碳纤维3D打印的过程并非直接进行纤维打印，而是通过复合的方式填充于其他材料中起到增强效果，如碳纤维增强尼龙、PLA、PEEK等。当前聚合物3D打印材料增强的方式无非两种，即短纤填充和长纤复合，增强方式的不同也造成了打印工艺的不同、性能的不同以及应用的不同。本期，3D打印技术参考从增强方式的角度分析这些不同。一. 短切碳纤维填充聚合物材料短切碳纤维是当前标准热塑性塑料的增强材料之一，其工艺过程是将短切纤维分散在热塑性塑料中，制成混合粉材或挤压成线材，采用激光烧结或FDM熔融沉积的形式实现成型（另，惠普多射流熔融技术也可实现）。这种强化方式能够整体性的提升材料强度和刚度，并达到优异的耐热性、表面光洁度和耐化学性。短切碳纤维填充尼龙性能数据但这种方法并非始终没有缺陷。一些短切纤维增强线材通过调节纤维对材料的饱和度来调节强度，随着纤维颗粒浓度的升高，材料可能难以顺畅的挤出喷嘴，留下可见的缺陷和粗糙的表面纹理，从而影响工件的整体质量。Markforged新推出的短纤碳纤维复合尼龙阻燃材料Onyx FR激光烧结碳纤维复合尼龙汽车进气歧管功能部件短切碳纤维增强材料实现了传统热塑性材料所无法达到的性能，能够提供内部测试或面向客户的部件所需的强度和外观，可用于航空航天、国防和汽车行业原型测试及最终使用部件。二．连续碳纤维增强聚合物材料短切碳纤维在增强材料整体强度方面具有显著优势，而连续碳纤维则可使零件达到更高的强度和功能。当前连续碳纤维制造采用的几乎均是FDM工艺，在打印过程中，将连续的碳纤维嵌入标准的热塑性基材中。带有双喷头的连续碳纤维打印机基于该工艺的打印机在工作时，首先通过喷嘴成型传统热塑性材料，随后另一个喷嘴将纤维“熨烫”在刚成型的塑料基体上，在需要跨越的位置，喷嘴处有一切割装置将纤维切断。连续碳纤维填充其中更像零件的骨架采用这种方式增强的材料更强、更硬、更耐用，并且保持了热塑性基体材料的耐热性、耐化学性和良好的打印质量。与此同时，连续纤维增强的材料还可以以相对较轻的质量达到传统金属部件的强度，这在要求强度质量比的行业具有重要意义。连续碳纤维的强度与重量比是增强纤维中最高的。碳纤维增强材料的强度是短切增强尼龙（Onyx）的6倍，硬度是其18倍，通常用于替换机加工铝合金零件碳纤维增强的尼龙（7g，左）和铝合金（12g，右）同时悬挂12.5kg重物比较连续碳纤维不仅增加了强度，而且还提供给用户在需要更高耐久性的领域中有选择性地进行强化。连续碳纤维的FDM工艺可以选择逐层基础强化，因此可以获得同心轴向强化和各向同性强化。同心填充加强了每层（内部和外部）的外边界，并通过用户定义的循环数延伸到零件中。各向同性填充在每层上形成单向复合增强，并且可以通过改变层上的增强方向来模拟碳纤维编织。这些强化策略使航空航天、汽车和制造等行业能够以新的方式将复合材料集成到其工作流程中，有效地模拟金属性能。更长的纤维意味着材料强度更高，纤维有助于在一个区域上扩散载荷，通过控制方向，Arevo将碳纤维增强材料以钛合金1/3的重量实现了5倍强度的提高END碳纤维传统工艺制造过程十分复杂并且需要大量人力劳动，采用3D打印技术无疑使碳纤维复合材料的制造更为便捷。两者的结合同时解决了热塑性3D打印存在的种种性能不足问题，这无疑为直接制造最终功能部件提供了更多可能。当前的碳纤维3D打印工艺实则分为短切纤维填充和连续纤维增强两种，复合方式的不同自然带来不同的性能和应用，那么，你到底需要的是哪种增强方式呢？欢迎转发延伸阅读：几种碳纤维3D打印技术Markforged打印机工作原理及先进应用案例：3D打印如何用于工装夹具生产ARGO 500：一种高性能的聚合物打印机 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：碳纤维3D打印：短纤填充与连续增强的区别与性能差异

在金属打印领域，SLM Solutions无疑属于拥有雄厚实力的打印机品牌。其在2015年于上海设立了第一家全资子公司，经过三年多的发展，公司从最初仅有的3名员工发展至今天的20余人团队，完成装机量50余台，业务单元也从单一的销售服务成长为具备销售、技术支持、应用开发和售后服务等全方位综合能力的团队。随着中国市场的扩大，为了更好、更高效的服务用户，SLM Solutions于今日在上海成立全新的应用中心。SLM Solutions上海应用中心上海应用中心配备哪些装备？目前应用中心配备四台打印机，包括一台SLM 125，一台SLM 280 单激光设备，双激光SLM 280和SLM500 各1台，并配有两套PSV全自动供粉系统，可以实现两种材质的快速切换。同时还集成了日本三峰Mitutoyo精密影像测量仪、喷砂机等后处理设备 ，备件中心、粉末存储中心等完备的辅助设施。上海应用中心主要设备概况未来上海应用中心还将配备SLM800 、 SLM 280 PS 以及更新型的生产系统。上海应用中心将成为除SLM Solutions德国总部以外最大的海外应用中心，也是同行业内在中国建立的最大的应用中心。应用中心能够实现哪些功能？新应用中心旨在进一步加强与客户的合作，更好的协助客户攻克产品在使用增材制造技术进行生产时遇到的问题，进一步促进客户使用金属打印技术实现创新。