伴随着增材制造技术的推陈出新，金属3D打印工艺凭借独特优势，为工业生产带来了突破性的发展机遇。永康市曲成科技有限公司（下称曲成造物）紧跟时势，在完成SLA 3D打印工艺布局后，积极把握市场新态势，再度携手联泰科技，以SLM金属3D打印工艺续写生产制造新篇章！ 曲成造物成立至今已深耕3D打印领域十年之久，见证了3D打印技术在中国市场的迭代更新。目前旗下已拥有SLA、SLS、SLM设备近百台，适配多种树脂、尼龙、尼龙玻纤、不锈钢、铝合金、复模等材料及工艺的生产制造，服务范围涵盖手板、雕塑、文创、医疗等众多领域。 开启SLA 3D打印征程 在公司成立之初，曲成造物总经理应启耀先生深刻感知到：“伴随着人力成本、产品复杂度及批量化生产需求的提升，传统生产工艺正面临着淘汰的境遇。” 而3D打印技术的出现让其意识到数字化科技带来的崭新生机，在经过多方对比及现场考察后，曲成造物与联泰科技围绕“SLA 3D打印工艺”的初次合作正式展开，联泰科技工业级SLA 3D打印机Lite 600也成功入驻曲成造物生产车间。 曲成造物总经理应启耀先生 Lite系列对标工业级高精度SLA 3D打印机，作为联泰科技元老级设备，旗下延伸出Lite100、Lite300、Lite450、Lite600、Lite800等众多设备类型。目前数十台Lite 600正陈列在曲成造物的生产车间，并以技术上的多元突破，助力曲成造物实现了制造工艺的数字化转型。 联泰科技工业级3D打印机Lite系列 独创液位控制系统： Lite600采用行业独创的液位控制算法，层间液位精度＜0.01mm，可实现涂覆系统快速、稳定的调整控制，进而有效减少液位调整时间，大幅提高打印效率。 搭载核心AI智能算法： Lite600搭载工业级AI智能算法、融汇多路传感系统，同时配备坏件自主监测功能，可时刻保障打印稳定性。在精度、效率、性能等多个维度为用户进一步营造良好的3D打印环境。 升级激光扫描自动标定技术： Lite600独有的振镜自动标定技术，使标定精度提升＞100%，打印精度再次翻倍，工业级打印标准助力产品表面质量更加优质。聚焦SLM 3D打印新目标 随着曲成造物业务需求的激增及服务范围的拓展，应总及其团队敏锐的发掘到金属3D打印市场的日益明朗。为进一步深化自身服务能力，抢占市场先机，曲成造物再度携手联泰科技，围绕SLM 金属3D打印工艺展开新一轮的统筹规划，并一举引进十台联泰科技工业级SLM金属3D打印机Muees310。 曲成造物金属3D打印车间  Muees系列作为联泰科技金属3D打印新品设备，主要包含Muees310&Muees430两款机型。相较于单一的设备供应商，联泰科技带给曲成造物的是一整套基于金属3D打印的数字化智能解决方案。 01智能软件—Muees ONE 联泰科技依托于自研的自动化生产软件Muees ONE，可串联前处理软件Polydevs、SLM工艺软件BPC及设备控制软件，针对设备及粉末的管理系统形成了一个完美的闭环，进而可实现远程控制、数据管理、设备监控、消息推送、ONE物互联、定制化开发等目标，智能软件上的突破有效降低了用户的操作难度，以“傻瓜式操作服务”助力用户解锁更加方便的操作体验。 联泰科技自动化生产软件Muees ONE02专业设备—Muees系列 工业级SLM金属3D打印机—Muees310 Muees310是一款基于下送粉方式的金属3D打印机，其内置单/双激光可选设计，成型尺寸高达310×310×400mm。且其所配备的500W进口高功率激光器经长时间连续测试后发现功率波动始终稳定在±1%。聚焦平面上，光束质量达到M²≤1.2，能量分布更均匀，打印质量更细腻。 