用于3D打印的防爆铝合金粉末 2022年，Equispheres公司开发了一种用于增材制造的不易爆的铝合金粉末，可减少与3D打印材料的日常处理相关的危害。 这种新材料被命名为NExP-1，专为铝合金部件的生产打印而设计，在不改变材料质量或化学成分的情况下实现了关键的安全特性。在打印方面，这种材料的性能与其他铝粉一样，但它具有不易爆炸和不易燃的外优势。 Equispheres公司开发的防爆铝合金 评选理由：铝合金一直都是金属3D打印领域应用的关键材料，在航空航天及汽车领域有广泛应用，以宝航为代表的高性能新材料的市场化无疑会推动行业应用的发展。 3.一种热膨胀树脂3D打印工艺，将推动泡沫制造领域重要创新 传统制造泡沫市场面临着许多挑战——从限制设计的昂贵模具，到高昂的运输成本，再到特定泡沫设计中无法轻松调整的强度和肖氏硬度。3D打印技术参考注意到，Desktop Metal于2022年展示了其在泡沫3D打印方面的创新，采用子公司Adaptive 3D发明的弹性体3D打印技术，开发了新型泡沫材料，能够制造同时保持座椅预期性能和舒适度的轻型汽车和卡车泡沫座椅。 自由泡沫加热膨胀过程 采用FreeFoam树脂和ETEC Xtreme 8K DLP系统进行3D打印，部件可以在大约160-170°C的烘箱中通过短暂加热循环实现按需膨胀。打印部件包含分散的热活化发泡剂，可在材料内部形成闭孔。这种高度可控的工艺使FreeFoam树脂能够根据树脂的等级按照2-7倍持续扩大打印尺寸，从而在所需的公差范围内制造最终部件，同时可以调整想要的柔软度或硬度。这种新工艺允许3D打印机生产比打印机原始构建区域更大的最终泡沫部件，并使泡沫产品能够以紧凑的尺寸运输，用户只需在组装或使用时使其膨胀展开即可。FreeFoam材料预计将于2023年广泛商用。 评选理由：这种新工艺允许3D打印机生产比打印机原始构建区域更大的最终部件，并使泡沫产品能够以紧凑的尺寸运输。对于泡沫制造，这是全新的工艺和材料；对于3D打印，这也是一种全新的展现形式。 4. 一种新型光固化3D打印工艺，能够处理50倍于标准的高粘度树脂 2022年，3D打印机制造商BCN3D推出了一种新型的高粘度树脂立体光刻制造Viscous Lithography Manufacturing(VLM)技术，能够处理比行业标准高50倍的高粘度树脂，获得了3倍于刚性材料的抗冲击性和200%的扛撕裂强度增量。这种工艺的特殊性完全不同于此前的打印方法，为处理高粘度树脂创造了条件。 高粘度树脂层压与打印过程VLM与大多数其他LCD 3D打印机不同，它利用了一种特殊的机械系统，首先将树脂层压到薄膜上，然后该薄膜会被运送到树脂固化的构建区域，再通过曝光实现切片层的成型。由于VLM树脂可以在两种不同的薄膜上（左右两个树脂槽）层压和固化，因此可以加快打印时间，甚至可以将两种树脂组合用于多材料部件和可溶性支撑结构——这是当前树脂3D打印市场上未曾见到的功能。通过使用UV灯和LCD屏幕，无论一次打印1个部件还是100个，VLM都能提供恒定的每层打印时间，从而具有极高的吞吐量。评选理由：这种快速成膜和大表面积成型的结合使VLM成为市场上使用高粘性树脂的最高效的增材制造解决方案。 5. 弗劳恩霍夫新工艺丨电弧+激光混合金属3D打印技术 电弧增材制造以金属丝为原料、电弧作为热源，可以进行大尺寸金属零件快速、高效制造。同时，基于该工艺的设备简单、材料利用率高、成本更低。但3D打印技术参考根据相关文献，电弧增材制造过程以高温液态金属熔滴过渡的方式进行，随堆积层数的增加，堆积零件热积累严重、散热条件差、熔池过热、难于凝固、堆积层形状难于控制。特别在零件边缘堆积时，由于液态熔池的存在，使得零件的边缘形态与成形尺寸的控制变得更加困难。这些问题都直接影响零件的冶金结合强度、堆积尺寸精度和表面质量。由此可见，成形形貌的控制是金属零件增材制造技术的主要瓶颈。 COLLAR Hybrid（同轴激光电弧混合）加工头结构示意图 为解决该问题，弗劳恩霍夫激光技术研究所在今年开发了一种将电弧增材制造和激光沉积融合在一起的混合金属3D打印技术，这种被称为COLLAR Hybrid的工艺能够提高焊接速度、获得更优的表面质量并推动电弧金属3D打印的应用。在新工艺中，研究人员使用同轴定向的环形激光束包围电弧，使其不会脱离，通过强制引导它来提高精度。研究发现，新工艺的材料沉积效率最高可提高150%，相比电弧沉积速度提高了一倍，零件表面质量也显著改善，所需要的后处理也大大减少。 