SLM Solutions 开展客户培训与此同时，应用中心还将为用户和合作伙伴提供技术展示、样件试制、技术交流和培训支持等多项服务。整合在世界各地的应用中心所共享的技术资源，为中国客户提供高质量、快速的技术服务，更好地促进以SLM为代表的金属打印技术的发展，为客户创造更多价值。关于SLM Solutions的重要技术作为业内知名的金属打印公司，SLM Solutions推出了一系列改变传统SLM设备观念的新型技术。其所拥有的多激光、双向铺粉、集粉末外置输送以及打印和粉末处理同时进行的闭环粉末处理技术，使其选区激光熔化系统具备了一流的安全性，同时进一步提高了金属零部件的生产效率。SLM800全自动化系统笔者此前曾着重关注其SLM800系统，这台打印机在2017年即实现了金属SLM打印工艺自动化处理功能。而将设备做大，势必还需要攻克多激光聚焦光斑定位精度、激光功率一致性、多光束无缝拼接、多象限加工重合区制造质量控制以及大功率长时间工作条件下的光学系统的稳定性控制等众多技术难题，才能为实现大型复杂金属零件的高效率、高精度、高性能成型提供基础保障。而这些技术确实也成为一些后来者模仿的对象。曾实现的典型创新应用是否还记得笔者此前曾分析过的布加迪制动卡钳、英国航空航天公司Orbex制造的世界上最大的火箭发动机部件以及德国航空航天和涡轮机械领域的制造商PRÄWEST开发的燃气轮机旋流器？SLM 500制造的布加迪钛合金卡钳测试过程SLM 800制造的世界最大的火箭发动机部件SLM Solutions制造的镍基合金旋流器燃料喷嘴这些有名的应用均是采用了SLM Solutions的设备制造，其工程师们帮助用户完成了一系列的设计改造及工艺规划，这些创新性的应用不仅仅在于部件功能性的实现以及成本、材料和时间的节省，更在于它所能起到的示范作用。笔者也希望，SLM Solutions能够将这些应用的积累转移到中国应用中心，能够为中国本土企业创新提供更为专业的指导。END上海应用中心的开业不仅仅是SLM Solutions发展历程中的一个重要里程碑，同时也表明了该公司对中国市场的信心。SLM Solutions集团首席执行官Meddah Hadjar先生表示:“中国对我们来说是一个不断增长的市场，随着工业激光选区熔化技术的应用，制造业正在继续转型。新的应用中心不仅延续了我们对中国市场的承诺，还为我们当地的专家团队提供了更多的资源来支持客户，帮助客户更好的使用SLM技术实现创新。”欢迎转发延伸阅读：SLM如何实现密闭清粉及内部换缸理念的重要性布加迪极限测试3D打印制动卡钳 为批量生产铺路采用3D打印制造火箭发动机的设计与工艺考量多激光无缝拼接的大尺寸粉末床激光熔化自动化设备是怎么工作的？ 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：全面解读SLM Solutions成立上海新应用中心的功能与意义

近几年3D打印无论在技术、材料还是应用方面都一直不断取得突破，市场规模持续增长。这些成就使得传统制造业对这一技术充满信心，尤其在2018年，一些公司陆续开始大规模采用该技术，而仍然有很多公司继续采取渐进式措施来应对市场变化。本期，我们来介绍哪些技术的进步推动了3D打印在制造业中的发展。3D打印市场预测偏低3D打印市场的预测其实很困难。目前的许多预测都有不同的时间框架，有的侧重于3D打印的特定部分，有的则将技术细分为行业。这些差异使得评价趋势如何演化变得困难。以下是有关3D打印市场的一些评论。根据SmarTech Publishing的3D打印市场前景和总结报告，3D打印行业在2018年增长了24％，总市值达到93亿美元，而聚合物3D打印销售额增长至55亿美元。Wohlers Report 2019显示，2018年增材制造市场达到98亿美元，相比2017年73亿美元的规模增长33.5%。MarketsandMarkets.com表示， 3D打印整体市场预计到2024年将从2018年的99亿美元达到348亿美元，复合年增长率将达到23.25％。根据Frost＆Sullivan的数据，预计到2024年，航空航天领域的3D打印技术和材料市场将增加到5.311亿美元。这些统计实际上并未基于3D打印的潜在应用进行预测，很多公司因为对应用挖掘不够尚未发现这项技术的更多优势。例如，采用3D打印进行零部件修复的应用经常被忽视，而全世界每年因金属腐蚀造成的直接经济损失达7000亿美元，全球商业航空业每年需要花费近1000亿美元的费用用于维修，因此看来，3D打印所面对的市场规模是否会更广阔呢？3D打印用于零件修复目前，航空航天和汽车工业正在帮助推动3D打印市场规模的增长，医疗行业也在不断更新3D打印的新应用。展望未来，不仅是新技术和新材料将推动3D打印市场的发展，标准化和数字制造的趋势也将深化这一新型制造形式的应用。标准、检测和在线监控的发展航空航天、汽车和医疗是被高度管制的行业。为了让3D打印在这些领域真正发展，除了技术本身，工程师还需要检测手段来验证质量。从原料、设备以及每个零件的工艺参数直至交付，这需要完整的认证过程，确保零件符合标准和法规。福特和Carbon联手使用3D打印技术生产成品零件，双方的合作促进了福特生产数字化的发展制造质量的稳定性是3D打印面临的重要问题，对于金属3D打印尤其如此。