500W进口高功率激光器 同时Muees310采用的大幅面场境设计，全幅面光斑均匀性高达92%，打印精度得到再次提升。配合自研的振镜自动标定、多振镜拼接标定技术，可通过图像检测技术，实现对振镜畸变的矫正，标定后光学扫描尺寸精度＜0.05mm，标定时间小于30分钟，在打印速度及精度上实现了双重突破！ Muees310内置高速振镜 工业级SLM金属3D打印机—Muees430 有别于Muees310，Muees430在送粉方式上采用的是落粉/双向铺粉，并升级为双/三激光可选设计，成型范围高达430×340×400mm。且其配备高精密进口花键轴及精密丝杠,即使在高负载移动过程中,也可确保成型轴传动稳定。搭配全封闭设计刮刀传动轴，防尘效果更好，可有效延长传动轴使用寿命。 均匀铺粉配合双激光高效打印 同时Muees430拥有多级高效过滤功能，可实现惰性气体99%以上洁净，滤芯使用寿命可达1万小时。搭配高速振镜设计，扫描速度可达6 m/s，跳转速度达18m/s，且支持多振镜配置，全方位提高了产品的成型效率，为用户提供了更具稳定性的高效打印体验。 配备多级高效过滤功能共同探索3D打印技术新未来 金属3D打印工艺的融入进一步优化了曲成造物的产业发展链路，为其日后升级转型提供了更开阔的空间。在联泰科技十台金属机的加持下，目前曲成造物已成功开拓汽车配件、创意手办、工业零件等众多金属应用市场。 联泰科技表示很荣幸参与并见证了曲成造物在大势所趋下的两次“华丽蜕变”，同时也感受到了技术进阶带给用户的深刻影响。未来联泰科技也将不断加大研发投入，以持续创新的精神携手万千用户共谋3D打印技术新未来。  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.单客户装机近百台！光固化3D打印技术怎样继续创新？联泰科技给出答案 2.光固化3D打印领导者联泰科技，推出工业级SLM金属3D打印装备 3.联泰科技重磅新品！齿科全自动化3D打印机—D300，引领技术发展 4.2024第二篇3D打印Nature！突破粒子制造的工程挑战！

3月13日，3D打印技术参考注意到，知名3D打印技术开发商Voxeljet AG自愿从纳斯达克股票市场退市。Voxeljet股价从2013-2014年期间超过25美元的初始峰值跌至目前低于1美元。 voxeljet公司是粘结剂喷射3D打印技术的领导者，开发了基于粘结剂喷射技术的强大3D打印解决方案，用于生产高精度砂、PMMA和陶瓷打印件，主要涉及用于金属铸造用砂芯的工业生产，同时也能成型以尼龙为代表的的聚合物粉末。粘结剂喷射3D打印在砂型制造方面具有强大的优势，仅使用粘结剂和专门匹配的铸造用砂，即可无需其他工具实现模具和型芯制造，快速灵活且具有经济价值。 2023年，美国能源部公布了新一轮的资助计划，voxeljet和GE Research一同获得1490万美元的资助，对所谓VX9000粘结剂喷射砂型3D打印系统进行开发和商业化。voxeljet当前已经商业化的最大打印尺寸的系统为VX4000，成形幅面为4x2x1米，而VX9000的打印尺寸将达到目前VX4000的七倍多（规划打印幅面60m2），如此巨大的构建空间为大幅减少所需的独立组件数量铺平了道路。 VX4000砂型打印机 基于Voxeljet 3D打印砂型铸造的零件 2023年，voxeljet还与宝马兰茨胡特工厂以及Loramendi合作，推动实现了用于铸造气缸盖的大型砂芯的3D打印自动化。 voxeljet的退市早有先兆。2023年四季度，多家本领域内的欧美公司都面临压力，Velo3D、Markforged和Desktop Metal均出现了普通股连续30个交易日的平均收盘价低于1.00美元的情况，因此收到来自证券交易所的通知。下一个退市的，会是谁呢？ 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.镁合金粉末3D打印易爆、易挥发，电弧增材另具优势 2.3D打印行业盛会TCT展倒计时2个月，首次扩大规模！ 3.2024 TCT亚洲展预约参观通道正式开启！ 4.从工艺类型到打印参数，2024年3D打印机企业采购指南

