汉邦激光始终坚持以市场为导向，不断根据市场需求研发创新技术工艺，努力推动金属增材制造技术的突破，从而满足多样化的生产需求。3D打印可能技术参考注意到，汉邦激光正在走出一条差异化的道路。在技术发展方面，该公司正在走在行业前列。本期内容主要介绍汉邦激光在无支撑、超薄壁、高表面质量金属3D打印方面的三大技术创新。 无支撑打印解决方案 支撑结构会增加打印时间和材料成本，而去除支撑又费时费力，并且薄壁结构容易发生变形和损坏。对于封闭式结构和内部流道等结构，内部支撑无法去除，限制了增材制造技术在这类零件上的应用。因此，无支撑成形工艺具有重要的应用价值。 低悬垂角度（小于45°）结构的成形面临易翘曲变形、局部过热、表面粗糙等难题。汉邦激光通过扫描路径规划和工艺参数优化，避免了打印过程中的翘曲变形，实现10°以下悬垂结构的无支撑打印，特定结构可以实现6°的无支撑成形，为低角度悬垂结构的成形提供解决方案。 超薄壁成形工艺 薄壁构件在满足高端装备对轻量化、低能耗和高稳定性的要求方面具有显著优势。汉邦激光在保证加工质量的同时，成功实现了多孔薄壁厚度达到0.065mm的精细打印。此外，汉邦激光积极探索解决曲率突变、壁厚超薄易变形等问题的有效途径，为薄壁构件的制备提供了更为可靠的技术支持。 高表面质量成形工艺 汉邦激光实现了在未进行任何表面处理的情况下，镍基高温合金GH4169成形零件的表面粗糙度降低至Ra2.229μm的成果。 需要指出的是，汉邦激光在巩固传统SLM技术打印质量、极限特征制造能力、自动化和制造速度更快之外，还推出了绿激光金属3D打印、全激光增减材复合制造解决方案，自研多模组振镜及超强粉末材料，同时开发全流程智能管理系统。该公司不断突破创新，以先进的技术、稳定的质量以及全面的服务赢得了信誉。 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： 1.3D打印巨头限时促销，包含塑料3D打印机 2.在轨制造，再进一步！太空3D打印即将开展舱外打印实验 3.粘结剂喷射金属3D打印技术在电子3C行业的机遇与挑战 4.从零件看 | 国产软件3D打印先进结构设计与数据处理能力

华曙高科于日前发布2024年第一季度财报。2024年第一季度，公司实现营业总收入1.24亿元，同比增长23.49%；归母净利润2627.91万元，同比增长28.44%；扣非净利润2429.68万元，同比增长29.21%； 华曙高科营收、净利季度变动情况（亿元），来自中国证券报 华曙高科2023年实现营业总收入6.057亿元，同比（调整后）增长32.67%；归母净利润1.335亿元，同比增长34.62%。从数据看出，华曙高科的发展正走在快车道。 华曙高科历年营收、净利情况（亿元），来自中国证券报 自主创新，贴合终端用户使用要求 华曙高科是集装备研发制造、材料研发生产、控制系统、软件、技术服务支持为一体的增材制造企业。该公司持续加大技术研发力度、提升技术创新能力、丰富自主产品序列、强化市场响应能力，形成了技术水平先进、核心技术自主可控、供应链结构优化、产业化拓展能力强的高质量发展整体竞争力，向大尺寸、高效率、高精度、智能化的方向努力，从设备、软件、工艺、材料等多个方向开展关键技术攻关、产品创新开发与优化升级，进一步提升打印效率、精度、质量，匹配多样化应用场景需求，最大程度贴合终端用户使用要求。 近年来，随着增材制造应用领域越来越广泛，行业终端用户对设备的需求也更加多样化。同时，批量生产的应用也对增材制造技术提出了更多的挑战，包括打印效率的提升、打印质量的稳定一致、生产和人工成本的控制、供应链结构等。公司深耕3D打印技术领域多年，深入理解下游各行业客户多样化需求，通过自主创新，在增材制造尺寸、效率、质量、成本、智能化等领域不断取得新的突破，推出更多面向产业化细分用户的解决方案。在低空经济领域，公司与国际知名飞行汽车厂商持续多年合作并取得新的突破，为未来该领域业务的进一步拓展奠定了良好的技术能力与深厚的市场基础。公司全球首发搭载16激光1.5米成形尺寸设备FS1521M系列，重磅推出FS350M、FS511M、FS811系列、FS1211系列等多款金属设备丰富下游应用场景，推出兼具高韧性和性价比的“类尼龙 11”、PA6 等多款高性能高分子材料，成功攻克340℃超高温烧结技术，以高效率、高质量、安全智能、自主可控等优势，为航空航天、汽车、模具、医疗等行业新应用及规模产业化带来更多的可能，加速工业级增材制造的批量生产的进程。  服务30+主要国家和地区 2023年华曙高科年报显示，报告期内公司新增牵头或参与制定4项增材制造技术国家标准。截至报告期末，华曙高科牵头或参与制定了14项增材制造技术国家标准和6项行业标准。截至目前，华曙高科公司海外区域和渠道销售网络已覆盖全球30多个主要国家和地区，在航空航天、精准医疗、汽车产业、精密机械、精细化模具以及尖端教育科研和消费品等领域，均实现了广泛的应用。公司连续多年参加美国AMUG、Rapid 和德国 Formnext 等国际 3D 打印行业展会，在国际舞台上展示了中国增材制造的品牌与力量。  影响力不断增强  专注于“高端制造”与“智能制造”领域，提供基础解决方案与制造装备，以华曙高科为代表的增材制造企业由于其产品能够广泛应用于多个行业，并且服务于众多不同行业的客户，因此能够较容易实现稳定的业绩增长。这些企业在推动我国制造业转型升级的过程中发挥着重要的支撑作用，其价值和影响力正获得广泛关注和认可。 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： 1.3D打印巨头限时促销，包含塑料3D打印机 2.一迈智能多项创新保障FDM工业级3D打印机高质量生产 3.2024 TCT亚洲展先行数据总结 4.新质生产力下，手板行业借助3D打印技术转型升级  