整个行业有无数多个粉末供应商和不同的打印机提供商，所有这些因素都可能会导致不同的制造质量。事实上，即使是相同的材料和设备，不同打印批次甚至同一批次的结果也会不同。例如，采用选择性激光熔融（SLM）工艺，即使使用同一批粉末和同一台设备，AlSi10Mg的屈服强度也会在235-290Mpa之间变化。3D打印的铝合金部件为了推进3D打印应用，必须使用在线或自动化流程，检查和验证所有潜在的影响因素。这将使3D打印行业面临更多的检测设备。3D扫描仪、逆向工程软件、CT扫描和全数字流程将为标准化过程带来巨大价值，然而这并不会降低产品制造的效率。事实证明，CT扫描是检查塑料零件的一种很好的方法，它有可能被应用到生产线上。将CT技术与视觉检测软件结合可以实现自动化。而金属零部件的检测仍存在困难。使用3D打印可以让公司实现定制生产并提高灵活性Sigma实验室正致力于过程视觉的研发，它可以在线监控打印过程，确定打印质量是否偏离标准太远，并停止生产。在检测到错误时停止进程是非常重要的。速度慢是3D打印的重要缺陷，而且金属粉末也并不便宜。如果一个零件在打印早期出现质量问题，而工程师可能要等到生产后期才能知道。如果监控软件在开始时便发现并终止制造，便可以节省材料，防止浪费时间，并提前调整生产计划。材料和技术的进步 3D打印材料成本和制造成本的降低正在加快技术应用，当前塑料3D打印可以提供多种具有成本效益的选择，而金属3D打印则在大规模使用方面发展缓慢。尽管像HP Metal Jet和Desktop Metal这样的打印机看起来能够实现成本降低和大规模生产，但这类金属同样也存在局限性。粘结剂喷射制造的零件在强度方面无法比拟其他工艺，不过仍然有很多非承重部件和低强度部件需求，因此粘结剂喷射工艺已经引起了业界的关注。随着工程师对3D打印的熟悉程度越来越高，未来可能会找到更多解决方案。粘结剂喷射技术制造的零件并非所有的颠覆性影响都是金属打印带来的，近几年碳纤维3D打印同样取得了重要进展。Markforged是第一家实现碳纤维3D打印商用的公司，2018年Stratasys也发布了类似技术的打印机。碳纤维的3D打印制造相对于传统的密集手工劳动过程兼具自动化和效率优势，可以更快的速度制造复杂、轻质、高强度的部件。航空航天和自动化制造领域占据了碳纤维3D打印的大部分市场，在这些领域，部件的重量和强度都很重要，能够降低碳纤维部件的成本将是打破传统碳纤维行业的重要一步。Stratasys推出的Fortus380碳纤维3D打印机应用于航空航天行业Arevo是一家专注于超强度聚合物复合材料增材制造的公司，其用于优化打印部件材料属性软件算法，可将碳纤维布置在最佳方向，根据零件的使用方式提高零件强度。Arevo开发的新型打印机有一根连续碳纤维预埋在聚合物线材中，在打印过程中按照零件界面进行布置。与碳纤维短纤的随即分散提高整体强度不同，控制纤维走向可以钛合金三分之一的重量达到其五倍的强度。3D打印碳纤维可替代部分金属零件新材料为原始设备制造商提供了更强、更灵活的聚合物材料，这些新型材料的上市，无疑会使制造企业的打印机发挥更多作用。新材料的发展无疑深化了3D打印应用，而一些新技术的诞生则使该技术实现了跨越式发展。Carbon在几年前开发的连续液面生产（CLIP）技术在汽车行业取得的成功显示出大规模数字制造的巨大前景；同时，该技术还在阿迪达斯运动鞋的批量制造中，成功引领了制鞋领域的创新进程。光固化立体成型技术如果说SLA仍然是基于二维截面的Z轴层叠制造，那新近诞生的多激光立体光刻和计算机轴向光刻则真正实现了三维截面的建造过程。该过程从不同的角度使用像DLP一样的二维图像同时曝光，材料暴露在足够的能量下快速固化成所需的几何形状。相对于传统的3D打印过程，该技术无疑会进一步提高生产速度。END3D打印的大规模应用势必会成为趋势，然而这离不开新材料的开发和打印技术的进步，也离不开打印效率和制造质量的提升，以及相关标准和法规的完善。但无论怎样，3D打印的规模化应用确实已经初漏端倪，未来更是值得期待。欢迎转发延伸阅读：人工智能和3D打印：满足制造业的未来Carbon已来中国，及可能面临的问题先进材料正在塑造聚合物增材制造的未来3D打印技术的应用对企业创新独占的挑战与对策 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：哪些技术的进步推动了3D打印在制造业中的发展

3D打印在文创作品中的应用不仅仅在于产品本身，更多的价值在于它所能体现出来的文化与创意，这是产品附加值的体现，就如同故宫口红，它是一种文化符号。作为国内顶尖的3D打印设计公司，极致盛放也是全球首个3D打印设计品牌，它致力于全球范围内的三维设计和研究服务，为超过百家以上的知名企业、高校院所、政府部门和行业协会提供专业的设计和打印定制服务。本期，笔者节选其中代表性的作品进行阐述介绍，它们涵盖了多种3D打印制造工艺，希望能够给读者带来兴趣。1. 玲珑球吊坠技术：高温陶瓷3D打印玲珑球吊坠是玉玲珑系列首饰之一，它将东方民族特有的智慧和技艺，凝聚在精妙绝伦的每一转中。极致盛放以现代的眼光，去粗取精，站在古代匠人的肩膀，依托3D打印技术，让更加繁复、精巧的设计成为可能。球体表面镂刻各色浮雕花纹，大小数层空心球交错重叠、环环相扣，金属与陶瓷的碰撞使得设计更富巧思，别具一格。