纳米到微米尺度的颗粒在生物医学设备、药物和疫苗输送、微电子、微流体和能量存储系统领域具有广泛应用。然而传统的制造方式需要在制造速度、可扩展性与粒子形状和均匀性以及粒子性能等多个因素之间进行平衡。 对此，来自斯坦福大学的研究人员介绍了一种更高效的处理技术，借助3D打印，每天可制造多达100万个具有高精度且可定制的微米级颗粒。3月13日，该研究以“Roll-to-roll, high-resolution 3D printing of shape-specific particles”为题发表在nature上，这也是本年度第二篇增材nature研究。 https://www.nature.com/articles/s41586-024-07061-4   传统的颗粒粒子制造方法包括研磨、乳化技术以及光刻等。研磨、乳化、沉淀、成核和生长以及自组装技术，是一种自下而上的制造方法，具有高通量制造的特点，但会导致导致颗粒群体异质，对形状和均匀性的控制有限。为了解决这些颗粒几何缺陷，人们开发出了直接光刻、单步滚对滚软光刻和多步模具制造等自上而下的制造方法，被证明最高能够实现每天86400个粒子的制造速度，但仍然面临同时实现微米级尺寸、几何复杂性、制造速度、材料选择和可排列性等多维度的同时控制。 总的来说，传统的粒子制造技术需要在多个因素之间进行权衡，制造方法各有优缺点。斯坦福大学的研究人员以该校迪西蒙尼实验室2015年开发的连续液体界面生产（CLIP）技术为基础，开发了一种可扩展、高分辨率的r2rCLIP 3D打印技术，使用单数字微米级分辨率的光学与连续胶卷（代替静态平台）相结合，能够快速、可变的制造和收获具有各种材料和复杂几何形状的粒子。通过这项技术，研究人员可以实现微米级精度的3D打印，同时保持高生产速度和材料选择的灵活性，为粒子制造带来了新的可能性。 r2rCLIP 3D打印装置 需要指出的是，3D打印需要在分辨率和速度之间进行权衡。宏观尺度的3D打印已经在大规模制造领域证明了可用性，如消费品、航空航天、汽车、医疗等领域。对于CLIP技术，增材领域的从业人员已经熟知，3D打印技术参考在此不再解释原理。为了实现快速且全自动的粒子打印过程，研究人员使用连续薄膜的模块化滚对滚系统取代了高分辨率CLIP打印机的传统静态构建板，实现了半连续打印和自动化的在线后处理，包括清洁、后固化和粒子剥离。选择镀铝的PET薄膜作为主要薄膜基底，在打印过程中可保持粒子粘附力高于原位正交树脂得回流力和正常吸力，同时仍允许从薄膜上剥离而不破裂。   r2rCLIP 3D打印原理  为了展示r2rCLIP在制造微尺度尺寸和复杂结构方面的潜力，研究人员设计了一系列几何复杂度不断增加的形状。这些设计不仅反映了以前2D制造和多步模具制造技术的成果，还包括一些无法使用模具制造的几何形状，体现了新技术的强大能力。研究人员将几何复杂度分为可模具制造和不可模具制造两类。 使用r2rCLIP方法进行粒子制造的一个显著优点是它固有的无模具特性，该工艺仅通过优化打印参数即可实现在阵列内部或之间改变制造的几何形状。这意味着可以生产各种粒子几何形状，而无需像以前的粒子制造方法那样更换模具。