采用3D打印技术制造的零件机械性能，在没有加工缺陷的情况下，很大程度上取决于其微观结构。因此，在零件制造过程中控制微观结构演变，有利于生产具有可预测机械性能的复杂形状。 对金属增材制造技术而言，细晶等轴微观结构是理想的，它能抵抗热裂纹并赋予材料各向同性。这反过来又削弱了较弱、易产生裂纹和具有方向性属性的长柱状晶粒的生长。尽管柱状晶粒的生长可能存在一些局限性，但它确实是制造具有优异蠕变寿命的微观结构的第一步，并最终实现单晶微观结构。迄今为止，在多种粉末熔融增材制造过程中实现柱状晶向等轴晶转变的最有效方法包括改变加工条件、激光束整形、合金成分重新设计、纳米级夹杂物诱导的异质成核、高强度超声波触发的晶粒细化或后处理驱动的再结晶。其中，最后四种方法迄今为止报道的仅是单向微观结构演化的控制，允许从柱状晶向等轴晶转变，而不是反向转变。此外，所有这些方法都需要深入研究，并且缺乏对定向能量沉积和粉末床熔融工艺的适应性。因此，有必要探索既经济又适用的可行替代方案，以在制造过程中实现等轴细晶微观结构或粗晶近单晶微观结构。 增材制造技术前沿注意到，来自新加坡3D打印中心、南洋理工大学机械与航空航天工程学院的研究人员，于4月11日在nature communications发表了题为“Powder-size driven facile microstructure control in powder-fusion metal additive manufacturing processes”的文章。 https://www.nature.com/articles/s41467-024-47257-w 该研究报告了一种粉末尺寸驱动的熔池控制方法，通过触发粉末尺寸对增材制造316L不锈钢微观结构的反直觉响应，实现了晶粒形态的简单且大规模控制。使用细粉末获得粗晶粒（>100μm）或接近单晶的微观结构，使用粗粉末获得近等轴、细晶粒（<10μm）的微观结构。这种方法显示出对定向能量沉积和粉末床熔融3D打印工艺的适应性，无需增加成本。其中，粉末尺寸依赖的粉末流动预热效应和粉末床热物理性质驱动了微观结构的变化。这项工作为利用材料粒径分布实现更可控、成本效益高和可持续的金属增材制造提供了一条途径。 在这项工作中，研究人员系统的改变了粉末尺寸，同时保持加工参数不变，探索了粉末尺寸分布对使用激光定向能量沉积（L-DED）工艺打印的316L不锈钢微观结构演变的影响。从单道沉积到块体样品的受控研究有助于隔离微观结构演变对粉末尺寸变化的响应。此外，研究人员还利用不同粉末尺寸对粉末床热物理性质以及对熔池凝固行为的影响，实现了电子束粉末床融合（E-PBF）过程中微观结构演变的双向控制。这种方法在不增加成本的情况下，分别使用粗粉和细粉获得了细等轴和粗柱状微观结构。 3D打印SS316L微观结构中粉末尺寸驱动的晶粒形貌和尺寸控制  DED工艺中粉末尺寸驱动的微观结构控制 用于预测粉末尺寸对烧结粉末床热物理性能影响的ML框架   应用于E-PBF工艺的粉末尺寸驱动MPE，用于简单和大规模的微观结构控制 E-PBF和L-DED制备的细粉和粗粉样品的机械响应 研究人员利用这种效应在L-DED打印的材料中创建具有空间分辨的粗晶和细晶体区域。在由粗粉制成的E-PBF样品中，实现了晶粒尺寸为9.2μm、纵横比为2.7的近乎等轴的微观结构。相比之下，常规样品具有直径为28μm、纵横比为10.9的粗柱状晶粒。精细的晶体微观结构使各向同性机械性能得以实现，由于应变硬化孪晶，拉伸强度提高了 17%，断裂伸长率提高了62%。 总的来说，该研究不仅展示了颗粒状原料粉末尺寸分布对增材制造微观结构的影响，还探索了如何利用粉末尺寸实现特定位置的微观结构控制。最终，使用细粉和粗粉制备的样品组均保留了316L不锈钢的原始化学成分。实现了对晶粒微观结构的简易控制，获得了以往难以实现的广泛晶粒形态和尺寸范围。3D打印样品的近等轴细晶微观结构是独一无二的，它为提升传统合金（如316L不锈钢）的性能提供了非凡可能性，如高强度和延展性、机械各向同性和均匀性以及超塑性。相反，使用细粉获得的近单晶微观结构为打印具有理想高温蠕变抵抗力的镍基高温合金单晶提供了指导。 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.使用多工艺融合开发3D打印多材料梯度合金 2.天工大&北科顶刊：同步提升3D打印轻质高温TiAl合金的强度和塑形 3.粘结剂喷射金属3D打印技术在电子3C行业的机遇与挑战 4.电弧增材制造替代激光能量沉积，成为大型铝合金构件3D打印的重要技术