同系列，玉玲珑耳坠2. “缪斯女神”徽章技术：3D打印蜡膜翻铸，铜镀金“缪斯女神”徽章是极致盛放为上海话剧艺术中心特别定制，神像左手持矛 右手拿盾，暗含着戏剧创作中的矛盾冲突，也寓意着戏剧人在戏剧创作中的一次次内心的桎梏与解放。在希腊神话中的缪斯女神是艺术与青春之神，设计师采用3D打印蜡膜翻铸工艺将这一艺术精髓融于这枚精致的徽章中。3. 《梦蝶篇》系列手包技术：激光烧结尼龙/TPU在西方的传说中，Lunamoth——天蚕，是一种美丽的夜间飞蛾，它们的翅膀是昂贵的炼金术材料。在数字化的繁华都市中，蛾儿雪柳黄金缕充斥着生活的点点滴滴，设计师将现代新材料与Lunamot意向相结合，将三维设计的优势演绎得淋漓尽致。TPU材料的高耐磨性和高弹性，让人感觉轻便舒适；后期的喷漆和染色工艺让其传递出繁盛、华美的意境。4. 《海水江崖如意》青铜印章技术：金属选择性激光熔融极致盛放为故宫打造的全新宫喜礼之《海水江崖如意》青铜印章通体金色，贵气逼人。精致的繁复的设计中，采用了曾是宫廷皇族龙袍御用的纹样 “海水江崖”图案设计。本枚印章的尺寸为20*20*35mm，使用青铜材料，印章内部进行了点阵减重处理，表面光洁，内部通透，把玩在手掌之间，如“铜透”在心。5.《镜花水月》3D打印奖杯技术：SLA 透明光敏树脂+SLS尼龙染色日新月异的科技变革总会带来激荡人心的创意想象，三维设计开启珠宝首饰设计的新时代，极致盛放以穆夏画作中标志性圆形花环为灵感，采用SLA透明树脂+SLS尼龙染色制造的奖杯，以方寸之美将如梦似幻的镜花水月演绎成真，并在芭莎珠宝2018年度极品夜宴上呈现。6. 垂花门造型彩色打印印章技术：彩色喷墨3D打印采用全彩喷墨打印工艺，综合应用半色调和每个体素喷射不同颜色的技术，极致盛放制造了照片级真实感的3D模型。以青色、品红色、黄色等中国色彩粘结剂喷印于白色粉末芯材，造型别致、花纹繁复、极富中国韵味的垂花门因此被完美打印。7. 《鸣涧篇》3D打印小提琴技术：光固化3D打印此款小提琴名为《鸣涧篇》，取自唐代诗人王维名诗《鸟鸣涧》，“人闲桂花落，夜静春山空。月出惊山鸟，时鸣春涧中。设计师希望这台3D打印的小提琴能让使用者在繁忙工作中保持自在闲适的生活心态。琴体采用光固化技术制造，黑色部分使用喷漆实现，金色则时手工上色。这款小提琴曾在音乐会现场演奏，并在现场被维也纳买家以7.5万人民币收入囊中。8. 十二花神U盘技术：polyjet树脂喷射农历二月十二日相传为百花的生日，自古有“花朝节”，又称“花神节”。极致盛放十二花神U盘便是根据传统花朝节的传说，选取百花中代表农历十二个月份的月令花卉设计而成。整套U盘共有十二只，代表着不同的月份。采用具有极高制造精度和色彩表现度的polyjet 技术制作而成，晶莹剔透，美轮美奂。END本文所述是极致盛放设计作品中极少的一部分，它强调了最精尖的增材技术可以怎样的形式进入人们的生活，同时展示了当下技术含量最高的稀有金属打印、高温陶瓷打印以及树脂喷射等增材制造技术在文化和创意领域的最直接的制造应用。试问一支优盘的价值能有多少，但3D打印参与其中，其卖点就不再是产品本身，而是文化和创意。欢迎转发延伸阅读：彩色3D打印技术之一 polyjet技术陶瓷3D打印技术汇总动画揭示：3D打印实现首饰制造全过程看工业巨头GE Additive如何使用3D打印玩转时尚当矿泉水瓶遇上3D打印变身时尚单品科技与艺术的融合：2018 3D打印高定服装秀再次来袭 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：文化与创意：国内顶尖的3D打印设计公司产品赏析

在工业领域，塑料功能部件的增材制造有着很高的要求，除了高质量和高强度，原材料的加工范围还须广泛，设备因此也需要具有灵活的可调节性。如今，一种将机床技术与3D打印相结合的混合机器—螺杆挤出增材制造系统，正在受到弗劳恩霍夫协会和阿博格的重视，前者是3D打印技术知名的研发机构，后者则是世界领先的塑料加工注塑机制造商，如此可以看出该技术的应用潜力。本期我们以阿博格打印机为例，介绍这种区别于FDM的塑料3D打印工艺。区别于FDM的塑料螺杆挤出增材制造系统 螺杆挤出工艺的一个巨大优势在于可以直接加工低成本的用于注塑的合格标准颗粒。打印机通过特殊的螺杆集成了材料制备功能。在将材料溶化后，通过高频压电技术按压的喷嘴开关喷出塑料液滴，并在控制机构的支持下准确灵活的定位这些液滴。与注塑模相比，阿博格螺杆挤出工艺通过对液滴大小和过程的控制实现了产品的高精度制造。打印机配有不同尺寸的喷嘴，直径分别为0.15、0.2和0.25毫米，喷出的液滴不是圆形的，其形状主要由材料粘度决定。这一点在厚度构建时需要注意：液滴高度决定了层厚—在0.14-0.34毫米间变化。下料频率从100-200滴/秒，最多可达200滴/秒；材料压力为150-500bar为了确定液滴的总量，还需要考虑形状系数，它反映了非精确圆形液滴的宽度和高度比。层厚和形状系数彼此相关，需要在对切片进行数学算法以及在设计机器特定的NC程序时考虑到这些。比如形状系数加倍会使一个液滴占据其四倍大的空间。可调节参数包括：界线数量、界线重合度、开始角度、增加角度、填充密度、料滴纵横比等掌握了其中的关系，就能有目的地使用结构性质。