当需要调整几何要求时，这种灵活性特别有益，例如当制造多分散粒子的异质混合物的精确比例时。 由r2rCLIP制造的可塑到不可塑几何形状的SEM图像 由r2rCLIP制造的可塑到不可塑几何形状的SEM图像 通过r2rCLIP制造陶瓷颗粒以及用于药物输送 新的滚对滚高分辨率连续液体界面生产技术，能够以高达2.0微米的特征分辨率批量生产直径200微米的粒子。打印机和树脂的光学设计优化使得以高达单位数字微米的无支撑z轴分辨率打印物体成为可能。在可模具制造、多步可模具制造和不可模具制造的粒子几何形状的制造中，展示了快速可变性、复杂3D制造能力以及对各种树脂化学成分的固有适应性。此外，对于直径小于200微米的单元，快速粒子生产能够在大约24小时内实现克级潜在产量。这种可扩展的粒子生产技术已经展示了从陶瓷到水凝胶歧管等广泛领域的制造潜力，随后在微工具、电子和药物输送方面具有潜在应用。 总的来说，r2rCLIP技术有望解决当前粒子制造面临的主要工程挑战，为先进应用提供更高质量、更复杂几何形状的粒子。随着该技术的进一步发展和优化，我们期待看到它在生物医学、药物输送、微电子和其他领域的广泛应用。 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： 1.两种模式创新：3D打印为复合材料产品开发带来新思路 2.在轨制造！人类首次太空金属3D打印相关看点 3.从工艺类型到打印参数，2024年3D打印机企业采购指南 4.3D打印机安装高速套件，实现高速、高质量制造

通用电气将于今年4月完成分拆，原GE Aviation（GE航空）已更名为GE Aerospace（GE航空航天）。3月14日，3D打印技术参考注意到，GE航空航天公司宣布，今年计划向其全球制造工厂和供应链投资超过6.5亿美元用于提高其生产能力，满足商业和国防客户不断增长的需求。 其中，美国14个州的22个本土生产工厂将获得近4.5亿美元；部分国际基地将获得1亿美元；另外1亿美元将投资于其美国供应商，以帮助确保该公司的国内供应链。 作为美国本土投资的一部分，1.07亿美元专门用于该公司位于辛辛那提的工厂，以扩大商用和军用飞机发动机的生产规模。特别是，这些资金将用于购买新的3D打印机、工具和其他设备，并升级发动机测试设施。GE航空航天公司位于阿拉巴马州奥本工厂的3D打印能力也将得到扩展，该工厂将获得5400万美元的资金。 在此之前，GE航空航天公司去年也进行了类似投资，投资3.35亿美元以改善其在美国各地工厂的装配、产能提高和基础设施安全。GE航空航天公司是3D打印技术的长期采用者。根据欧洲专利局（EPO）的数据，GE在2001年至2020年间提交的3D打印相关专利数量是所有公司中最多的。 该公司的每台LEAP发动机都包括19个3D打印燃油喷嘴。据报道，发动机的燃油效率相比与CFM56发动机提高了15%。实现这种效率的关键是减轻重量，GE具有里程碑意义的3D打印燃油喷嘴头比传统制造的同类产品轻25%，耐用五倍。LEAP喷嘴还具有复杂的几何形状，可在喷气燃料进入燃烧室之前对其进行预混合，从而进一步提高发动机效率。自2016年投入使用以来，已生产了数十万个喷嘴，这是航空航天领域大批量3D打印的一个重要里程碑。这款发动机为空客A320neo、波音737 MAX和中国商飞C919提供动力。 GE Aerospace自2013年以来一直在开发和测试其GE9X发动机，该发动机专为波音777X喷气式飞机设计。2019 年，GE公司宣布每台GE9X发动机均采用了300个3D打印部件，这些部件组合在一起形成七个多部件，如3D打印的燃料喷嘴、温度传感器、燃料混合器、热交换器、颗粒分离器以及低压涡轮叶片。