航空航天和医疗行业对金属零件的使用都有着较高的使用标准，金属3D打印制造的零件表面质量往往达不到最终的使用要求。 随着航空航天领域发动机、燃气轮机部件所需要的叶盘、光盘、涡轮叶轮等金属部件向高强、高硬、高韧方向发展，机械产品中复杂整体构件日益增多，去毛刺的难度也随之增大。 在医疗行业，3D打印已越来越多的用于生产髋关节和脊柱关节定制金属或 PEEK植入物。金属增材技术的优势在于允许更快的设计迭代，通过拓扑优化最大限度减少重量，并允许可定制的植入物符合患者的解剖结构——达到改善骨整合的主要目标。但不佳的表面质量却成为影响骨整合的重要因素，例如： 限制或消除细胞毒性分子从植入物中排出（例如，从钴铬髋关节植入物中排出的钴离子）； 零件接触骨骼的地方具有粗糙、多孔的骨整合表面质量，可实现更高的接触比并改善“骨锚定”； 零件几何形状（和材料）可产生均匀的负载分布，避免随着时间的推移，零件的特定区域出现孤立负载，从而导致零件故障。 对金属3D打印的零件进行高精密电化学抛光（来自Voxel Innovations） 传统去毛刺作业很难满足上述发展中对去毛刺的要求，于是各种机械化、自动化去毛刺新技术、新工艺应运而生。在《3D打印后处理 | 决定零件能否使用的最后关卡（全干货）》一文中，3D打印技术参考已经介绍了各种零件后处理手段。高精密电化学加工作为高刚硬金属领域的特种加工磨削与切削、去毛刺、抛光以及表面精密处理的方法，以小博大，以柔克刚，在航天航空领域得到又快又广的应用，助力人类将航天宏图化为正在实现的梦想。该技术能够缓解大批量增材制造零件的一些制造挑战，提高较大体积的金属零件的分辨率和表面质量。 高精度电解加工的工作原理 EBM工艺打印的IN738经过后处理（来自Voxel Innovations） 精密电解加工（PECM）是一种非接触式、非热材料去除工艺，它利用电化学（而不是摩擦或热）来去除工件材料。该工艺在工具（阴极）和工件（阳极）之间的微小间隙内冲洗带电电解液，工具和工件的接近程度与工件的去除率相关。为此，阴极的形状与工件上所需的几何形状相反。 这种电解液同时执行两个关键功能。首先，它充当发生电化学反应的导体。其次，流体充当冲洗剂，去除反应中残留的废物，并消除任何可能影响电解质局部电导率的残余热量。 高精密电化学抛光原理（来自Voxel Innovations） 该工艺的独特性质赋予其独特的优势。例如，该工艺能够同时进行机械加工和精加工，因为缺乏热量或接触消除了与其他工艺相关的任何表面不规则的可能性，例如打印的层纹或毛刺。 由于不存在热量或接触，该过程还可以在很大程度上消除工具磨损。因此，精密电解加工非常适合使用单个定制阴极来串联加工大批量零件。 精密电解加工主要用作能源、航空航天和医疗器械行业复杂金属部件的后处理加工，通常加工最初为棒料或近净形状的工件。然而，该工艺也可以用作增材部件的二次加工或后处理操作，其独特的功能对于增材医疗植入物尤其有利。 定制制造，具有更好的性能 3D打印的一大优势是能够制造出个性化、定制化的产品，无论对于医疗还是其他行业。 以医疗为例，利用现代增材技术，工程师和外科医生可以生产出一种零件，该零件可以同时最大化植入物和椎骨终板之间的接触面积（均匀分布负载），同时避免植入物太大而影响患者的活动能力。2022年加拿大的一项研究提供了这一点的证据，评估了定制3D打印和传统加工脊柱融合器各自的负载分布，最终发现与患者解剖特征相匹配的定制制造的融合器具有更好的功能、耐用性和骨整合。 在航空航天制造领域，定制化主要体现在极小批量零件的生产上，借助拓扑优化大量减除零件质量，可以大幅提高整体效益。然而，尽管有这些好处，增材制造仍具有固有的局限性，可能会破坏制造这些零件的经济性及其功能，而其中许多限制都集中在表面质量上。 3D打印制造的表面质量限制 然而，现代增材技术有很大的局限性。如果没有二次加工过程，它无法在大多数医疗设备部件上产生超精加工的表面质量。表面不规则的一些原因可能包括层纹本身、重新熔化的材料、支撑结构残余物或粉末颗粒。此外，大多数增材制造工艺无法在某些特征上实现足够的分辨率。 当金属增材制造商利用更大的粉末、更快的激光扫描策略、更大的层厚或更快极的铺粉速度来降低大批量零件生产的成本时，这些限制会进一步加剧。 PECM技术可对金属3D打印的零件进行局部表面质量改进 局限性也可能是特定于该部位的，例如前面提到的腰椎椎间融合手术中使用的脊柱笼。虽然融合器的某些方面必须具有多孔的表面，但其他方面必须具有更光滑的表面质量，而这些组合特征对于增材制造工艺来说可能难以以更高的零件体积生产。 高精密电解加工——有效的后处理手段 幸运的是，精密电解加工可能能够缓解许多这些限制，充当大容量金属增材制造零件二次加工和精加工的后处理手段。 首先，精密电解加工可以作为二次加工操作，使增材零件能够实现更高的分辨率，尤其是在薄壁和下表面等困难特征上。由于大多数金属增材工艺只能实现约0.3-0.5mm的最小壁厚，定制工具可以轻松将壁厚减小至<100µm。 此外，根据Voxel Innovations的数据，精密电解加工可以将金属3D打印零件的表面质量从5-10µm的粗糙度提高到小于0.5µm，甚至达到0.1µm。该技术 通常也比传统工艺更快，并且可以复制这些薄壁、高分辨率的特征数万次，而不会导致工具磨损。 由于该工艺优先考虑给定材料的导电性而不是其硬度，因此精密电解加工能够加工金属增材中常用材料的复杂特征，如钴铬合金和钛合金。精密电解加工可以实现高分辨率、高表面质量的特征，能够消除毛刺、层纹或表面不规则现象，并且能够同时进行精加工，从而节省制造商的时间。它还可以利用定制阴极来选择性的完成增材制造医疗部件的后加工。 尽管金属增材工艺呈指数级增长和普及，并且在航空航天和医疗器械市场中的应用不断增加，但制造商仍应注意其局限性。因此，他们应该考虑一种替代后处理技术，可以补充增材制造的优势并减少其劣势。脉冲电化学加工(PECM) 可能是一种能够提高零件分辨率并在大量零件中创建超精加工表面的有效手段。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.在线研讨：聚焦SLA 3D打印技术的最新发展、材料和应用 2.8月，传统工艺&增材制造：现场碰撞！ 3.结构、功能一体：增材制造GRCop-84铜合金晶格结构的力学行为 4.干货分享：间接陶瓷增材制造裂纹的形态、产生原因及应对策略