评选理由：弗劳恩霍夫激光技术研究所一直是激光技术和3D打印技术的高端研究机构，电弧增材制造也越来越多的用于制造大尺寸构件，这种新的对电弧的控制策略将减少其应用障碍。 6.GE航空最新：合并150个零件，3D打印1米直径高温合金发动机部件 10月，3D打印技术参考注意到，GE 航空采用GE Additive的粉末床激光熔融装备3D打印了直径1米的In718高温合金航空部件，这是该公司使用金属3D打印工艺制造的尺寸最大航空航天零件之一。通过将150多个零件合并为一个，采用3D打印代替传统铸造，使零件的质量和成本降低了30%，交货时间也从九个多月减少到两个半月，显示出巨大的成本、重量和时间节省。 评选理由：GE Additive最具代表性的技术能力便是大范围合并设计传统零件，使其成为一个整体进行3D打印制造。在过去几年，该公司已经实现了大量经典案例，如知名的Leap发动机燃油喷嘴、GE Catalyst发动机中框组件与燃油加热器等。大量合并零件将带来提高部件寿命、缩短供应链、减少成本等在内的大量的改变。本年度3D打印的1米直径高温合金部件，是迄今为止已报到的该团队3D打印的最大尺寸合并零件，使零件合并与制造达到了新的规模。 7.Relativity Space升级3D打印技术，能水平打印超30米大型零件 2022年，使用先进3D打印技术制造火箭的民营航天公司Relativity Space宣布推出其第四代Stargate 3D打印机，其完全不同于此前常见的垂直方向打印和主流成型尺寸的装备类型。 第四代系统“克服了传统的打印限制”，打印机可以水平移动并能够将多根金属丝送入单个打印头。前三代Stargate打印机的打印速度已经远远超过了行业标准，Stargate 4的打印速度比上一代快7-12倍。Stargate 4消除了影响3D打印机垂直打印高度的天花板限制。通过水平打印，能够生产长达120英尺（约36.5m）、宽24英尺（约7.3m）的零件，打印体积容量是之前第三代产品的55倍。同时需要注意的是，更大的打印尺寸，意味着可以合并更多的零件，火箭的零件组成数量将进一步降低，火箭的总体制造速度也将提升。 评选理由：新的Stargate采用先进的“感知技术”，将计算机视觉、传感器和遥测技术相结合，以实现实时过程监控。这种自上而下的3D打印生产方法，利用软件驱动、机器学习来创建更复杂和更大的金属零件，使该行业实现了前所未有的创新以及颠覆性发展。 8.3D打印用于青藏高原水电站建设，引广泛关注 中国采用3D打印建设大坝的项目，在2022年获得了国内外的广泛报道。3D打印技术参考查询到了与该项目相关的一篇论文——《大型填筑工程3D打印技术与应用》，作者为刘天云副研究员，也就是羊曲大坝项目的首席科学家。文章指出，将人工智能、工程装备、工程技术与工程科学深度交叉融合，实现填筑工程智能建造的+3D打印技术时机已经成熟。 研究团队已研发了多种人工智能机器人协同作业的填筑工程+3D打印装备技术系统，并开展了多项示范工程实践。羊曲水电站从2021年12月26号开工，预计到2024年完工。新技术的使用能够使人们摆脱繁重、重复和危险的工作。 评选理由：将3D打印技术概念运用到如此大型的工程建设中，羊曲水电站的尝试尚属世界首例。 9.金属+陶瓷 | 一种基于烧结，可实现多材料3D打印一体成形的方法 不同于Xjet的纳米材料喷射工艺，Grid Logic公司开发的是一种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。其采用基于粉末的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。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。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。 评选理由：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。 10.混合DLP-SLA技术，实现高效率、高精度3D打印 10月，阿姆斯特丹大学同意将混合立体光刻技术授权给数字光处理 (DLP)…