扫码可了解全套产品介绍和数十份各行业应用电子书 3D Systems SLA 750助力福特车队风洞提交测试成功 STEWART-HAAS Racing（SHR赛车）使用3D Systems的SLA打印机为风洞测试生产全尺寸车身面板。 挑战 来自Stewart-Haas Racing和其他纳斯卡福特车队的空气动力学工程团队需要一种方法来测试数百种不同的车身面板形状，以确定新的2024纳斯卡福特Mustang Dark Horse®的最佳空气动力学形状。这个纳斯卡提交的项目涉及在多个月的时间框架内全尺寸风洞测试。既然全尺寸的风洞测试是昂贵的，那么在每次测试期间能够测试几十种不同的车身面板形状的最有效方法是什么呢? 解决方案： 当向纳斯卡提交新的赛车车身形状时，福特车队需要满足纳斯卡确定的特定空气动力学系数规格。在项目结束时，理想的情况是在提交的车身的全尺寸风洞测试中实现这一目标。为了使最终提交测试成功，使用了以下开发过程。 1.使用CFD软件测试车身面板形状 CFD(计算流体动力学)分析师在CAD软件中设计多个车身面板形状概念。这些概念代表了各种形状，将潜在地提高赛车的空气动力学性能。然后使用代表虚拟风洞的CFD软件对这些表面模型进行处理，以测试这些表面模型的气动系数。对结果进行了分析，并确定了具有良好性能潜力的概念作为在全尺寸风洞中进行测试的概念。 2.将CFD表面转换为3D打印的实体CAD模型 然后，设计工程师将CFD表面模型转换为可3D打印的实体CAD模型。实体表面模型被划分为大小合理的图块，在打印和组装时代表原始CFD表面模型的形状。这些瓦片被设计成附着在全尺寸汽车底盘的子框架上，在风洞中进行测试。 3.使用3D Systems的SLA打印机打印部件 然后将这些实体CAD模型发送到Stewart-Haas Racing内部，到密歇根州迪尔伯恩的福特增材制造中心或外部打印服务进行3D打印。然后，3D打印技术人员在3D Systems的3D Sprints软件中定位CAD模型，以确定它们需要打印的方式。文件可以定向，以尽量减少打印时间，最大限度地提高打印质量，并最大限度地提高每个构建平台的零件数量。3D Systems的3D Sprint软件使用直观，使技术人员能够快速设置要打印的CAD模型。 然后，生成的文件可以发送到ProX 800 SLA机器，以便快速，准确地打印所需材料的部件。3D Systems提供了许多不同的材料，其中一些是专门为风洞测试打印部件而开发的。这导致零件表面光滑，这对风洞测试至关重要。对于这样的提交项目，打印数百个大型部件是很常见的。3D Systems的SLA机器的可靠性是打印这么多零件的关键。通常这些部件都是及时打印出来，以便在风洞中进行测试，因此SLA机器的可靠性非常重要。3D Systems SLA机器是可以24/7全天候打印零件的主力机器，只需要最少的维护。 4.将3D打印的部件组装到隧道测试车上 然后，3D打印的部件可以固定在全尺寸汽车的子结构上。这样，整个车身形状就可以通过这些3D打印的图块来定义。然后可以对生成的车身形状进行3D扫描，以验证3D打印的形状是否等于原始的CFD表面文件形状。 5.汽车在风洞中进行测试 当汽车在风洞中进行测试时，额外的3D打印图块可能会被添加到汽车上或从汽车上移除，以测试正在开发的各种概念。每次“运行”代表一个正在测试的概念，并记录和分析产生的空气动力学系数。一些概念提高了车身的空气动力学性能，而另一些则没有。通过这种方式，空气动力学工程师能够优化汽车车身的形状，以便在未来的赛道上表现得最好。 6.重复步骤1 - 5，直到汽车满足提交的空气动力学系数规格 许多个月，许多打印零件，许多风洞测试之后，汽车准备好了最后提交风洞测试给纳斯卡。在本次提交测试中，如果车身面板形状符合空气动力学系数规范，车身形状将提交给NASCAR，作为2024年NASCAR福特Mustang Dark Horse®的最终赛车车身形状。 7.生产生产车身面板 然后，设计工程师将代表最终提交车身形状的实体CAD模型转换为CAD表面，即用于生产的最终车身面板尺寸。这些生产文件随后被发送给各个碳纤维供应商，以生产将在2024年赛车赛季用于比赛的碳纤维车身面板。 结果: 3D Systems的3D Sprint软件和3D打印SLA机器是完成此类提交项目并取得成功的正确工具。这些工具和开发过程被用于福特野马黑马赛车的车身，它看起来像2024年的量产车，但具有福特车队赛车赢得比赛和纳斯卡杯系列冠军的空气动力学性能!如需了解更多3D打印汽车应用，可扫码下载汽车应用电子书及数十份各行业电子书。 SLS和SLA技术在汽车行业的应用 高性能风洞测试应用电子书 利用直接金属打印赛车流体电子书 汽车灵活组件保持系统的增材制造 面向汽车和赛车的3D打印选购指南 通过增材制造提升汽车生产力 等等....... 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.倍丰智能开设广州分公司，深度布局华南3D打印新兴市场 2.宝马3D打印技术应用新里程碑：2023年生产零件超40万件！ 3.使用多工艺融合开发3D打印多材料梯度合金 4.复志科技间接金属成型配套真空烧结炉解决方案

近日，苏州倍丰智能科技有限公司宣布将在广东省广州市黄埔区设立分公司——“倍丰智能科技（广州）有限公司”，这一举措不仅标志着苏州倍丰在华南地区的战略布局正式落地，更预示着华南地区将迎来3D打印技术的新一轮推广与应用热潮。倍丰广东公司定位倍丰的华南总部，专注于消费电子、智能硬件、新能源、无人机等领域金属3D打印设备的研发、制造和销售，充分发挥倍丰多年生产和研发经验，提供全方位的3D打印工艺和设计开发服务，以及原材料粉末生产。更重要的是，倍丰广东公司将致力于为客户提供覆盖全产业链的个性化解决方案，以满足不同行业的多元化需求。 广东是全球新兴产业的聚集地，在广州打造聚焦新兴行业的3D打印战略性新兴产业集群具有得天独厚的优势和重要意义，能直接服务属地产业龙头企业；托省市区的产业基础，与研究院所、高校、 企业等紧密合作，打造专业工程技术服务平台。 