亚稳态和近β钛合金具有高强度和优异的耐腐蚀性等特点，因此在航空航天应用中备受青睐。然而，添加较为经济的β稳定元素如铁Fe可能导致钛合金部件中发生偏析和β斑的形成，从而对力学性能产生不利影响。工业上最常见策略是通过真空电弧重熔（VAR）工艺维持陡峭的温度梯度和快速凝固，以防止其形成。针对这种缺陷，后续的均质化热处理也是一种有效的消除方法。激光金属沉积（L-DED）在制造部件时，具有较高的凝固速度。由于其逐层制造部件的特点，每次制造新的沉积层时，已制造的层也会受到加热，从而达到了对旧层进行均质化热处理的效果。L-DED工艺为制造TiFe亚稳态和近β钛合金提供了可能性。 3D打印技术参考注意到，墨尔本理工大学马前教授团队陈东泽博士等人于3月发表了题为“In-situ elimination of β-flecks in additively manufactured Ti-3.5 wt% Fe alloy”的文章，开发出了原位消除增材制造Ti-3.5 wt%Fe 合金中 β相斑点的方法。 https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2024.01.153 研究策略 在这项研究中，研究人员采用激光金属沉积（L-DED）工艺制备了一系列二元模型合金Ti-3.5wt.% Fe的50层单道薄壁样品，并对其中β斑的演变进行了全面的研究。他们发现，在制备的Ti-3.5wt%Fe薄壁样品中可以实现较大的无β斑点区域。 研究人员使用扫描电子显微镜结合能谱分析（EDS）技术对样品中的铁含量进行了测量，并设计了一个无量纲参数“偏析指数（SGI）”来评估铁的偏析情况。后续研究人员通过ABAQUS仿真模拟薄壁样品的制造过程，获取其温度场分布。通过结合温度场模拟结果和一维动态扩散模型，研究人员对β斑的消除进行了合理解释。 研究发现 整个薄壁样品横截面BSE图像显示，其可以清晰地识别出三个区域。顶部区域是熔合区，记录了当顶层被沉积时的凝固微观结构。沿着构建方向的厚白色条纹是富含铁的β斑，在相邻β斑之间可以观察到马氏体，在β斑内几乎不观察到马氏体，这是由于铁偏析产生的额外β稳定效应。熔合区之下存在两个受热影响区（HAZs），靠近融合区的一个被标记为HAZ-I，而下方的另一个被标记为HAZ-II。HAZ-I在度BSE图像中对比度较低，它由全马氏体组成。HAZ-II的颜色比HAZ-I要暗得多，在HAZ-II中的显微结构由（α+β）构成。 a横截面BSE图像; b第45层放大BSE图像；c 第35层放大BSE图像；d第20层放大BSE图像；e 第45，35，20层沿水平方向铁浓度变化。 为了系统地研究整个薄壁样品沿构建方向的铁偏析变化，从顶部到底部，研究人员每五层进行一次水平EDS线扫描。线扫描数据明显显示薄壁样品自顶部到底部的偏析减少，但直接从线扫描数据中量化偏析程度却相当困难。因此，在本研究中定义了一个无量纲的“偏析指数（SGI）”，其表达式为： 其中，C0是铁的总浓度；SR和SL表示给定铁浓度峰值的右侧和左侧的铁浓度差。对于垂直排列的β斑，在一层中，水平线扫描会穿过多个峰值。因此，该层的SGI由该层所有扫描的峰值的平均SGI表示。SGI从第45层急剧下降到第40层，然后变得相对稳定，并始终保持在HAZ-I的较低部分和整个HAZ-II中始终小于10%。这种SGI变化与BSE图像的对比度变化完全一致。除了偏析水平外，α相的体积分数是识别β斑的另一个常见度量标准。但在本样品中，α相仅出现在HAZ-II中，因为HAZ-I完全由α’马氏体组成。计算显示整个HAZ-II的平均α相体积分数差异在1.3%到4%之间波动，远低于European Titanium Technology Committee （ETTC）对于β斑的α相体积分数差异的标准（20%）。因此，整个HAZ-II定义为无β斑区。另一方面，HAZ-II中的SGI也保持在10%以下。因此，可以定义一个SGI阈值，即10%，来识别 “无偏析区”无论在微观结构中是否存在α相。 a SGI 定义的图形说明；b 50层薄壁样品中心区域不同高度处的 SGI；c 第20层中心区域 α 相体积分数变化；d 50层薄壁样品不同高度处的 α 相体积分数变化。   在HAZ-I的顶部，SGI急剧下降。这表明在凝固完成后的前几个热循环中发生了有效的原位均质化。为了更深入地理解这种原位均质化效应，进一步在中心部分的第44层到第40层进行了横向EDS线扫描。计算发现，SGI从第44层的15%下降到第42层的3%，后续几层的SGI稳定在3%左右，这与上图中的SGI分布一致。由于无法观察刚刚凝固时的第40层，结合L-DED逐层制造的特点及ABAQUS温度场模拟结果，假设第40层在刚刚凝固时与第44层的最终微观结构相同。使用第44层测量的铁浓度EDS结果来描述第40层的初始铁浓度。将ABAQUS模拟获得的温度历史曲线输入动态扩散模型进行迭代，结果显示随着经历的热循环次数增加，Fe浓度差异逐渐减小。扩散模型计算得到的SGI变化与从EDS线扫描数据所测得的SGI值变化进行对比，展现了良好地一致性。 a 第44层至第40层之间的EDS线扫描位置；b第40层中心位置的ABAQUS模拟热历史；c在b中标记的五个不同时间点附近的典型β斑附近铁浓度剖面的变化；d 基于EDS线扫描（蓝色）和动态扩散模型（橙色）的第44层至第40层之间SGI的变化。   通过使用不同的激光加工参数，包括激光功率、扫描速度和激光斑大小，研究人员制备了一系列Ti-3.5Fe薄壁样品（能量密度范围从28 J/mm2到92 J/mm2），发现原位均质化在这些不同加工参数的样品中都有发生。通过计算其SGI数值发现，对于这种L-DED Ti-3.5Fe合金，无β斑区的形成相当宽容，对于全局能量密度的敏感性很低。 研究讨论 1. 3D打印中，β斑体积的减小  β斑的尺寸取决于固化过程中的冷却速率。鉴于垂直排列的β斑主要分布在相邻的树枝晶之间，β斑的宽度，应与主要树枝晶臂间距成正比，而主要树枝晶臂间距与冷却速率存在如下的幂关系。由此可以推导出β斑的尺寸与冷却速率之间的关系：   λβ 是β斑的宽度， n为幂项，T ̇为冷却速率，k为常数。在本研究中，通过文献中的SLM、L-DED和WAAM制造的三种含钛合金的β斑来确定上式中的幂项n和常数k，结果公式如下： 选定的Ti合金中β斑尺寸与不同制造工艺的冷却速率。虚线为基于WAAM、L-DED和SLM数据的拟合曲线   后续，带入文献记录的直径为70毫米的Ti-10-2-3轧制棒中的β斑尺寸，计算得其冷却速率约为0.46 K/s，这是在大型铸锭处于炉冷条件下的常见冷却速率。这表明了在当前研究中确定的β斑宽度与冷却速率之间的关系在广泛的凝固条件下仍然有效，并可以作为估算给定冷却速率下β斑尺寸的指导。值得注意的是，当前研究中所研究的三种Ti合金具有不同的成分，这可能会影响本研究的严谨性。 2. 通过3D打印制造过程中的原位均质化消除β斑  在3D打印制造过程中，减小β斑在原位凝固微观结构中的尺寸通常有助于在后续热循环期间进一步减少偏析。