液滴之间越密集，组件被“包装”得越厚，其机械特性就越强。因此，当注塑件厚度与材料的相关性达到95%，抗拉强度就会达到97%（根据DINEN ISO527-02进行拉力测试）。层厚越小，结构表面就越光滑；层厚越大，则会缩短构建时间。同时处理多种原料，水溶性支撑个性化优化组件，多功能和多组分产品与其他的生产工艺相比，通过螺杆挤出工艺可以个性化地优化3D打印组件的质量和稳定性。这与各种生产材料有关，但前提条件是拥有“开放的生产系统”。阿博格3D打印系统不仅可以调节层厚、温度以及液滴位置等所有工艺参数，其特殊的特殊的螺杆结构还可完成材料准备功能，以此可以生产多功能和多组分产品。 夹钳抓手材料： ABS、TPU 和 armat 21层厚： 0.2 mm构建时间： 约 16 小时特点： 类似人体手指触感的活动功能部件，采用耐负荷的硬/软胶结合制成为了提高材料质量、实现优化的工艺设置，在高度自由的选择下要考虑到结构性构建方法。目前，适用于螺杆挤出工艺的材料库不断扩大，对于不同的热塑性材料都有相应的工艺设定。不仅可以使用增材标准材料 ABS、PC、PA12（无定型），还可以使用半晶体PP以及特殊塑料，如高温材料PEI、弹性TPU或生物聚合材料。材料： 生物聚酰胺层厚： 0.27 mm构建时间： 大约 22 小时特点： 包括外壳和固定钩的灵活的可负重功能部件阿博格3D打印的一项重要特征还在于，如同注塑工艺一样，可以加工低成本的合格标准颗粒，相比于传统FDM线材具有更低的材料成本。直接使用原材料可以高效生产单个或小批量部件、功能部件，也能个性化生产大批量产品。用于航空的PC和用于医疗技术的可吸收PLA，也可实现透明材料制造螺杆挤出增材制造系统的应用场合在塑料制品的开发过程中，通常需要根据塑料制品的设计CAD模型先获取该产品的原型，如果用户对原型是满意的，这时候就会进入到批量生产阶段，如果批量的规模并不大，那么通过3D打印的方式来实现就往往比传统的开模具的方式要更经济些；而且显而易见的，在小批量制造中，螺杆挤出工艺比传统的FDM也更具工业意义。基于此，阿博格希望开发能够替代经典大规模塑料注射成型的小批量生产增材制造设备。源自在塑料注射成型领域和机械制造领域的的专业经验，阿博格引用与注塑机接近的原理实施打印，使用的材料也与注塑生产线一致的粒料，这使得不同的生产技术之间没有太大的供应链上的跨度需要调整。除此之外，相比FDM技术，阿博格螺杆挤出工艺制造的产品具有更优的质量，其产品也已在航空航天、汽车、医疗以及消费品等行业获得应用。END从注塑的角度考察增材制造，便产生了这种突破传统FDM的塑料成型工艺，它的突出特点包括低廉的材料价格与设备广泛的适用性，甚至在功能性方面也同样表现突出。除了阿博格，德国弗劳恩霍夫机床和成型研究所在3月15日也宣布成功开发出了类似工艺，其速度比传统3D打印机快8倍，而且使用的同样是低成本的原材料。塑料颗粒螺杆挤出工艺在速度、成本、功能性和设备适用性上的突破，无疑为塑料3D打印的工业生产铺平了道路。欢迎转发延伸阅读：先进材料正在塑造聚合物增材制造的未来高强耐用 PLA 3D打印材料及其设备PEEK特种塑料应用实例及当前打印工艺利用高性能复合材料和金属3D打印解决制造挑战 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：高速、灵活、开放式的螺杆挤出增材制造系统

近期，来自中国科学院空间应用工程与技术中心的研究团队使用远铸智能（INTAMSYS）高性能材料3D打印机FUNMAT HT对自主研发的碳纤维/PEEK复合材料进行3D打印工艺的系统研究，取得重要科研进展。相关成果以论文《Flexural Properties and Fracture Behavior of CF/PEEK in Orthogonal Building Orientation by FDM: Microstructure and Mechanism》为题，发表于国际著名期刊《Polymers》(原文请进QQ群下载)，博士研究生李秋实为第一作者，赵伟助理研究员、王功研究员为该研究论文通讯作者。INTAMSYS FUNMAT HT打印机与第一代产品相比，FUNMAT HT 1.5具有自动调平功能，更加智能和易用。升级的高性能运动控制系统，打印精度更高，速度更快，可满足对于打印质量有苛刻要求的客户需要，可以实现高重复性的小批量制造。采用的微晶玻璃打印平台，不仅提高了加热效率，而且消除了铝基加热平台带来的热变形，使打印平台在高温下具有更好的平面度。聚醚醚酮，简称PEEK，是一种热塑性聚合物，具有高强度，耐高温，耐化学腐蚀等特点，对3D打印行业有着举足轻重的影响。目前，聚醚醚酮已被用于制造3D打印卫星、3D打印汽车零部件、人体植入物，未来还将可能涉足其他领域。在PEEK 3D打印技术中，与大多数非金属材料类似，FDM工艺制造打印件的Z向层间结合力远低于X、Y方向，被认为是限制其应用的重要因素之一。碳纤维PEEK 3D打印材料制备与打印过程赵伟、李秋实等学者通过在丝材中掺杂碳纤维，并运用远铸智能FUNMAT HT机器研究了垂直打印方向对碳纤维聚醚醚酮3D打印件弯曲性能的影响，这种垂直方向打印的弯曲样条具有优异的力学性能，弯曲强度达到146 MPa，重要的是，还与传统注塑件具有接近一致的弯曲强度。