倍丰经过多年的研发积累，行业用户涵盖广泛，以“金属3D打印全产业链”为核心与国际标准高度接轨，产品涵盖包括金属粉末原材料制备、金属3D打印设备、金属粉末前后处理设备和金属3D打印工艺研发和打印服务等多个领域，完成了一整条自上而下的金属3D打印全产业链。 倍丰广东公司将以3D打印领域的战略市场需求和解决方案为导向，以金属3D打印材料、装备和工艺为建设核心，专注推进3C、新能源、储能等新兴产业中产品的研发和认证，推动增材制造产业集群发展。 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.材料/装备/应用：倍丰智能彰显3D打印全产业链卓越实力 2.钛合金回收再生3D打印金属粉末！苏州倍丰取得新成果 3.持续提高金属3D打印核心竞争力！苏州倍丰总结2023年度研发突破 4.粘结剂喷射金属3D打印技术在电子3C行业的机遇与挑战

3D打印技术参考于近日注意到，NASA马歇尔空间飞行中心与致力于推进和航空航天金属增材制造技术开发和应用的QUADRUS公司合作，采用SLM 3D打印工艺开发了一款双金属结构旋转爆震火箭发动机喷射器，并计划于今年夏季开展高温测试。 这在航空航天推进技术领域被认为取得了行业首创突破。旋转爆震发动机喷射器由于旋转爆震波产生的高热而面临重大挑战。 新的先进应用有哪些特点 2023年12月22日，NASA马歇尔太空飞行中心成功测试了3D打印的旋转爆震火箭发动机，测试持续251秒，产生超过5800磅（28000N）的推力。这一成功测试，获得了广泛报道，被形容为重大突破。 该类型发动机的进一步研发是为了应对热管理的挑战，研发团队开发了一种创新解决方案，结合了两种不同金属材料的特性： 采用高导热的GRCop-42铜合金来制造喷射器面板，其特性确保了在高热环境下，喷射器面板能够维持相对较低的温度，从而延长喷射器的使用寿命和可靠性。 采用具有高强度、耐氧化的镍基超合金Monel K500来制造歧管，允许歧管在保持结构完整性的同时，壁厚更小，这不仅减轻了整体重量，还提高了火箭发动机的性能和效率。 通过结合GRCop-42和Monel K500两种材料，QUADRUS公司成功创造了一种双金属一体结构。这种结构充分利用了两种材料的优势，既保证了喷射器的有效冷却，又实现了歧管的轻量化设计。这种优化的热管理策略确保了旋转爆震发动机喷射器在高温环境下的稳定运行。 面临的制造挑战有哪些 3D打印技术是目前制造双金属结构的重要手段，但制造如此精密的结构，SLM技术无疑具有最佳的制造精度、力学性能、表面质量以及复杂结构制造能力。但通过该技术制造双材料，却仍然面临一些技术挑战： 精确几何对齐：在制造双金属一体结构时，需要确保两种材料之间的精确几何对齐。根据报道，制造部门通过先进的制造技术和严格的质量控制流程，成功实现了这一目标。 材料交叉污染风险：在制造过程中，需要避免不同材料之间的交叉污染。通过严格的材料管理流程和清洁控制策略，有效降低了这一风险。 高强度双金属结合：为了实现双金属结构的高强度结合，需要优化材料连接区的工艺。 Aerosint3D打印多金属零件 通过采用双金属一体结构、优化热管理策略和克服技术挑战，双方成功开发了一种适用于旋转爆震发动机喷射器的创新解决方案。这种解决方案不仅提高了喷射器的性能和可靠性，还为未来的火箭发动机设计提供了新的思路和方法。 体现多重重要价值 在该应用中，可以体现出3D打印技术的多重应用价值：以一体化和轻量化制造为基础，推动实现了更高的耐热性能，提高了火箭发动机的性能，从而体现出结构、功能一体化的价值。 双金属一体结构通过优化材料的组合和布局，GRCop-42铜合金的高蠕变性能和高温强度，以及Monel K500镍基超合金的耐氧化和高温强度，实现了在高温环境下的稳定工作。双金属结构在保持性能的同时，还能显著减轻火箭发动机的重量，提高整体性能。 NASA于此前采用SLM工艺打印的双材料喷射器 双金属一体结构的成功制造是增材制造技术的重要突破，展示了在材料科学、制造工艺和工程设计方面的创新能力。这种结构的成功研发和应用将推动火箭发动机技术的进一步发展，为未来的载人航天、深空探测和军事应用提供更加强大和可靠的动力支持。 然而需要特别指出的是，多材料SLM工艺随取得了很大进步，但距离稳定高效批量生产组件仍有很大距离。此类工程化应用的案例仍然相当少，但以相对并不高的代价制造出创新的结构，以推动产品的发展，却意义重大。 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（请注明身份）;硕博千人交流Q群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.首席工程师分享经验！NASA借助3D打印实现下一代火箭发动机重大突破 2.使用多工艺融合开发3D打印多材料梯度合金 3.基于SLM粉末床熔融的多材料3D打印送粉方式介绍 4.SLM-可进行多金属3D打印的材料体系，制造潜力、难点与要点