但更小的β斑并不保证它们会被完全消除，局部的温度历史对于触发足够的扩散活动至关重要。在金属增材制造过程中，最终微观结构中残留的β斑取决于高冷却速率的正效应（较小的初始β斑）和负效应（热激活扩散的较短时间）之间的竞争。 3. 动态扩散模型描述3D打印中多次热循环期间的扩散行为 与基于恒定温度假设的传统扩散模型相比，本文中这种动态扩散模型有利于反映β-Ti基体中溶质Fe的扩散行为，它可以更精确的描述特定位置的偏析减少。需要注意的是，测量值和计算值之间仍然存在一些小差异，这可能归因于以下几个方面。首先，假设β斑的厚度是恒定的，与扩散过程无关，无论是在传统还是动态扩散模型中都是如此。然而，在随后的原位热循环过程中，β斑的厚度会减小。其次，将溶质浓度剖面描述为周期（三角）函数，以表示β斑的连续分布。然而，在现实中，β斑的厚度可能比贫Fe区域的厚度小，因为晶间树枝区域通常比树枝主干或分枝更薄。最后，在高温条件下，应用的Fe扩散系数可能不够准确，因为大多数已发表的数据并未涵盖固相温度以下的整个温度范围。 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：…

2023年，聚合物增材制造技术在消费品市场的总收入，包括硬件、材料和服务，达到约7.74亿美元，大大高于金属增材制造技术在该领域的1.74亿美元。 这一显著差异表明，基于聚合物的3D打印技术在今天的消费者应用中得到了更广泛的采用。更广泛的用途、成本优势、更易用性或材料可及性等因素正在推动聚合物增材制造的更大市场增长。 增材制造行业（硬件+材料+服务）与消费者市场相关的总收入（2023-2033） 1. 聚合物、金属增材制造市场规模和增长速度 目前，有更多的消费品可以使用塑料3D打印。此外，金属3D打印零件的价格与大多数消费品行业的价格要求不匹配，进一步加剧了差距。虽然聚合物3D打印已在鞋类、眼镜、运动装备及配件，甚至自行车和摩托车零部件等多个领域得到应用，但金属3D打印主要在珠宝和奢侈品产品设计、消费电子产品和自行车等一小众消费领域被采用。然而，随着更高效的金属增材制造技术获得更广泛的市场采用，这种情况预计会发生变化。 VoxelMatters的最新报告预测表明，消费产品中聚合物增材制造技术的收入将从2023年的7.74亿美元增加一倍多，到2026年接近19亿美元，并在此后继续快速增长。到2033年，聚合物增材制造收入预计将达到约67亿美元。相比之下，金属增材制造预计到2033年将达到约27亿美元，2027年约为8亿美元。聚合物增材制造市场的年复合增长率约为24%，而金属增材制造的年复合增长率约为31.4%。尽管聚合物增材制造的市场规模较大，但金属增材制造的增长速度要快得多。 2. 用于消费品领域的增材制造硬件市场 如今，在消费品领域产生最多单位销量和收入的增材制造机器是用于模具（主要是 SLA）和最终零件生产（主要是 DLP）的立体光刻系统，以及也用于原型制作的所有PBF系统。在金属增材制造领域，唯一真正可行的生产机器是激光粉末床熔融 (L-PBF) 技术，但仅限于独特和奢侈的产品。粘结剂喷射技术正开始受到关注，并瞄准了更广泛的产品，但它仍需要一段时间才能得到广泛采用。 2023年，聚合物增材制造硬件的价值开始达到3.8亿美元，而金属增材制造硬件的收入开始达到1.18亿美元。聚合物增材制造硬件收入预计将大幅增长，到 2033年将达到32亿美元。届时，金属增材制造硬件收入预计将达到19亿美元。 金属增材制造硬件的复合年增长率为32.3%，表明与聚合物增材制造硬件相比，其基数较小，但增长迅速，而聚合物增材制造硬件的复合年增长率较低，为23.7%。尽管金属增材制造的复合年增长率较高，表明年增长率更快，但聚合物增材制造硬件在过去10年中保持了较大的市场规模，并且也显示出收入的大幅绝对增长。 从这些洞察中我们可以看到，这两个行业都在经历稳健的增长，但聚合物增材制造硬件较大的初始基数和整体收入表明其在消费领域占据了更主导的市场地位。金属增材制造硬件尽管起点较低，但仍显示出非常惊人的增长率，表明市场采用率不断扩大，技术进步推动其在消费领域的使用增加。 3. 用于消费品领域的3D打印的材料市场 由于应用的成本和附加值较高，与金属增材制造硬件相比，金属增材制造材料产生的收入比例更高。总体而言，消费产品领域的金属增材制造年收入从2023 年的1300万美元开始，每年稳步增长，到2033年达到1.86亿美元。聚合物增材制造材料的收入从2023年的3900万美元的较高基数开始，并且逐年增长，最终达到2033年将达到2.85亿美元。 2023-2033年消费应用产生的增材制造材料收入 金属增材制造材料的年复合增长率约为30.8%，显示出在较小基数下的强劲增长。聚合物增材制造材料的年复合增长率约为22%，表明初始收入数字较大后持续增长。金属和聚合物材料在过去十年中都呈现出稳健的增长趋势，其中聚合物在此期间保持了较高的收入。但从相对年增长率来看，金属材料的增长率更高，复合年增长率快于高分子材料。 4. 消费品领域的3D打印服务市场 金属增材制造服务机构的收入在2023年开始为4300万美元，并遵循稳定增长模式，到2033年将达到5.48亿美元。另一方面，聚合物增材制造服务机构的收入在2023年开始时为3.56亿美元，并且逐年增长。到2033年，这一数字将达到32亿美元。金属增材制造服务机构的年复合增长率约为29%，而聚合物增材制造服务机构的年复合增长率约为24.6%，这表明在较大的初始收入基础上持续增长。 根据VoxelMatters的数据，消费增材制造领域的服务机构目前代表的商机相对较小，但它们正在扩大。聚合物增材制造技术在收入方面仍保持较高份额，巩固了其在市场上的主导地位。眼镜、运动服和鞋类等聚合物产品为实施专业增材制造生产线的增材制造服务提供商提供了巨大的机会。 金属3D打印技术服务机尽管总收入较低，但仍在以稳定的速度扩张，这表明对金属增材制造服务的需求不断增长。 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.标志性事件：MIM生产商收购间接金属3D打印技术开发商！ 2.Wohlers最新报告：2023年全球3D打印市场破200亿美元，增长11.1%！ 3.全球主要3D打印上市企业现状：中企势头凶猛，外企陷增长困境 4.最新：国内航天首次实现一体化3D打印贮箱在轨应用