3D打印参数名称打印参数打印头直径0.4mm打印头温度400°C腔体温度90°C打印底板温度160°C打印速度15mm/s打印件层厚0.1mm填充角度+45°/-45°打印头、底板距离0.08mm碳纤维掺杂与垂直打印方式样件弯曲性能对比作者发现碳纤维的引入，不仅提高了打印件的刚性强度，而且结晶度更均匀，同时分析了碳纤维引入和打印方向对于打印件微观结构组成、打印件受力断裂模式，这些都有利于大型部件的制造。同时，可以观察到运用远铸智能（INTAMSYS）3D打印机通过改变打印方向和打印参数，除打印件具有优异的力学性能，还具有较为光滑的表面。样件CT扫描结果总之，该研究提出了一种普适性的制备满足多种受力情况PEEK打印件的方法，该方法为制备大型打印件提供了新思路，通过调节其他掺杂组分、打印方向和微观结构，运用远铸智能（INTAMSYS）3D打印机和INTAMSUITE软件，使得PEEK碳纤维材料有更强的空间适应性和更多的功能性，所制备的PEEK打印件有望在耐高温工业部件、汽车航天等领域得到进一步的应用。欢迎转发延伸阅读：几种碳纤维3D打印技术PEEK特种塑料应用实例及当前打印工艺先进材料正在塑造聚合物增材制造的未来 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：中科院空间应用中心碳纤维/PEEK复合材料FDM 3D打印研究取得重要进展

作为工业3D打印的巨头，GE Additive设计了有名的发动机喷嘴，如今却跨界玩起了时尚。在被誉为“时尚界奥斯卡”的纽约大都会艺术博物馆慈善舞会红毯走秀上，服装设计师扎克·波森联合GE Additive的设计团队推出了一系列的3D打印服装，将舞会推向了“科技时代的时尚”高潮。3D打印的服装部分由服务商Protolabs完成制造，所涉及的技术包含了三维扫描，SLA、EBM甚至惠普的多射流熔融技术。本期我们就来看传统大工业巨头如何使用3D打印玩转时尚舞会！三维扫描、光固化、EBM、先进树脂、钛合金参与制造超豪华玫瑰礼服礼服本身由21个独立的光固化3D打印花瓣组成，每个花瓣的尺寸约50cm，重约0.45kg。材料选择的是3D systems的高强白色树脂，同时它还具有很好的耐用性（可以用来制作游戏手柄），花瓣表面使用杜邦公司底漆和变色汽车漆实现反射效果。在制作这件礼服之前，设计师首先完成了对模特形体的三维扫描，总共花费一个小时，这也意味着这件礼服实际上完全为她打造。花瓣的固定仍然是个问题，礼服本身的重量已经达到了20斤，由于各自独立，只能悬挂在模特身上。设计团队再一次增加了技术介入，他们使用了Arcam EBM金属打印技术制造了钛合金的固定支架以实现强度和重量的完美结合。这套礼服的总制作时间达到了1100小时，涉及的公司之多，技术之先进，材料之丰富，着实让人咂舌。裙子精致易碎，需要五个人帮忙才能顺利穿上此外他们还采用DSM Somos的透明树脂打印了紧身衣，由四部分组合而成，同样使用了三维扫描，最后通过湿法打磨和喷涂实现了玻璃效果，整个制作过程花费200多个小时，不过这件礼服是为另一位模特准备的。惠普多射流熔融和光固化技术参与制造的绚丽配饰3D打印的领饰棕榈叶形状的领饰也是采用光固化技术制造而成，它采用的Accura 60树脂非常适合制造汽车镜头和其他照明组件，使用珠光紫色完成喷涂，整个生产过程花费56个小时。3D打印的头饰这顶3D打印的头饰看起来很像金属，实际上是使用惠普多射流熔融技术（粘结剂喷射）和尼龙12打印后经镀铜实现，整个制作过程超过22小时。3D打印的衣饰为了给3D打印的佩饰增加细节效果，设计人员对其进行了真空金属化处理，并使用Pantone 8081 C进行喷涂。这件礼服上包含408件佩饰件，耗时超过160小时。时尚设计师和3D打印设计师的思维碰撞每年一度的Met Gala都代表着时尚创新的高度，以它为背景的大都会艺术博物馆服装研究所收藏了超过33,000件可追溯到15世纪的服装和配饰。该晚会欢迎名人明星、年轻创意人士和行业翘楚，是纽约最独特的时尚活动之一。设计问题波森旨在将视觉艺术冻结在运动的自然物体中，他向GE工程师展示了设计灵感并绘制了草图。在玫瑰礼服设计阶段，波森将纸瓣钉在人体模特上来确定礼服形状，然后由GE工程师使用CAD实现该创意。GE Additive的设计工程师介绍，与时装设计师合作的最大挑战是他们不熟悉3D建模，需要花费时间理解数字模型的概念；而对于3D打印工程师的困惑在于，如何在模型中实现“运动和能量”的美学展示。通过双方的反复沟通，最终的模型能够实现波森的艺术追求，同时又能保证设计适用于3D打印。材料问题当设计最终定稿后，服务商Protolabs则建议先进行模型缩小版试做。GE Additive和Protolabs必须确定哪种材料最能满足不同设计的功能需求，同时要计算清楚制作完成的重量，如紧身衣需要完全透明，而其他饰品则需要耐用并且能够抵抗冲击，还要考虑穿戴的重量问题。除此之外，这些3D打印的礼服几乎没有弹性，这意味着在设计之初就需考虑穿戴问题，因此上文提到的三维扫描和其他配套技术也是必须的。3D打印玫瑰袖扣GE Additive介绍，与设计热交换器或燃料喷嘴相比，这些有机形状的设计需要非常不同的建模技术和CAD工具，对于工业设计师来说这无疑是一项挑战。