3D打印技术参考注意到，人类首次太空舱外3D打印实验即将由欧空局开展。5月16日，欧空局发布消息，欧洲最新的火箭——阿丽亚娜6号将于2024年7月迎来首次太空发射，它将执行多项太空任务，其中包括执行Orbital Matter公司的Replicator任务。 任务概况 该任务旨在展示新的3D打印技术在国际空间站“保护环境”之外的恶劣太空条件下的表现。在此前，Orbital Matter已经在欧空局增强计划（ESA PUSH计划）的帮助下进行了轨道实验。 到目前为止，多种类型的聚合物3D打印工艺通常需要预热，这在地球环境并不存在问题。空气热对流可以快速带走零件的热量从而使其冷却，而在太空真空环境下，热量的消散依赖于辐射，通过以红外能量的形式辐射出去，过程很慢，可能需要数月时间。 Orbital Matter Replicator真空打印机原型 Orbital Matter 的卫星进行测试活动 而报道指出，新的3D打印工艺可以直接在真空和微重力下工作，且不需要热量，因此建造结构的速度要快得多。该任务将在580公里高度的太空舱外开展实验，使用聚合物材料3D打印出一条长度50cm的光束，这将是3D打印首次在国际空间站以外的开放空间进行演示。如果成功，Replicator将证明复杂的结构可以直接在太空中建造，这将为太空探索开辟新的可能性，并有可能彻底改变太空制造的方式。 舱外3D打印具有重要意义 直接在太空中制造有几个潜在的优势。 首先，直接在太空中建造大型结构比从地球发射更高效、更划算。从地球发射大型结构需要将载荷的结构强度设计和制造的非常强才能抵抗发射时的强大冲击，而这势必增加航天器的重量，导致发射成本高昂。而通过在太空中建造这些结构，可以用更少的材料制造，使制造过程更容易、更便宜。 其次，当前太空发射的航天器尺寸仍然受到整流罩尺寸的限制，而太空在轨制造，将允许制造更大尺寸的结构，有助于建造太空太阳能发电厂、大型通信天线、用于科学任务的大型望远镜，甚至更大的空间站。 太空3D打印技术发展进程 多年来，研究人员一直在研究可以利用太空和其他星球上的材料建造结构的技术。 2014年，3D打印首次在国际空间站进行测试，主要聚焦于从普通塑料到高性能聚合物的丝材3D打印。事实证明，该技术有助于按需制造工具和备件，同时已成功3D打印生物组织。 2020年5月，中国首次实施了国际首次太空连续纤维增强复合材料的3D打印实验。 2024年1月，首台前往国际空间站的金属3D打印机搭乘SpaceX 猎鹰9号火箭成功进入太空，目前相关实验和测试正在开展中。 然而，目前没有一项3D打印技术能够在国际空间站外“开放”空间的恶劣条件下发挥作用。Replicator任务旨在改变这一现状。 在不到四个月的时间里，Orbital Matter建造了卫星，开发了有效载荷，将其与平台集成，并完成了所有必要的测试。阿丽亚娜6号发射系统的最终全面审查也已于4月完成。该技术可能为使用更少资源制造出原本不可能实现的新型太空结构打开大门。 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.在轨制造！人类首次太空金属3D打印相关看点 2.回顾：我国首次在轨太空3D打印 3.NASA投入新资金启动25项太空探索3D打印项目 4.最新：国内航天首次实现一体化3D打印贮箱在轨应用

3D打印技术参考注意到，BMW Group于5月23日公布了一则消息，在位于Oberschleißheim的“增材制造园区”，即宝马集团3D打印生产、研究和培训中心枢纽，2023年3D打印的零件数量超过300000件。此外，从斯巴达堡和德国工厂到亚洲工厂，构成全球生产网络的所有工厂每年3D打印生产零件超过100000件。 宝马集团是应用增材制造技术的先行者。早在1991年，3D打印机就已用于生产单个汽车零部件，最初用于概念车、原型车和赛车，后来用于生产模型。宝马集团如今还通过各种3D打印工艺制造各类教学用、生产用工装夹具及其他工作辅助工具，还包括用于CFRP车顶、地板组件等部件的重量优化大型机器人夹持器。本文内容，3D打印技术参考主要介绍宝马集团的最新应用案例，并梳理该公司近些年应用3D打印技术的发展脉络。 大规模生产3D打印砂型模具 长期以来，宝马集团兰茨胡特工厂每天都在使用增材制造工艺。多年来，这些工艺包括用于制造铝制气缸盖的模具，这些模具采用砂型3D打印工艺制造，这使得制造非常复杂结构的模具成为可能。 3D打印制造大型机器人夹持器 多年来，宝马集团位于兰茨胡特的轻量化结构与技术中心一直在使用一种特别大的夹持器，其采用3D打印工艺制造。该机器人夹持器重约120公斤，仅需22小时即可制造完成，然后用于压机生产BMW M GmbH车型的CFRP车顶。与传统夹持器相比，使用3D打印制造的版本重量减轻了约20%，从而延长了机器人的使用寿命，减少了系统的磨损。机器人夹持器的独特之处在于两种不同3D打印工艺的完美结合。真空夹持器和针式夹持器的夹钳采用选择性激光烧结 (SLS) 制造，而大型车顶外壳和轴承结构则采用MAKEiT的大尺寸挤出3D打印工艺（LSP）制造。 宝马集团慕尼黑工厂3D打印机器人抓手 宝马集团兰茨胡特工厂的3D打印机器人抓手 2023年夏，宝马集团新一代更轻的夹持器问世。为了实现这一目标，对之前的夹持器概念进行了分析和拓扑优化。这是一款仿生的机器人夹持器。新夹持器比其前身轻25%，这意味着制造BMW M3的车顶的整个过程只需一台机器人即可完成，而以前需要三台。如今，宝马集团兰茨胡特工厂的所有CFRP车顶都使用由宝马集团内部单独制造的双夹持器，这要归功于3D打印技术。 新型3D打印夹持器用于底盘制造 宝马集团还在底盘制造中使用了采用3D打印工艺生产的夹持器，例如，宝马集团雷根斯堡工厂使用LSP工艺打印的夹持器来安装车门。3D打印技术提高了夹持器的刚性，同时减轻重量。宝马集团慕尼黑工厂的首批仿生机器人夹持器已在母厂投入使用。该夹持器可以夹持和移动BMW i4的整个地板组件。对于地板组件夹持器，使用3D打印来创建充满液态铝的砂型铸造模具。支架在重量和最大负载能力方面进行了优化，加上所有附加元件后重量仅为110公斤，这比之前的传统型号轻了大约30%。