4月4日，3D打印技术参考注意到，一家名为Greene Group Industries (GGI)传统金属注射成型开发商收购了间接金属3D打印技术开发商Holo，该事件实际上具有重要的标志性意义。一是“先进的”3D打印技术未能找到足够多的行业应用以支持其实现良性发展，二是传统制造行业已关注到3D打印技术对其生产流程的重要价值。 行业交叉，寻求价值Holo是Autodesk的衍生公司，其开发了基于光固化的PureForm金属间接3D打印技术，能够实现纯铜、不锈钢、钛合金、镍基高温合金等材料的复杂金属零件快速原型设计和规模化生产。 尤其需要指出的是，该公司率先攻克了基于DLP技术的纯铜3D打印。通过DLP+脱脂烧结工艺成型的纯铜的致密度平均为96-98%，足以达到大块铜95%的导热率和导电率。此外，该工艺还可能会减少激光打印产生的裂纹问题。基于已经成熟的工艺，Holo着重于散热器件的开发与制造，而不是销售3D打印机。3D打印技术参考2021年的报道中指出，其一条试验生产线每月可生产20000个纯铜小零件，并希望每年生产数百万个铜散热片零件。 Holo光固化金属3D打印技术原理 Holo 3D打印的纯铜和不锈钢零件 GGI公司拥有百年历史并提供高品质金属零件，被认为是各种金属成型技术的行业领导者，包括冲压、成型、数控加工、线切割加工以及金属注射成型 (MIM)。其先进的制造、销售和支持网络使其能够从初始产品概念出发，迅速提供原型，并开发短期生产过程。 GGI公司首席执行官表示，“Holo 的技术是对我们金属注塑、冲压和精密加工产品的补充。这项交易使GGI能够在不到两周的时间内交付原型金属零件，其表面质量和特征分辨率可与金属注塑成型相媲美。PureForm增材制造技术将通过支持整个产品生命周期的更快迭代来加强我们与客户的合作伙伴关系，同时GGI保持其优质的工程服务和质量。” Holo 3D打印的特征小至50微米，壁厚为100微米 Holo 3D打印技术具有极高分辨率   Holo的旗舰产品PureForm增材制造技术使用由MIM粉末和光固化树脂混合而成的金属浆料，实现开发高分辨率、高吞吐量零件间接3D打印。具体的说，该技术根据光聚合原理生产高精度零件生坯，其原料为金属粉末和光敏聚合物的混合体。通过掩模曝光，可以精确快速地成型整个层面，聚合物粘结剂选择性的在局部交联，将金属粉末粘结在一起。打印完的生坯经历脱脂和烧结后可以形成致密化的零件。间接金属3D打印，终要与MIM行业融合 间接3D打印技术的后端流程与MIM技术完全相同，这使传统金属注射成型制造商能够非常轻松的将该技术纳入生产流程。 间接3D打印技术有助于实现快速原型制作，而这些是传统制造方法难以实现的，这是此类技术对于MIM行业的关键价值之一，是GGI收购Holo的重要原因。3D打印技术因免于开模具而能大幅提高了开发的灵活性，缩短开发时间，并降低开发成本，属于对MIM领域早期零件开发的重要补充性甚至颠覆性技术。Holo 3D打印设备 当前，粘结剂喷射、光固化等间接金属3D打印技术均使用用于MIM的粉末作为3D打印材料，对于MIM行业来说未增加材料成本。对于基于光固化的间接金属3D打印，可以实现超精密3D打印，制造表面质量更好、细节特征更精细甚至超过MIM标准的零件。 除此之外，Holo还声称其技术能够实现复杂设计的规模化生产，并认为是航空航天、汽车、医疗、电子和工业领域的理想选择。 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.技术文件：苹果关注直接与间接金属3D打印，两种路线全方位对比 2.金属/陶瓷挤出高性能3D打印，被多个重点行业客户使用 3.升华三维：使用挤出技术3D打印纯铜换热器 4.最新：国内航天首次实现一体化3D打印贮箱在轨应用

4月2日，3D打印技术参考注意到，由ASTM International提供支持的Wohlers Associates发布《Wohlers Report 2024》（沃勒斯报告2024）。整个增材制造行业首次突破200亿美元大关，销售额达到200.35亿美元，同比增长11.1%。 根据目前该机构主动透露的信息，与金属增材制造相关的市场2023年实现了24.4%的增长，去年,共出货约3793套金属增材制造系统，相比之下，2022年出货量为3049套。 Wohlers Associates 分析师团队负责人Terry Wohlers表示，“投资者、政府和用户公司想知道什么将推动未来的增长。新的应用领域和对3D打印机最终产品不断增长的需求至关重要。为了实现这一目标，系统必须更快，单位成本必须继续下降——通过更高的速度，但由于竞争的加剧，材料也更便宜。” 《沃勒斯报告2024》详细探讨了推动增长的因素，包括新材料、资质流程以及行业标准等，特别是在航空航天、国防、医疗技术和能源等领域。分析团队还预计，通过提高机器精度和后期处理，增材制造（AM）解决方案将变得更加可靠。增材制造比传统制造便宜的成本阈值可能会从数千个单位转变为数十万甚至数百万个单位。 来自35个国家的100多名专家为该报告做出了贡献。来自245家制造商、服务提供商和材料生产商的大量数据使该研究成为对增材制造行业状况最全面的评估之一。 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.Wohlers Report 2023：增材制造市场规模达到180亿美元 2.全球主要3D打印上市企业现状：中企势头凶猛，外企陷增长困境 3.国产中大尺寸绿光金属3D打印机上市！纯铜应用将更广阔 4.金属/陶瓷挤出高性能3D打印，被多个重点行业客户使用

超高强度钢具有优异的综合力学性能，已经广泛引起了人们对其先进制造的极大兴趣。增材制造的超高强度钢具有独特的微观结构，为实现良好机械性能提供了巨大潜力。 直接打印的超高强度钢虽然微观结构存在缺陷，但具有精细的微观结构，过饱和元素固溶度，并且没有宏观偏析，具有很大的钢机械性能增强的潜力。后处理是实现其潜力的重要因素。例如热处理可以为超高强度钢提供更多的残余奥氏体，马氏体和贝氏体，从而提高零件延展性和韧性。热处理还可以消除微观偏析，显着提高零件的冲击韧性。此外机械加工可以有效改善零件表面的表面光洁度、尺寸精度和残余应力状态。 日前，重庆大学研究人员联合新加坡科技局材料研究所、中山大学、英国埃克塞特大学、美国德克萨斯大学，综述了超高强度钢增材制造的最新研究进展。本文内容介绍了该研究中关于增材制造超高强度钢的后处理技术的研究部分。 不同钢材强度-延展性图 典型超高强度钢开发顺序 1. 热处理 热处理被广泛报道为增材制造的主要后处理。回火热处理可以使微观结构均匀化并消除纹理特征。LMD制备的AerMet100钢抗裂性较差，沿晶界的疲劳裂纹扩展（晶间断裂）导致裂纹扩展速率产生各向异性。回火后疲劳裂纹扩展由晶间断裂转变为跨晶断裂模式，抗疲劳裂纹扩展能力显著提高。研究发现回火后AF185钢的微观组织主要由板条马氏体和沿板条边界的薄膜状倒奥氏体组成（图8a和b中的白色箭头）。