而对于时尚行业，设计的解放和复杂制造的优势则为时尚设计开启了另一扇大门。END3D打印在时尚界正在发挥越来越多的作用，今年的展示确实惊艳，这显示出3D打印的优势正在被越来越多的人所认识，这样的活动也会起到更多的示范作用。除了设计师扎克·波森，还有知名的艾里斯·范·荷本，他们为3D打印在普通消费者中传播做出了重要贡献。对于绝大多数的传统行业来说，三维建模和3D打印同样陌生，GE Additive的跨界演绎，更是让我们认识到专业的3D打印公司在交叉行业所能发挥的重要作用。欢迎转发延伸阅读：科技与艺术的融合：2018 3D打印高定服装秀FDM与SLS技术用于服装打印---材料与工艺当矿泉水瓶遇上3D打印变身时尚单品 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：看工业巨头GE Additive如何使用3D打印玩转时尚

日前，德国教育和研究联合部门（BMBF）正式启动了“汽车增材制造工业数字化”项目，该项目由包括宝马、吉凯恩、、亚琛工业大学、弗朗霍夫激光技术研究所在内的12家企业和研究机构共同参与推动，旨在通过引领增材制造在汽车工业中的应用来增强德国制造业强国的地位。IDAM计划该项目被命名为IDAM（Industrializationand Digitization of AdditiveManufacturing），目标是促进“汽车系列工艺的增材制造（AM）的工业化和数字化”，降低成本和减少工时（如模具制造环节），更好满足定制产品的需求。宝马生产的金属3D打印器件通过将金属3D打印集成到汽车行业传统生产线中，IDAM计划未来每年至少批量生产50,000个组件和10,000个零配件用于汽车生产，同时保证零件的一致质量并释放目前极高的成本压力。将人工部分从35%降低到5%以下，使生产成本减半目前IDAM计划中的两条几乎完全自动化的增材制造生产线正在进行安装调试，它们分别位于宝马增材制造中心和吉凯恩粉末冶金工厂。新的生产线涵盖了从数字化到制造再到后处理的整个流程。不仅将人工部分从目前的35%降低到5%以下，还使零部件生产成本减半。由GKN和保时捷联合开发的结构优化差速器壳体，是金属打印不断发展的新型电动驱动动力系统应用之一跨学科合作，促进产业发展作为该项目的一部分，IDAM合作伙伴将开发用于金属3D打印的系列模块化生产设施，其中包括粉末处理、监控和后处理的自动化流程。按弗朗霍夫激光技术研究所的解释，“由大型制造企业集成该模块，便于增材生产的大规模应用”，“此外，还方便以此制定行业标准，通过跨学科合作实现的IDAM项目能够全面检验金属3D打印在汽车工业中的应用，并在实际生产中持续完善”。END在该项目中，宝马集团在很大程度上是幕后推手。金属3D打印技术的使用将可持续性地增强德国的技术领先水平和该国本身作为制造强国的地位。欢迎转发延伸阅读：奥迪实现高效3D打印产出的应用经验大众汽车：在生产线上使用3D打印机进行车辆生产宝马：自2010年以来制造了100万个3D打印零件福特汽车：借助3D打印技术重塑汽车生产线 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：德国推动汽车产业金属3D打印工业化集成 增强制造业强国地位

整个四月至今，3D打印在生物医疗领域发出了一个接一个的重大消息，这些可能将改变未来医学的新进展包括3D打印的活性心脏、肺部器官以及能够生长发育的骨组织。在节后的第一天，我们以视频和文字的形式介绍这些新进展的基本情况以及它将给人类生活带来的改变。3D打印的完整心脏，拟一年后移植到动物体内4月15日，以色列特拉维夫大学研究人员宣布，他们用人类的脂肪组织，通过3D打印技术制作出了一颗“人造心脏”，虽然只是一个微缩版的原型，却是人类“首次成功设计并打印出一个具有细胞、血管、心室和心房的完整心脏”。 3D打印活体心脏的过程：•从患者脂肪组织中分离出细胞和α-细胞材料；•脂肪细胞被诱导转化为胚胎干细胞；•胚胎干细胞分化为心脏或内皮细胞等细胞；•使用CT扫描，勾勒出心脏大体结构，包括心脏的形状、心房心室尺寸以及主要血管的走向；•使用胶原蛋白和糖蛋白等材料，制作水凝胶，3D打印出可降解的生物支架或骨架；•把分化好的细胞，培养进入支架相应的部位，最终培养出心脏结构。目前，这颗心脏胞可以收缩，但尚不能像正常心脏一般搏动泵血，这也是研究人员们下一步的主攻方向。按计划，他们将在1年多后开启动物实验，研究这种人造心脏用于器官移植的可行性。心脏3D打印过程3D打印活性仿生骨，可在生物体内自然生长4月18日，西北工业大学汪焰恩教授团队3D打印活性仿生骨技术取得突破性进展，团队研制的3D打印活性仿生骨可以做到与自然骨的成份、结构、力学性能达到高度一致。 骨缺损是骨科临床常见疾病，传统的金属、高分子材料人造骨没有生物学活性，无法在人体内发育。而此次3D打印的活性仿生骨则可在生物体内“发育”，甚至使自体细胞在人造骨中生长，最终，人造骨与自然骨很好地生长在一起。3D打印方法及技术难点：采用激光对被打印对象进行片层扫描，还原对象的宏观和微观结构。在配比材料、铺粉打印环节，传统3D打印的材料单一、密度一致、粉体单一、铺粉均匀，难以满足仿生骨的打印需求。