使用砂型铸造和铝制造可以呈现复杂的负载优化结构。这可以最大程度地减轻重量，从而可以在中期内使用更小更轻的重型起重机器人，从而减少能耗，从而减少二氧化碳排放。 宝马集团雷根斯堡工厂3D打印机器人抓手 宝马集团慕尼黑工厂3D打印机器人抓手 宝马集团慕尼黑工厂工厂工程和机器人技术负责人Markus Lehmann 表示：“在慕尼黑工厂，我们正在不断扩大通过增材制造创造的生产辅助工具的使用。在夹持器和搬运系统领域，我们使用3D打印为现有的夹持器配备单独的打印附件，并且已经用高度集成和重量优化的轴承结构替换了整个夹持器系统。在搬运整个BMW i4地板组件时，这使我们能够将整个夹持器的重量减轻30%（50 公斤），从而延长了设备的使用寿命。” 宝马集团增材制造技术应用脉络 宝马集团声称，2010年-2018年已生产超过100万3D打印组件。仅在2018年3D打印的零部件就超过20万个。很明显，如今的生产规模已经发了一番。2020年，宝马集团耗资1500万欧元的增材制造园区正式启用。该园区将原型和系列零件的生产集中在一起，同时研究新的3D打印技术，并为全球无工具生产的推广提供相关培训。 宝马集团增材制造园区 随着3D打印生产和应用规模的不断升级，无人车间、自动化就显得尤为重要。经过多年、多方努力，宝马集团成功建成金属、聚合物及砂型3D打印自动化产线。 2022年5月，3D打印技术参考报道了宝马集团IDAM项目成功实施。该项目由宝马集团牵头，与吉凯恩、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，目标是在汽车生产领域彻底改变金属3D打印的使用方式，降低成本和减少工时（如模具制造环节），更好的满足定制产品的需求。宝马因此建立了一条数字联网的全自动金属3D打印生产线，并为汽车系列生产做好了准备。通过将金属3D打印集成到汽车行业传统生产线中，IDAM计划每年至少批量生产50000个组件和10000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。 宝马集团金属3D打印自动化产线一角 2023年四季度，宝马声明完成聚合物和砂型3D打印自动化产线建设。聚合物3D打印自动化产线的建设基于EOS P500 SLS系统，其专为高度自动化并集成到现有生产线而开发。产线运行过程中，可自动更换打印缸并冷却刚打印完的缸体，通过安全运输容器和自动导引车，以及带有KLT处理和箱式拾取机器人的单元，用于进一步处理和分类组件。系统自动化和集成水平因每个用例而异，并且可以根据每种情况进行专门调整。在这种情况下，机器确保了最高的可靠性、最高水平的均匀性、重复性和再现性。 宝马集团聚合物3D打印自动化产线一角 砂型自动化产线的建设基于定制的低排放解决方案，将voxeljet的高速VX1300-X砂型3D打印机集成到全自动的预处理和后处理工作流程中，包括用于固化3D打印芯材的工业微波。最新一代VJET-X 3D打印机的打印速度提高了十倍，砂芯的无工具设计允许以前所未有的速度进行变体更改，而无需耗时的工具更换和生产停机。未使用的材料100%回收并在生产过程中重复使用。 宝马集团砂型3D打印自动化产线一角 3D打印自动化产线项目无疑将会给增材制造技术的工业化规模实施带来巨大改变，同时促进效率及成本效益的进一步提升。一旦减少了人工参与，3D打印厂房将真正变成了黑灯工厂，各环节的自动化运行将使人们看到3D打印将真正成为革新制造技术的重要推手。 注：本文内容由3D打印技术参考整理编辑，转载请联系授权。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.先临三维通过德国TISAX最高等级AL3认证，获欧洲汽车行业信息安全认可 2.应用行业渗透：宝马将使用电弧增材制造生产汽车部件 3.一辆车安装115个3D打印零件，汽车3D打印直接应用稳步破冰 4.吉利汽车研究院高级技术专家：3D打印如何实现车规级的创新应用

梯度材料是两种或多种材料复合成组分和结构呈连续梯度变化的一种新型复合材料；它要求功能、性能随内部位置的变化而变化，实现功能梯度。在组合方式上，梯度材料有金属/金属、金属/陶瓷、金属/非金属、陶瓷/陶瓷、陶瓷/非金属以及非金属/塑料六种。在制造工艺方面，对于不同的材料组合方式已经发展出了不同的工艺类型，3D打印是其中之一。 3D打印的多材料结构 欧洲的多国团队已经发起了联合项目，共同推动多材料、多工艺协同金属3D打印。国内清华大学林峰教授团队、北京科技大学曲选辉教授团队以及华南理工大学杨永强教授团队也已将该方向纳入其中。本期内容以NASA的实践为例，介绍采用最优的工艺组合实现多金属梯度成型的实践案例。 增材制造为开发具有复杂内部特征和薄壁的火箭发动机组件带来了重要设计和制造机会，但主流的工艺都集中在制造单一材料，而现实应用中的整体式部件可能是多种材料的组合。因此，现有的增材制造工艺无法完全优化应用结构。NASA在定向能量沉积技术方面的探索已经表明，增材制造为节省成本和缩短制造周期带来了可观回报，同时使零件重量和性能也得以优化。 GRCop-84铜合金与In625复合 NASA于2014年开始旨在探索使用3D打印技术生产低成本上层级推进系统能力的LCUSP项目。在该项目中，NASA成功展示了使用激光粉末床熔融技术（SLM/L-PBF）制造GRCop-84铜合金燃烧室衬里以及使用电子束自由沉积技术（EBF）在推力室衬里上制造Inconel 625冷却通道和外壁的能力。