在505 °C回火后，马氏体之间的奥氏体厚度非常薄，而在515 °C回火后，奥氏体的宽度和体积分数显着增加。热处理后钢的碳复制品的TEM工作如图8c和d所示。回火后微观结构中的析出相可识别为三种碳化物，即球形MC和M23C6碳化物（图8e和f）以及短棒M2C碳化物（图8g）。随着回火温度的升高，微观组织中的碳化物类型不会改变，而其尺寸会变得更粗。这种变化导致极限拉伸强度的大幅提高和伸长率的轻微增加，具有更好的综合力学性能。 图8 不同火温下AF1410钢的显微组织演变：（a）505 °C和（b）515 °C回火，（c）和（d）下回火的奥氏体的TEM图像：（e）MC析出物，（f）M2C沉淀，（g）M23C6沉淀的SAD。 固溶和时效热处理能够通过析出大量金属间化合物来沉淀强化超高强度钢。SLM制备的15-5PH不锈钢的标准时效处理后形成富含铜的细沉淀，获得了高屈服强度和硬度。然而，材料变脆，导致伸长率低，磨损率升高。随着时效温度的升高，牺牲了屈服强度和硬度，以获得更高的伸长率和更低的磨损率。固溶处理使微观结构均匀并降低其各向异性。研究还发现延长固溶时间可以改善均匀性，对马氏体时效钢进行了不同形式的热处理，图9a-c显示了直接打印样品的微观结构，其中可以清楚地看到由精细细胞结构组成的熔体边界。时效热处理后熔体边界逐渐模糊，熔点边界在长时间老化后最终消失（图9 d-f），而半小时固溶处理后消失（与9g-i）。固溶时效处理后，熔池边界很快完全消失，微观结构变得更加均匀（图9j-l）。因此，老化前的固溶处理促进了老化前微观结构的快速均质化。此外，固溶处理后马氏体体积分数达到99.9%，位错密度分布在马氏体板条上，更有利于时效过程中细小沉淀物的析出。 回火处理主要用于改善LUHSS，MTS和SHS的机械性能。回火消除了显着的晶粒取向并减少了微观结构中的残余应力，从而降低了裂纹敏感性。回火钢析出Fe3C，ε-碳化物和其他强化相，可显着提高拉伸和屈服强度。对于具有高合金元素含量的PHSS和MS，溶液老化是更好的选择。固溶处理得到高密度的位错，而时效处理在马氏体基体中析出大量的金属间化合物。以这种方式实现沉淀强化，显着提高拉伸强度和伸长率。 图9 热处理后样品微观结构的OM和SEM图像：（a）-（c）直接打印的样品；（d）-（f）直接时效处理；（g）-（i）固溶处理；（j）-（l）固溶时效处理。 2. 机械加工处理 通过增材制造获得的成型表面通常不如传统制造零件的表面质量，因为增材制造表面粗糙度通常不小于1 μm。使用机械加工作为后处理方法可以显着改善增材制造零件的表面光洁度。与锻造H13的铣削行为相比，增材制造零件的切削力和切削系数更高。学者研究了增材制造马氏体时效钢在不同热处理条件下的铣削行为，观察到增材制造马氏体时效钢在打印状态（图10a）和固溶状态（图10c）中表现出最小的磨损区域，而经过时效处理的马氏体时效钢都导致工具磨损显着增加（图10b和d）。由于沉淀颗粒的形成对刀具有严重的划伤作用。切割速度的影响和每齿进给量对L-PBF马氏体时效钢铣削过程中的平均粗糙度和残余应力进行了研究，图10显示了研究中获得最佳（e）和最差表面条件（f）。通过适当的切削参数可以实现表面粗糙度降低和残余应力校正的组合。其中切割速度的影响和每齿进给量对细化粗糙度水平更为显著。 图10不同工艺的刀具磨损形态 3. 其他方法 振动精加工和喷砂也可作为增材制造零件表面改性的后处理。L-PBF制备的18Ni300马氏体时效钢经过振动精加工和喷砂处理，与未经处理的样品相比表现出高的疲劳性能，可能归因于表面残余应力和粗糙度。与未处理的条件相比，振动精加工后的疲劳性能显着增强（图11a和b），这可以通过处理表面的光滑度和振动精加工上没有应力集中来解释。喷砂增强了疲劳性能，但也具有很高的表面粗糙度。这是由于高速颗粒撞击表面产生小塑性变形（图11c和d）。此外振动精加工后未热处理试样的力学性能更好，而热处理后振动精加工试件残余应力较高，喷砂试样力学性能更好。非热处理方法通常只改变零件的表面状况，例如表面粗糙度和表面残余应力。内部微观结构形貌、相尺寸和分布可通过热处理工艺进行调整。应根据零件的性能要求选择合适的后处理工艺。 图11 低 （a） 和高 （b） 放大倍率的振动完成样品的表面，喷砂样品的表面以低（c）和高（d）放大倍率。 总结 增材制造技术因其独特的成形工艺特点，越来越多地被用于制造超高强度钢零件，带来巨大的经济效益和广泛的应用场景。这项工作回顾了当前超高强度钢增材制造技术的研究，其中最重要的问题集中在增材制造超高强度钢的性能调控，特别是工艺-微观结构-性能调控。 超高强度钢的增材制造具有独特的技术优势。快速熔化和凝固循环导致亚稳定结构，这有可能提高增材制造合金的强度。尽管如此极端非平衡凝固过程也容易出现气孔、飞溅和残余应力等缺陷，目前尚未完全克服。这导致很大一部分增材制造高强度钢零件没有在关键区域使用。关于超高强度钢增材制造的文章已有大量报道。尽管对超高强度钢增材制造的微观结构演变和力学性能进行了相对深入的研究，但这仅限于少数超高强度钢。 性能对于增材制造超高强度钢零件的制备至关重要。了解缺陷的原因可以制定有针对性的优化策略，以获得无缺陷或缺陷较少的微观结构。预处理、成形工艺和后处理调节为高性能超高强度钢的增材制造提供了有利的方法，但它们组合的优势尚未被探索，综合解决方案和效果需要进一步研究。 文献参考：Additive manufacturing of ultra-high strength steels: A review https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2023.171390 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.热等静压后处理能为金属3D打印带来什么 2.超越锻件：一种新型无需热处理的高性能各向同性3D打印铝合金 3.3D打印+热处理，使IN718的高温力学性能达到锻件水平 4.3D打印后处理 | 决定零件能否使用的最后关卡（全干货）