据GE介绍，3D打印使GE9X发动机的燃油效率比GE90提高了10%。 在GE航空航天公司，增材制造被大量用来制造具有传统制造方法无法实现的几何形状的零件，用于推动航空航天制造的未来。 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.GE即将推出Point Melt电子束3D打印新技术，称将改变游戏规则 2.GRX-810新超级合金3D打印火箭发动机成功测试，NASA公布多个新材料使用要点 3.在轨制造！人类首次太空金属3D打印相关看点 4.镁合金粉末3D打印易爆、易挥发，电弧增材另具优势

复合材料的性能与金属材料相比具有高比强度、高比模量、设计自由度更高、易于整体成型以及轻量化等优良特性。然而传统的复合材料成型工艺（如缠绕、模压、拉挤、热压罐、树脂传递模塑等）均存在复杂结构难以成型，开发前期需要开模等工序，严重影响了产研前期研发进度。3D打印技术因免开模、复杂结构易成型等特点，已获得复合材料制造领域的广泛重视。到目前为止，探索复合材料3D打印已经成为一种新的趋势，有望突破传统复合材料成型的限制，带来复合材料制件领域的成本大幅度降低和时间大幅度缩短的变革。 高性能复合材料3D打印通常涉及短/长纤维增强尼龙（PA）、聚醚醚酮（PEEK）、聚醚酮酮（PEKK）、聚醚酰亚胺（PEI）等材料。FDM挤出3D打印工艺是复合材料产品开发的重要选择。 3D打印聚合物性能金字塔 产研新材料研究院（德州）有限公司，成立于2021年1月，是一家专注于海洋用复合材料、5G通讯用复合材料、先进复合材料成型工艺及高端装备等领域的技术研发与成果转化的山东省级“新型研发机构”。 通过与高性能材料工业FDM 3D打印解决方案厂家远铸智能合作，双方共同开拓出两条将3D打印技术用于复合材料产品零件开发应用的路径。 013D打印直接制造替代传统复材成型工艺 3D打印直接制造，是指通过3D打印技术直接制造出研发或生产所需要的零件产品，满足用户在强度、外观、物理化学性能等方面的要求。为某飞行器发动机开发进气歧管，是产研新材料研究院此前的一项重要项目。进气歧管是发动机系统中的关键部件，其性能直接影响到发动机的综合性能。进气歧管的结构相当复杂，在开发过程中存在着模具制作难度大、成本高，后续振动焊接工艺繁琐，工期较长等问题，严重影响到产品的开发效率。 为解决这些问题，产研新材料研究院首次尝试采用FDM 3D打印技术直接制造。其对市面上几家提供FDM技术工艺和设备的企业进行了深入调研，经过对材料性能、设备能力、服务支持等多方面因素考量，最终选择了远铸智能FUNMAT PRO 610HT 3D打印机和PEEK-CF复合材料进行产品开发应用。 FUNMATPRO610HT 3D打印进气歧管及内部结构 FUNMAT PRO 610HT作为一款高性能材料FDM打印设备，主要用于打印PEEK、ULTEM、PPSU等高温高性能热塑性材料，能够满足市面上绝大多数热塑性材料的打印需求，甚至包括用户自研材料。其恒温腔室在打印高性能材料时表现出色，设备喷头加热温度可高达500℃，成型腔室温度可达到300℃，熔融绝大多数高分子材料的同时保证了高温材料的无翘曲打印。 最终部件的三维尺寸为218.4×216.4×95.4mm，通过德州产研院的专家和远铸智能的工艺工程师共同开发和设计，优化模型结构设计（DfAM），调整打印工艺，可实现如下优化： 减重30%：最终打印产品的壁厚最薄至1.7mm，而传统的注塑进气歧管产品厚度约3mm，有效降低飞行器自身重量， 满足安装精度：零件的尺寸精度控制在±0.2mm范围内，充分满足了进气歧管的安装精度要求； 力学强度提高：产品的力学强度达到100MPa，较传统注PA66-GF产品提高30%以上。 