这种3D打印的多金属复合结构燃烧室于2018年成功进行了热火测试，NASA还通过与工业界的合作进一步将其发展为成熟的双金属燃烧室。 SLM制造的燃烧室铜合金衬里和DED制造的镍基合金外衬 LCUSP项目的成功实践表明，不同工艺之间的“最佳组合”为快速开发低成本、梯度材料高质量火箭推进部件提供了上升通道。 GRCop-42铜合金与HR-1镍基高温合金复合 RAMPT是NASA于2017年开始的另一项借助3D打印开发并推进火箭发动机部件设计与制造的项目，其不仅希望减少零件数量和重量、提高可靠性，还希望保持稳定的供应链。在该项目中，NASA采用激光能量沉积技术（LP-DED）打印了直径1.5米、长度1.8米的镍基高温合金（NASA HR-1）整体通道火箭喷管，并将零件数量从1100多个减少到10个以内，制造时间也仅仅90天。这种近乎完整的原型设计和制造能力使研究团队迅速用于制造更大尺寸的火箭演示器件，如SLS火箭的RS-25发动机喷管，它的尺寸相当于此前打印喷管尺寸的1.5倍。研究人员最终在五个月内验证了3D打印的整体冷却通道和薄壁结构，并有效控制了打印变形。 NASA采用激光能量沉积制造整体式火箭发动机喷管NASA采用激光能量沉积制造的HR-1合金整体式喷管，直径1.5m，长度1.8m，其尺寸为RS-25喷管的65％ RAMPT项目进一步增强了3D打印在喷嘴和燃烧室制造中的优势，并进一步完善了相关技术。NASA近些年新开发了一种新的3D打印铜合金GRCop-42，并正在研究在SLM打印的该合金的燃烧室上直接采用激光沉积HR-1高温合金冷却通道喷嘴，这种整体式的结构将不再需要螺栓连接，增加了结构稳定性。与之相关的预防构建失败和变形的建模、工艺仿真也都在计划之内，相关的材料表征、测试等也在进行之中。 NASA在L-PBF打印的GRCop-42铜合金外采用 LP-DED工艺打印HR-1高温合金制造整体式部件NASA使用L-PBF工艺打印的GRCop-42铜合金和 LP-DED打印的HR-1高温合金整体式部件 GRCop铜合金系列已经在NASA多个项目中获得测试和应用，同时HR-1高温合金的微观结构和材料特性也正在得到研究。结合铜合金的导热性和镍基合金的高温强度，双金属或多金属的一体化结构部件无疑会减少很多制造步骤并增加稳定性。但是，与其将这种结构称之为双金属或者多材料，不如称其为梯度材料。 3D打印梯度材料在航空航天领域大有可为 成分梯度合金在航空航天领域具有重要的应用潜力，工件的不同位置工作条件可能不同，所需要的的特性也会有差异。例如一个位置需要抗腐蚀，另一个位置需要抗蠕变，这就需要连接两种或多种不同的合金；再以燃烧室为例，其衬里需要铜合金的高导热性，外层则需要镍基合金的高温强度。虽然目前已经有冷/热涂层和熔焊等不同的金属连接技术，但它们对于大型部件的连接要么成本很高，要么工艺复杂。 使用激光粉末床熔融（LPBF）和直接能量沉积（DED）等技术对金属部件进行增材制造具有非常大的优势，它提供了更好的尺寸精度，最大限度的减少后处理，并改进了组合材料的机械性能。 在该领域，清华大学、西安交通大学、北京科技大学等均有知名学者在进行研究；北京隆源和广州雷佳也开发了基于铺粉的多材料3D打印设备。3D打印技术参考注意到，2024 TCT亚洲展期间，升华三维正式发布了最新研发的金属/陶瓷功能梯度材料3D打印机UPR-241，基于粉末挤出3D打印技术（PEP）的功能梯度材料打印方法，采用颗粒材料按梯度设计自动调控混合打印成型，工序简单、设计自由度高，可实现材料的梯度连续性变化。可结合传统粉末冶金的后处理工艺，实现连续梯度层的整体型功能梯度材料制备。 升华三维钨-铜功能梯度材料3D打印结构样品展示 除此之外，中航工业沈阳飞机设计研究所早在多年前已经采用增材制造实现了300M与A-100钢梯度复合设计成型，这种方式可以使飞机起落架的制造成本降低45%。而火箭燃烧室等部件的梯度也有进展。金属3D打印技术包含多种不同的工艺，粉末床熔融、定向能量沉积、冷喷涂等等，各种工艺已经证明适用于不同的制造领域。然而各种工艺都有其技术限制，无论受制于材料、尺寸还是成本，各项工艺无法通用。 如何推动金属增材制造多材料和多工艺融合发展，充分发挥增材制造技术的潜力，综合运用多种工艺突破单一技术的制造极限，正在美国和欧洲地区获得关注。 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.SLM 3D打印机内部集成机械臂，实现多材料及功能部件制造 2.基于SLM粉末床熔融的多材料3D打印送粉方式介绍 3.SLM-可进行多金属3D打印的材料体系，制造潜力、难点与要点 4.多材料金属3D打印：高制造成本与高价值回报的博弈