截止到3月底，全球主要3D打印上市企业财报公布完毕，3D打印技术参考整理了相关公司2023年的财务数据，包括预期收入、实际收入、增长情况、净利润以及2024财年的展望。总的来说，中外3D打印企业发展的现状是，国内企业发展势头凶猛，但在规模方面与欧美企业存在较大差距，后者目前存在增长困境。（注：另有营收超过10亿元的公司，因非上市且未公布具体财务数据，不在本文收录之列） 可以看出，欧美公司在2023年年初有着较好预期的情况下，实际营收普遍未能如愿，大多出现负增长且连年亏损。老牌3D打印巨头Stratasys在过去一年竟深陷被收购的旋涡中；3D Systems在主要厂商中的营收下跌最为严重；一向被看好的Desktop Metal、Velo3D、Markforged，均因长期股票价格不足1美元而收到来自交易市场的不合规警告。 这些厂商均为设备商，出现增长乏力的原因，有的应归因于市场范围内可选择产品的品类增多，竞争压力陡升；有的则是因为管理不善，还有的则是因为市场布局出现偏差。近几年，部分欧美大牌公司，如3D Systems和Stratasys均在进行改革，试图通过大幅削减成本，优化公司产品类型，来扭转这一局面，已经取得了较好的效果。而Desktop Metal和Velo3D的改革则才刚刚开始。 截止到3月28日上午10:40的最新市值 相比之下，国内企业展现出积极发展态势，不仅表现在营收和净利润的正增长，更体现在海外市场的积极拓展上。国内工业级3D打印头部企业铂力特和华曙高科营收增长均超过30%。铂力特在2023年积极布局海外市场的同时，完成30亿元定增，新的创新能力建设项目也已开工；华曙高科全球客户端累计销量突破1000台，正打造国际化生态圈。在消费级3D打印市场，2023年中国出口3D打印机的数量为355万台，其中用于塑料或橡胶材料的增材制造设备出口数量为351万台，数量占比98.96%，创想三维、拓竹、纵维立方已经成为全球知名消费级3D打印品牌。 但同样需要指出的是，国内3D打印厂商与欧美公司相比，仍然存在相当大的规模差距。国外品牌商一个季度的收入甚至超过了国内头部企业全年的营收，这种量级差距也不应被忽视。但总的来说，国内品牌，发展的势头相当凶猛！ 第一名：Stratasys Stratasys公司2023年全年营收仍6.276亿美元，在不包括资产剥离情况下比2022年增长1.3%；全年实际收入比2022年低3.7%，其2022年全年收入为6.515亿美元。2023年全年GAAP净亏损为1.231亿美元。 总的来说，Stratasys在营收方面稳居全球第一，2024年预期收入为6.3亿-6.45亿美元。 第二名：3D Systems 3D Systems全年营收从2022年的5.38亿美元减少到2023年的4.881亿美元，收入下降9.3%。 报告全年毛利率有所改善，从2022年的39.8%上升至2023年的40.7%。这一增长归因于运营效率的提高和有利的组合。然而，3D Systems的净亏损从2022年的1.227亿美元大幅扩大至2023年的3.704亿美元，主要是由于商誉和其他无形资产减值2.977亿美元。对于2024年全年，3D Systems提供的财务指导为收入预期在4.75亿-5.05亿美元之间 第三名：Materialise Materialise 2023财年收入为2.561亿欧元。在欧美公司普遍负增长的情况下，该公司实现了10.4%的正增长。 业绩的主要亮点之一是，医疗领域的收入突破1亿欧元大关，全年收入达到1.014亿欧元。软件部门的收入增长1.7%，达到4440万欧元。制造部门的收入增长6.6%，达到1.103亿欧元。Materialise预计2024年全年综合收入将增长至2.65亿至 2.75亿欧元。 第四名：Desktop Metal Desktop Metal 2023财年营收1.897亿美元，相比上年度的2.09亿美元下降-9.25%。2023年净亏损为3.234亿美元，而2022年净亏损为7.403亿美元。 该公司2024年全年收入指导在1.75亿-2.15亿美元之间。DM目前正在为美国国防和航空航天的多个高价值项目生产金属和陶瓷零件，在几个喷气发动机系列、F35等主要平台以及几个太空飞行器中都有相关零件。 第五名：铂力特 铂力特2023年度营收12.32亿元，同比增长34.23%；归母净利润1.43亿元，同比增长79.41%。 2023年，铂力特顺应金属增材制造“大生产时代”的发展趋势，取得多项技术进步。针对航空航天领域用户对批产型金属增材制造大幅面设备的需求，铂力特推出多款大尺寸增材制造设备的平台化方案。铂力特是当前全球增材制造市场市值最高的企业。2023年12月，铂力特成功募集资金30.3亿元，瞄准产业化发展需求，积极加码生产基地。2024年3月，铂力特金属增材制造产业创新能力建设项目（铂力特三期项目）C地块和D地块开工建设。 第六名：Markforged Markforged 2023财年的收入为9378万美元，去年同期为1.010亿美元，同比下降-7.11%。 Markforged在2023年推出了三款重要的新产品：FX10、Vega和 Digital Source。FX10以X7的精度和可靠性为基础，其尺寸和速度几乎是其前身的两倍，旨在提高制造生产力和盈利能力。Markforged看到了对FX10的强劲初始需求，并仍计划于2024年上半年开始发货。该公司预 2024财年的收入将在9500万美元至1.05亿美元之间。 第七名：华曙高科 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%，主要系公司3D打印设备销售增加， 收入相应增加所致。 华曙高科于2023年4月科创板上市，公司于年末表示，上市后公司发展驶入快车道，金属、尼龙两大产品线突破创新，领跑技术前沿，开拓全球高潜力市场，打造国际化生态圈。全球客户端累计销量突破1000台，实现里程碑式新跨越。 第八名：Velo3D 2023年，Velo3D总销售额为7760万美元，较2022年的8080万美元略有下降。不过，该公司年内亏损1.35亿美元，较2022年的1000万美元利润有很大变化。 2023年是Velo3D大变革的一年，年初对高速增长业务战略的关注极大影响了下半年的业绩，多种新产品的推出和安装基础的快速扩张导致现场系统问题和客户担忧增加。该公司创始人也因此被迫辞职，且公司股价长时间徘徊在几美分。经过一段时间的调整后，Velo3D开始迎来新的订单，特别是在太空、国防和航空航天等领域，这是Velo3D复苏的迹象。2024财年，该公司预计收入在8000万-9500万美元之间。 第九名：Nano Dimension Nano Dimension是电子产品、多维聚合物、金属和陶瓷增材制造的领先供应商。该公司2023财年营收为5630万美元，比2022财年增长29%。2023财年毛利率为45%，增长了41%。 2023年，Nano Dimension获取了了大量客户成功案例，其中包括与美国宇航局、弗劳恩霍夫研究所（重复销售）、世界上最大的计算机硬件公司之一、西方军队、西方特勤局和其他国防机构等知名实体的销售交易。此外，Nano Dimension 通过多系统销售实现了一个重要的里程碑，从而获得了该公司迄今为止最大的单笔订单。Nano Dimension当前市值为5.98亿美元，尽管收入增长，该公司仍净亏损5455 万美元，2024财年的预期收入未透露。 第十名：超卓航科 超卓航科2023年营业总收入2.69亿元，同比增长92.78%；净亏损3657.15万元，同比转亏。 报告期内，公司营业总收入同比增长92.78%，主要系公司积极开发冷喷涂技术新的应用场景、定制化增材制造业务规模持续扩大，及新增控股子公司所致。主要数据和指标减幅较大的主要原因之一为公司进一步加大在新能源汽车新一代热管理系统零部件、多晶硅生产相关设备制备等新的民用项目上的科研投入力度，研发投入持续增加。 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.全球知名工业级3D打印企业2022财年收入及最新市值汇总 2.粘结剂喷射金属3D打印质量不好？航空航天用户和苹果都在尝试 3.首都航天机械有限公司2023年增材制造技术创造近1亿元年产值 4.TCT亚洲峰会-航空航天增材制造论坛看点