耐高温： 该款产品具有优异的耐高温性能，用户长期在144℃℃下稳定使用无变形，极大提高了应用上限。 FUNMATPRO610HT 在制造效益方面，该零件如果采用传统注塑工艺进行开发，模具费用在20万元左右，开模周期45天。而采用3D打印技术，该产品一体成型，无需开模具，成本仅为传统工艺的十分之一，只需4-7天的生产周期。FDM 3D打印技术工艺在产品开发阶段节约的时间和经济成本大大超出了客户的预期，提高了客户的满意度。由此可见，通过远铸智能FUNMAT PRO 610HT打印出来的发动机进气歧管，完美达到了最初用户要求的使用参数，成功替代了传统注塑成型加焊接的生产方式。 02传统工艺融合3D打印复合材料制造的新形式 3D打印除了直接制造复合材料部件，还可以通过与传统工艺结合，横向打通两项技术之间的壁垒，攻克传统技术无法实现的难题。如能将传统工艺和3D打印两种技术结合，则可以实现性能、成本、时间上的最优解以及价值最大化。基于该种创新目的，产研新材料研究院与国内某顶尖高校合作，开发了机器人复合材料机械臂。 产研新材料研究院与远铸智能也因此开拓出了一条将3D打印工艺融入传统复合材料产品零件制造的新途径。双方首先借助FUNMAT PRO 610HT 3D打印PEEK-CF材料一体成型了机械臂的内部支撑结构，该部件结构具有大尺寸、曲面、高比刚度、高比强度的特点，充分体现了打印设备对高性能复杂构件的制造能力。之后，产研新材料研究院使用预浸料铺放方式在3D打印结构外面包覆碳纤维，最终以快速、低成本且免开模具的方式制造出了轻量化程度高、机械强度高的复合材料机械臂，实现了与铝合金媲美的结构强度效果。 机械臂切片图 这种将预浸料铺放与3D打印工艺相结合的制造模式，避免了开模具，从而节省了开模所需要的时间和成本，且产品强度堪比金属，重量远小于金属。这是产研新材料研究院与远铸智能在将3D打印用于复合材料制造的重要探索。3D打印工艺除可与预浸料铺放工艺相结合外，还存在更大的想象空间，可与传统的缠绕工艺、自动铺放工艺、模压工艺等多种技术相结合。 预浸料铺放后机械臂成品件 END 总的来说，3D打印在产品零件设计直接制造及融合传统工艺上都实现了突破，为提高复合材料产品制造效率、降低制造成本做出巨大贡献。通过与远铸的合作，产研新材料研究院展示了其在工程创新领域的实力，同时也证明了3D打印技术在复合材料产品设计制造和应用开发中的巨大潜力。 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（请注明身份）;硕博千人交流Q群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.华曙高科助力南理工碳纤维增强PEEK增材制造工艺研究获重要成果 2.Stratasys收购连续碳纤维3D打印技术组合，正在走出困境 3.特斯拉机器人使用PEEK减重，多股涨停！国内3D打印方案已突破性发展 4.3D打印中的PEEK：一种耐用且要求苛刻的材料