作为金属3D打印的重要工艺类型，粘结剂喷射技术相比其他工艺类型更可实现金属3D打印批量、低成本制造。根据此前的报道，苹果公司已经在使用该技术测试生产316L不锈钢表壳。无论对比已经成熟的SLM金属3D打印技术还是传统的注射成形，粘结剂喷射都表现出制造优势。 电子3C行业，粘结剂喷射技术优势明显 尽管目前粘结剂喷射金属3D打印技术在电子3C行业的应用相对较少，但随着技术的进步和市场需求的增加，其在该领域的应用前景将逐渐展现。 设备成本和维护成本低：与金属注射成型相比，粘结剂喷射金属3D打印技术使用的设备成本和维护成本都较低。它只需要使用简单的打印机和粘结剂，而金属注射成型则需要使用高成本的注射器和模具。 原材料利用率高：在粘结剂喷射金属3D打印过程中，未粘接的粉末材料几乎可以全部回收使用，这大大提高了原材料的利用率，降低了生产成本。 制造成本低：虽然粘结剂喷射金属3D打印的原材料成本略高于金属注射成型，但由于其设备成本和维护成本低，无需模具，以及原材料利用率高，使得其整体制造成本更低，从而在经济上更具竞争力。 适用于大规模生产：粘结剂喷射金属3D打印技术具有高速、低成本的特点，使得它非常适合于大规模生产。它使用金属粉末进行连续生产，打印速度高达100立方厘米/小时，单次可以打印多达50000个零件，这大大提高了生产效率，降低了生产成本。 灵活性高：粘结剂喷射金属3D打印技术因无须支撑因此可以生产出更为复杂的几何形状，且无须模具的制造特点使其随时可以生产出所需要的的零件。 而相比SLM金属3D打印工艺，粘结剂喷射3D打印技术在材料成本、设备成本、能源消耗、生产效率、后期处理以及维护和运营成本等方面均具有优势，因此其成本更低。 在电子3C行业，面临应用挑战 通过对比可知，如能将粘结剂喷射技术应用于电子3C行业，无疑将能进一步降低生产成本，提高制造效率。然而，到目前为止，该技术仍未成功用于该行业。究其原因，最主要的原因莫过于生产的可靠性是否被充分信任。  尽管粘结剂喷射技术技术已经发展到一定阶段，但在电子3C行业的应用中，其整体生产可靠性的成熟度仍未被完全认可（包括设备、打印工艺以及烧结工艺）。电子3C产品对材料和设备的精度、可靠性等要求较高，需要通过各种行业标准和认证，而现阶段该技术的发展显然未到达这种程度，这可能导致电子3C行业对该技术的信任度不足，影响了其在该行业的广泛应用。 钛、铜、铝，电子3C行业应用潜力大 在可成形材料方面，3D打印技术参考注意到，粘结剂喷射技术已经可以打印十几种材料，包括最难攻克的钛、铝、铜。这三种金属在电子3C行业（计算机、通信和消费电子产品行业）中都扮演着重要的角色，各自具有独特的应用优势。  钛合金常被用于制造高端设备的边框、背板等部件，以满足产品对坚固耐用和轻量化的需求。例如，钛合金的边框使得手机更加耐用，能够抵抗日常使用中的磨损和划痕，同时减轻手机内部的结构负担。 钛合金轴盖 铜在电子3C行业中可用于制造连接器、散热片等部件。铜的高导电性使其成为电子产品中不可或缺的组成部分，尤其在通信和计算机领域，铜制电缆和连接器是传输信号和电能的重要媒介。此外，铜的导热性也使其成为散热片的理想材料，有助于保持电子产品的稳定运行。 铜合金表壳 铝合计因比重轻、成本低、易加工的特点，在电子3C行业常用于制造产品外壳、支架等部件。铝合金的轻量化和美观性使其受到消费者的青睐，同时其良好的散热性能也有助于保持电子产品的稳定运行。 铝合金手机外框 总的来说，钛、铜、铝在电子3C行业中各有优势，分别应用于不同的领域和部件。随着科技的不断进步和市场需求的不断变化，这些金属材料在电子3C行业中的应用也将继续拓展和深化。而粘结剂喷射技术对这三种材料已经取得攻克。 Desktop Metal对钛合金成形工艺的攻克是与TriTech Titanium Parts公司合作完成的，该材料已获得后者的认证。TriTech专注于钛合金零部件生产，拥有金属注射成形、精密铸造以及粘结剂喷射3D打印三种生产技术，可提供从小批量到大批量的钛合金精密零件制造。TriTech公司在使用粘结剂喷射3D打印制造零件时，首先采用该工艺打印生坯，然后在真空中烧结至约98%的密度，根据应用还会涉及到后续机加工或表面精加工。  Desktop Metal钛、铜、不锈钢产品 根据3D打印技术参考梳理的资料，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，涉及4000系和6000系列铝合金，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。为推动铝合金粘结剂喷射3D打印大规模生产应用，理光与西门子两大工业巨头已展开合作，双方将借助对方的强大优势最大限度的提高流程效率，推动粘结剂3D打印技术达到工业生产规模。 理光粘结剂喷射3D打印的铝合金零件 理光粘结剂喷射金属3D打印的复杂结构 钛和铝活性很高，尤其对于粘结剂喷射技术相比其他金属材料需要对设备和工艺过程进行改造，Desktop Metal还于近期升级了这两种金属的活性安全装置。  END 众所周知，金属3D打印技术于2023年首次在电子3C行业获得批量化使用，因此可称之为电子3C行业应用金属3D打印技术的元年。金属3D打印可简化电子3C产品的供应链，动辄千万级的发货量也将为3D打印大批量制造带来极大契机，推动该技术向更多产品和行业发展。 相比SLM金属3D打印技术，粘结剂喷射金属3D打印技术的优势和目前的不足均较为明显。而该技术如能成熟、稳定、可靠的生产，无疑将为电子3C行业的未来发展注入新活力。以其快速、灵活、个性化的生产方式，该技术将优化产品性能，提高生产效率，并推动产业链的升级。这种技术不仅满足了电子产品对定制化、高性能和轻量化的需求，还通过减少材料浪费和环境污染，促进可持续发展。  注：本文内容由3D打印技术参考整理编辑，未经单独授权，谢绝转载。 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.电弧增材制造替代激光能量沉积，成为大型铝合金构件3D打印的重要技术 2.研报：2023年我国增材制造产业规模将达400亿元，硬件销售2032年将达80亿美元 3.干货：详解两种先进3D打印铜合金高导电、高导热的性能与应用差异 4.切换赛道，EOS引领SLM工艺再创新 | 金属增材行业正悄然发生改变