随着中国疫情防控优化调整措施的落实，中国经济和社会秩序将加快恢复。为回应国内外制造企业对于面对面商务洽谈的热切期盼，深圳国际增材制造、粉末冶金与先进陶瓷展览会(Formnext + PM South China)定于2023年8月29至31日在深圳国际会展中心(宝安新馆)举办。届时，数百家中外参展商将集中展示增材制造、粉末冶金、先进陶瓷三大领域的高性能原材料、设计、软件和加工技术等一系列前沿先进技术和设备。2023年展会规模达20,000平方米，预计将吸引逾300家企业参展及超过15,000名观众到场参观。 增材制造市场规模 增材制造技术自本世纪初成为制造行业焦点，多年来一直保持高速发展。这项崭新技术为过去传统制造方式的各项痛点，提供了良好的解决方案。根据预测，全球增材制造市场规模至2027年将达到651.5亿美元，2020至2027年期间的复合年增长率为29.86%。在中国，尽管受到疫情影响，国内增材制造行业仍然呈现上升态势，2021年中国增材制造市场规模为261.5亿元人民币。预计至2022年年底将达到330亿元人民币， 2024年更有望突破500亿元人民币。 粉末冶金&先进陶瓷市场规模 粉末冶金和先进陶瓷是中国大力发展的新材料重要分支，跻身于先进成形工艺前列。2021年中国先进陶瓷市场规模达到890亿元人民币，同比增长6.33%，约占全球市场23%，预计至2022年底将达到922亿元人民币。同时，2022年中国粉末冶金市场规模复合年均增长率有望保持5.0%，在2023年预计达到182.8亿元人民币。近年来，粉末冶金与先进陶瓷增加对增材制造的采用以实现轻量化、多样化发展，有效提升了零件的制备研究和创新引领，为进一步增强国际竞争力开创新局面。 2023年 8月 众多知名企业已确定参展 在政策的支持下，来自增材制造、粉末冶金及先进陶瓷相关高性能原材料、设计、软件和加工技术领域的参展商，深知行业展会在中国市场的重要性和未来增长前景，已准备好通过展会平台，向国内外观众展示其前沿创新解决方案和产品。已确认参展的著名品牌及展示内容包括： 增材 制造 一胜百模具（东莞）有限公司、巴斯夫（中国）有限公司、安徽中体新材料科技有限公司、赢创特种化学（上海）有限公司、上海汉邦联航激光科技有限公司、深圳市纵维立方科技有限公司、深圳光韵达机电设备有限公司、苏州铼赛智能科技有限公司、万华化学集团股份有限公司、武汉易制科技有限公司、浙江迅实科技有限公司等。 粉末 冶金 宁波恒普真空科技股份有限公司、安泰科技股份有限公司、深圳市星特烁科技有限公司、东莞市昶丰机械科技有限公司、江西悦安新材料股份有限公司、天津铸金科技开发股份有限公司、广州市象上精机有限公司东莞分公司、金川集团股份有限公司、天通吉成机器技术有限公司、空气化工产品(中国)投资有限公司等。 先进 陶瓷 北京北方华创真空技术有限公司、广东东方锆业科技股份有限公司、中材高新氮化物陶瓷有限公司、山东华美新材料科技股份有限公司、上海卡贝尼精密陶瓷有限公司、常州久压久机械制造有限公司、广东鑫信智能装备有限公司、深圳市叁星飞荣机械有限公司、武汉三维陶瓷科技有限公司、嘉兴饶稷科技有限公司等。 *排序不分先后，版面有限，仅展示部分品牌，更多参展品牌请联系主办方获取。 听 展商说 上海汉邦联航激光科技有限公司将首次参加Formnext + PM South China。基于对Formnext 品牌及市场前景的信心，汉邦科技公司的代表表示：“华南地区，尤其是深圳，一直是3D打印行业以及中国生产制造的核心区域。我们不仅想通过Formnext + PM South China 推广品牌及旗下产品，还希望接触到更多来自该地区的制造商，并交流对行业的见解。” 此外，宁波恒普真空科技股份有限公司明年将再度参展。该公司销售总监周斌先生对于恒普在2021年首次参展的收获表示满意，他分享道：“我们对Formnext + PM South China抱有信心，这是我们立足华南市场的首选。通过展会，我们可以接触到更多优质潜力客户，让业界深入了解我司的产品水平和技术实力。” 另一家参展企业，山东华美新材料科技股份有限公司作为全国碳化硅制品行业领航企业，其总经理石金旺先生亦认同利用展会平台接触客户的重要性，他表示：“我们对展会印象还不错。希望可以借助展会平台让更多客户感受到华美新材料的风貌，同时更好地了解国内外买家喜好，生产更多迎合市场需求的产品。我们坚信中国先进陶瓷市场的潜力不可估量”。 Formnext + PM South China 由新之联伊丽斯(上海)展览有限公司及广州光亚法兰克福展览有限公司共同主办。2021年展会迎来了199家优秀展商展示前沿产品和解决方案，并吸引9,330名行业观众和专业买家到场参观采购。展会同期举办了十多场高品质的行业论坛和学术会议，来自学术界和企业界的数十位专家学者莅临演讲，与参会者们进行深入互动交流。