3月29日，3D打印技术参考从希禾增材了解到，该公司即将推出具有中大成型尺寸的绿激光SLM 3D打印机XH-M350G，成型尺寸为350*350*500mm，是当前全球为数不多的配置绿激光、且具有中大成型尺寸的SLM金属3D打印机。 开发绿激光装备已经成为SLM技术发展的一条细分赛道，尤其在打印纯铜等高反射金属方面，绿激光具有传统光纤激光无法超越的成型效果。希禾增材背靠专业的激光器研发企业——公大激光，开发出多款适合多用途的绿光激光器。2023年，希禾增材推出XH-M160G设备，成为国内首家、全球第二家推出商业化绿激光LPBF设备的厂商。 01单模连续绿光光束质量更高的绿光激光器 当前绿光激光器主要有固体、光纤两种技术路线。其中，固体绿光一般适用于低功率激光器，光纤绿光适用于高功率激光器（目前最大功率可达3000W左右）。 光纤绿光有单模、多模等不同类别，希禾增材自研的532nm波长单模连续绿光光纤激光器，具有不同类别中最高的光束质量。光束质量是影响打印质量的重要因素，光束质量越高，能量分布越均匀，打印质量更细腻。希禾增材3D打印的纯铜产品，电导率值达到101.5%IACS，致密度超过99.6％，零件表面粗糙度Ra6-10μm。 XH-M350G配置如下： 可选配多种功率（500W/750W/1000W），可选单激光或双激光配置，不同版本具有不同的成型效率。 更大的成型尺寸，净成型尺寸达到350*350*500mm 深度定制光路系统、更小的光斑，光斑大小可控制在40-60um 覆盖材料范围更广，除常规材料外，覆盖铜、贵金属、难熔金属等更多材料体系 高度开源软件，设备&工艺控制软件支持高度开源 配备永久滤芯，确保滤芯长期使用，简易拆卸结构；气氛循环系统创新设计，大幅降低洗气、打印过程中气体消耗，降低使用成本 模块化设计 设备日常维护管理便捷，搬运、运输、安装简便 02为纯铜产品3D打印打开更广阔的应用空间 当前，市面上虽已经有基于近红外激光的设备可以打印纯铜，但不得不改造设备结构，配备更高功率的激光器（如1kw）。具有高反射的纯铜对绿激光的吸收率接近40%，相当于常规SLM用红外激光的8倍，是高反射金属的更佳选择，同时打印普通的不锈钢等金属也具有有更高的效率。 由于传统SLM设备在打印纯铜产品方面存在欠缺，相当大数量的应用不得不使用铜合金代替。绿激光金属3D打印机XH-M350G的上市，将满足当前市场上大部分3D打印纯铜（Cu）、铜铬锆（CuCrZr）、铜铬铌（CuCrNb）、锡青铜（CuSn10）、铜铝合金、铜镍合金、钨、钽、黄金、铂金等材料应用场景对成型尺寸的需求。 2024年，该公司还将陆续研发上市XH-M600G、XH-M650G、XH-M800G等大尺寸、多激光产品，以匹配更多应用场景的需求；绿激光金属3D打印技术正在成为铜基材料、难熔金属材料、贵金属材料等细分市场领域的最佳解决方案，促进金属增材行业进一步全面、快速、健康发展。 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.公大激光携绿光激光器及3D打印产品亮相2024美国西部光电展 2.粘结剂喷射金属3D打印质量不好？航空航天用户和苹果都在尝试 3.批量3D打印核燃料组件：西屋电气累计生产突破1000件 4.铝合金3D打印大综述：增材制造过程中的缺陷控制和微观结构

3D打印技术发展至今，工艺种类已多达数十种，从快速交付备件到定制化生产，3D打印技术可以帮助简化设备维护，加速研发过程以及通过功能为导向的设计来提升产品性能，这项技术毫无疑问正在引发制造转型。但是无论是哪种工艺类别，都不能解决所有问题，都应当根据具体的应用选择合适的工艺类型，并考虑与其他制造技术配合，且应在确有必要时使用。 材料挤出3D打印，已经从最初的打印普通塑料，发展到可以打印高性能聚合物以及连续纤维复合材料，甚至是金属与陶瓷。尤其对于后者，基于挤出的制造方法相比激光熔融技术，投资成本更低、更为灵活便捷，特别适合于办公室环境以及工业环境下的前期开发。 升华三维无疑是国内金属/陶瓷材料挤出3D打印工艺的重要开创者，其开发的PEP（Powder Extrusion Printing）技术，利用“3D打印+粉末冶金”相结合的间接工艺，实现了金属/陶瓷零部件低温段成形，高温段成性的技术突破。其产品已在航空航天、核工业、光伏半导体、电子信息、新能源等重点行业获得使用。 这种间接3D打印技术实际上发端于已经非常成熟的金属注射成型（MIM)行业，前者需要后者的脱脂与烧结专业技术。MIM技术在20世纪80年代后期开始在汽车制造、消费电子、医疗等领域得到广泛应用。但该技术在实际应用中也存在着局限性，因为每一个金属零件都需要设计一个相对应的模具，这需要较长的交货期和高昂的启动资金。而3D打印技术完全摆脱了模具的束缚，通过逐层打印，可以在短短数小时内得到客户想要的模型生坯，后续通过传统MIM的脱脂和烧结工艺，得到最终的致密高性能金属部件。 其主要优势包括： 可以为粉末冶金行业数字化赋能，解锁应用并释放粉末冶金的潜能 3D打印低温成形，PIM工艺高温成性，实现高性能结构产品制造，打印产品性能可达到粉末注射成形水平 可利用粉末注射成形成熟稳定的技术体系，材料体系广泛、产品性能一致性好 打印设备、打印材料及打印成本更低，更有利于3D打印应用的推广及普及 绿色环保，打印材料可循环利用，有效利用率高 可实现金属、陶瓷和金属/陶瓷复合材料等应用开发，金属/陶瓷复杂产品定制化生产方案 基于PEP技术，升华三维目前推出了两款核心3D打印设备——工业型独立双喷嘴3D打印机UPS-250及大尺寸独立双喷嘴3D打印机UPS-556，均采用独立双喷嘴设计，可以同时打印或者各自轮流打印金属和陶瓷材料，实现不同种类材料的复合产品开发及复杂结构的成形，具有操作简单、工业型、高精度、高质量、高性价比等优点。