汪焰恩团队不仅研制了一套打印控制系统，还攻克了打印的关键机械技术，实现了仿生打印的结构复杂、密度不均、复合粉体和非均一铺粉。这套设备独创的常温压电超微雾化喷洒技术，突破了细胞液、蛋白液喷洒速度、喷洒量难以精细控制的技术瓶颈，处于国际先进水平。汪焰恩教授团队目前已经掌握了仿生骨、软骨和皮肤的3D打印技术。下一步，他们将继续探索真皮层中汗腺、毛囊、皮脂腺等结构的稳定打印技术，做到与自然皮肤非常接近，这无疑对于解决皮肤组织缺损具有重要意义。3D打印的仿生骨光固化3D打印，制造具有复杂血管结构、会呼吸的肺5月3日，《Science》最新一期封面文章带来了美国莱斯大学与华盛顿大学的研究团队的一项里程碑式发明，他们采用立体光刻3D打印技术制造了肺部错综交缠的血管网络以及用于运输空气、淋巴液等物质的管道。 这枚3D打印的肺具有完整的血管结构，能够朝周围的血管输送氧气，完成“呼吸”过程。器官3D打印的最大难题：器官3D打印的最大难题是无法打印那些为组织输送营养的血管以及器官内部独立的管道系统，如肺部既有血管又有气道，肝脏既有血管也有胆管，这些互相交织的管道网络在生理和生化上相互联系，其结构与其组织功能息息相关。如何在3D打印器官的过程中兼顾多种不同的管道系统，成为了科学家们的研究重点。3D打印的可呼吸肺泡组织此次研究人员利用光固化3D打印技术和一种特殊的光吸收剂形成技术实现了血管和内部管道的制造。在实验过程中，研究团队通过多种人工组织模型验证了3D打印技术制造带有复杂血管结构的可行性。除了3D打印肺泡模型之外，他们还制造了肝脏组织，研究表明，这些肝细胞能在体内生存，这说明3D打印的肝脏组织中的血管能够有效为组织细胞输送养分。END从这三项重要进展也可以看出，3D打印对于医疗的贡献是巨大的。在未来10年，人们有可能会采用自身的组织细胞制造出活性的组织和器官，这无疑能够最大程度解决移植器官的供体短缺问题。虽然从实验研究到临床应用还有很长很长的路要走，但我们期待这些技术能够日臻完善，从而为人类未来生活带来新的希望。欢迎转发延伸阅读：医疗奇迹：3D打印如何改善我们的生活3D打印如何辅助医生手术，如何宽慰患者中国科学家如何采用干细胞实现血管3D打印 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：3D生物打印的革命：会跳动的心脏，会呼吸的肺和会生长的骨

4.29日下午，TCT Asia官方举办2019年TCT深圳展新闻发布会，正式宣布首届TCT华南3D打印、增材制造展览会将于2019年10月 15日-17日在深圳会展中心举行。 TCT boss，Duncan Wood发布会现场主办方宣布目前已有100家展商确定参加，根据预测将会有6000名专业观众参与这场盛会。而根据笔者在上海展会的感受，TCT已经不再如往年那般如同行业聚会，越来越多的工艺链不同环节的供应商正在参与进来。深圳目前已经发展成为华南最为活跃的3D打印产业城市之一，创新能力强，发展也极为迅速。作为华南展的主办城市，深圳必将吸引华南3D打印及传统制造企业的踊跃参与，这对促进本行业发展和传统制造业对3D打印的接纳和应用具有重要意义。现场，Carbon、formlabs、大族激光、广东汉邦、中山盈普分别进行了主题分享。Carbon已悄悄进入中国发布会现场，Carbon公司宣布已在2018年成立恺奔科技（上海）有限公司（Carbon香港公司100%控股），经营范围包括3D打印技术开发，技术咨询和服务，3D打印设备、材料、软件、硬件及辅助设备的批发、进出口，以及相关配套服务和自有设备租赁。Carbon中国负责人Carbon最突出的技术优势在于其超快的打印速度以及优异的材料性能，它将传统的树脂3D打印技术推向了批量制造和终端部件制造的前沿，因此受到众多资本的青睐，同时也逐渐威胁到传统注塑成型的地位。进入中国后，Carbon仍将采取只租不卖的模式，按年收取费用。这一方面降低了终端用户尝试Carbon技术的初期投资压力，另一方面也使得终端用户在面临Carbon后期设备技术更新的时候，能更轻松的切换到更新版本的设备。只租不卖，能不能行？以M1为例，Carbon在美国实行的规则是，用户必须每年支付40000美元（至少三年），而且第一年有一个强制性的培训课程（10000美元）以及配件部分（14500美元），这是64500美元的前期成本，三年内则会上升到144500美元。树脂的价格从99美元到399美元不等，如果再配一台自动清洗设备，那么每年需要额外花费10,000美元。（以上数据来自3.29日外媒分析）简单地说，这太贵了。还有一个问题，售后怎么解决？ENDCarbon的技术确实没得说，但价格昂贵也是不争的事实。不过，国内目前也有与之类似的替代技术。笔者由于个人原因未能接受TCT的邀请，最后，我们期待今年TCT下半场——深圳展，也期待五一假期。欢迎转发延伸阅读：2018 TCT 应用篇Carbon 推出 CLIP 新型大尺寸光固化 3D 打印机Carbon公司会来中国吗？它的商业模式如何？应用市场发展情况怎样？ 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：2019年TCT 3D打印展下半场—深圳展：Carbon已来中国，及可能面临的问题