配套3D打印专用脱脂炉和烧结炉，构成一套完整高效的间接3D打印装备体系和解决方案。 ▲升华三维PEP工艺链核心设备示意图 在适配材料方面，具有类同于粉末注射成形（PIM）工艺所用的潜在材料均可适配。已开发出不锈钢、钨合金、纯铜、高温合金、硬质合金等金属材料，及氧化锆、氧化铝、碳化硅、氮化硅、羟基磷灰石等陶瓷材料，PEP技术有成熟稳定的粉末冶金技术加持，制备的金属/陶瓷零部件具有良好的机械和物理性能，可达到粉末注射零件水平，满足高性能金属基和陶瓷复合材料的制备需求。 能够为工业制造带来降本增效的效果： 该方案相比粉末冶金工艺，无需使用模具，大大节省开模时间与成本； PEP技术与直接的激光3D打印技术相比，打印设备、材料及投入成本大幅降低； 打印材料可循环利用，有效利用率高，废品损失少； 其结合烧结制备工艺在复杂结构件近净尺寸成型方面拥有巨大的成本优势。 可见，在成本优势即竞争优势的当下，间接3D打印工艺的效率优势在叠加成本优势后，其发展空间自然而然地被打开。   升华三维表示，其具备多元化的3D打印系统及装备研发制造体系，全面自主研发的设备、软件和材料可稳定用于生产型企业、高职高校、科研院所等多领域。未来，PEP工艺也将与其他3D打印工艺实现优势互补。升华三维一方面不断升级设备端与材料端技术，逐渐帮助工业用户打开设计制造的限制，使增材制造迈向产业化；另一方面把握好关键的3D打印设备工艺，通过实现汽车、医疗植入、航空航天、电子信息等应用端的更多突破，助力智能制造、绿色制造。  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.粘结剂喷射金属3D打印质量不好？航空航天用户和苹果都在尝试 2.批量3D打印核燃料组件：西屋电气累计生产突破1000件 3.第三届增材制造技术（国际）高峰论坛征文大赛通知 4.TCT亚洲峰会-航空航天增材制造论坛看点

粘结剂喷射金属3D打印技术（下称MBJ）具有相比于其他金属增材制造技术更低的制造成本、更快的打印速度以及更少的后处理操作，该技术长时间备受关注，但实际应用却又受到质疑，主要原因包括对制造质量的担心以及形状控制困难。但需要指出的是，该工艺已经被航空航天用户采用制造相关产品。除此之外，综合多行业媒体消息，苹果公司目前正在测试粘结剂喷射金属3D打印技术以用于批量生产Apple Watch Series 9表壳。 01法国航空航天和国防承包商采用MBJ技术进行产品制造 3D打印技术参考注意到，法国航空航天和国防承包商JPB système于2023年收购从事粘结剂喷射金属3D打印技术开发的Addimetal公司的股份，并且已经投资基于该技术的产线建设。 JPB Système首席执行官表示：“我们对粘结剂喷射金属3D打印技术的兴趣已持续数年，它是最先进的3D打印技术，但仍然只有少数供应商。Addimetal提供了在小批量制造小型、复杂但轻质零件时提的更广泛且不受约束的解决方案。” JPB Système公司已经对这项技术进行了多年探索，采用该技术生产的飞行部件实验达到了预期。该公司表示，通过粘结剂喷射技术生产的零件通常是使用机加工或铸造工艺制造，在“可实现的几何形状”方面存在“限制”，而新技术能够以更快、更方便的方式提供耐用、重量更轻的替代品。除了对Addimetal公司提供财务支持外，JPB Système还将贡献其丰富的专业知识，以确定可以最有效利用粘结剂喷射技术的更多合适应用领域及其相应规范。 02日本航空航天制造品牌投资MBJ技术开发商并开展合作 3D打印技术参考注意到，2024年3月，粘结剂喷射金属3D打印技术开发商3DEO与日本航空航天工程和制造品牌IHI AEROSPACE建立战略合作伙伴关系并获得其投资。这种多方面、多阶段的合作关系旨在利用3DEO在增材制造设计和技术差异化方面的专业知识和资源，加强增材制造技术在后者公司内部的采用和实施。而在今年1月，该公司还获得了日本开发银行和精工爱普生公司的战略投资。 3DEO开发了基于粘结剂喷射+CNC+智能分层的粘结剂喷射金属3D打印解决方案，其愿景是提供低成本、大批量、高质量的金属部件生产和服务，致力于降低金属3D打印的单件成本，它也是当前从事粘结剂喷射金属3D打印技术开发取得良性发展的不多公司之一。3DEO开发了Saffron金属3D打印平台，125台制造集群年产2000万个零件。日本航空航天制造企业对该公司进行投资和合作，证明了对后者技术的重要信任，也代表着双方共同努力探索航空航天制造的新进步。 03国产BJ技术的重要开创者峰华卓立大尺寸MBJ解决方案 广东峰华卓立科技股份有限公司聚焦粘结剂喷射技术，是国内领先的工业级3D打印设备制造及应用服务商，中国工业级微滴喷射3D打印机的开创者之一，国家专精特新小巨人、高新技术企业。公司致力于为客户提供完整的先进制造解决方案，为航空航天、通讯、微波、军工、汽车、泵阀、核电、机械制造等领域提供工业级3D打印设备及完善的技术服务支持。 自2018年开始，峰华卓立开始金属3DP打印工艺研发测试，并探索3DP技术如何实现精度、密度和物理性能的一致性的研究，使其适应工业化的生产需求。目前开发了工业级金属打印装备BJM430、BJM460，后者是面向批量生产客户的而设计的高效金属增材制造装备，凭借其大小缸配置、产线优化、开源策略等优点，已经在汽车、粉末冶金、机械模具、教育科研等行业获得了良好的工业应用。面对更大的尺寸制造需求，峰华卓立在研机型BJM800，制造尺寸达800×500×400mm，将进一步降低金属3D打印的制造成本。 根据峰华卓立的介绍，其金属3DP技术已实现多种粉末如不锈钢、模具钢、钛合金、铜合金、硬质合金等材料的成型工艺开发，产品质量优于传统铸件的高密度零件，助力实现从研发、原型设计到批量生产。 客户可根据需求，选配自动送粉装置、除尘循环系统、转运小车、固化炉、清粉及粉末回收装置、真空脱脂烧结炉等辅助设备，从而提高整个生产流程的安全和效率。辅助设备的配置能够减少对人力的依赖，改善工作环境和劳动强度，确保粉末回收利用率超过95%。此外，峰华卓立为客户提供定制化的高真空脱脂烧结一体炉。通过定制化，该公司可以快速的帮助客户完成烧结和工艺测试。   峰华卓立一直致力于技术创新和产品研发，不断探索和应用新的方法和技术来解决粘结剂喷射金属3D打印面临的问题。 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.预测粘结剂喷射金属3D打印烧结窗口，橡树岭提出一种新方法 2.理光与西门子合作：开发铝合金粘结剂喷射批量3D打印解决方案 3.为量产而生！峰华卓立粘结剂喷射金属3D打印技术重大升级 4.Apple Watch 9或使用粘结剂喷射金属3D打印生产表壳