2024年1月30日，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。该打印机专为微重力环境而开发，宇航员将在哥伦布欧洲科学舱上进行3D打印测试，从而为未来太空制造积累经验。 过去的十年间，太空3D打印经历了快速发展。2014年，第一台于塑料3D打印机进入空间站，宇航员已经用它们来更换或修复塑料部件。但金属3D打印将带来新的在轨制造能力，包括生产比塑料产品更高强度的承重结构部件。宇航员将能够直接制造扳手或安装接口等工具。3D打印的灵活性和快速可用性将极大提高宇航员的自主能力。 3D打印机将安装于哥伦布欧洲科学舱 在未来几十年内，后勤限制将在未来的月球和火星站上加剧。尽管原材料仍需要发射，但在轨3D打印零件仍然比将其整个运输到最终目的地更有效。 太空金属3D打印的挑战 虽然3D‍打印工艺在地球上已经被掌握，但在太空打印金属却面临着一系列技术挑战。 第一个是安装空间。在‍地球上，当前的金属3 打印机安装在至少10平方米的实验室中，为了创建国际空间站的原型，研究人员必须将3D打印机缩小到洗衣机的大小。将装备小型化，以便安装在国际空间站实验室的打印机架内。 第二个挑战是安全性。为保护空间站免受激光及其产生的热量造成的恶劣打印环境影响，打印机须安装于一个密封的金属盒中，如同一个保险箱。与此工艺兼容的金属合金的熔点可能远远超过1200°C（塑料的熔点约为 200°C），因此需要对热量严格控制。此外，无论是塑料还是金属，发出的烟雾都必须通过过滤器处理并在机器内部处理，以免污染空间站内的空气。安全和污染不仅是空间站管理的关键因素，也是未来在月球获火星上使用的关键驱动因素。 第三个挑战是微重力环境。当前，金属3D打印工艺种类繁多，粉末床激光3D打印是精度最高且制造质量最佳的工艺类型。但在微重力环境下，粉末难以铺设均匀。丝材打印相对来说不受重力影响，因此成为备选工艺类型。 太空制造新篇章 此次向国际空间站发送金属3D打印机的项目被称为Metal3D ，由欧空局（ESA ）领导，多个工业和学术合作伙伴共同协作。空客公司、意大利航空航天公司Highftech Engineering、法国金属3D打印领导者AddUp以及克兰菲尔德大学是该项目的主要贡献者。每个合作伙伴在打印机的开发和实施过程中都发挥了关键作用。 送往国际空间站的第一台金属3D打印机规格 空客防务和航天团队负责管理该项目，负责集成打印机的组件和电源，并确保其与太空环境的兼容性。Highftech Engineering承担制造机器外壳并集成其流体管理系统。与此同时，AddUp在创建打印机的内部结构和机制方面发挥了重要作用，包括控制打印机的 PLC（可编程逻辑控制器）以及与地面控制通信的接口。 送往国际空间站的第一台金属3D打印机 克兰菲尔德大学的学者参与了打印机熔化工艺和硬件的设计，以及激光源、传输光学器件、原料存储和进料系统。制造专家需要考虑避免传热等风险因素，另一个挑战是电力可用性低，这需要高效的工艺来熔化金属。该校焊接和增材制造中心激光加工和增材制造高级讲师 Wojciech Suder 博士领导了打印机的设计。其表示，“我们之前测量过重力对太空液体的影响，但是由于涉及高温，用液态金属打印组件还未进行过实验。因此，我们的任务是设计一种热中性打印机，并且也不能向空间站发出热量或辐射。这意味着除了完全自主之外，它还必须满足许多要求。” 将要在太空进行熔丝3D打印 科学家们相信，未来在国际空间站将能够使用3D打印制造金属零件，允许快速更换组件或制造新组件，从而降低发射成本，并允许应急维修，当前的发送形式则过于昂贵。 开展微重力金属3D打印研究 这台3D打印机像一个金属盒子，重180公斤，被分成几个部分运输，之后由宇航员在空间站重新组装。打印机的操作将在地球上进行远程控制，从而无需宇航员直接监督即可进行自主打印。 由高功率激光器驱动的金属3D打印机以前从未在太空环境中进行过测试，科学家们将检查这次测试的数据，以了解微重力环境对工艺和零件性能的影响。为了评估金属3D打印机在太空中的性能，将打印四种不同的形状，并与在地球上制作的相同参考打印件进行比较。这些测试旨在了解太空环境如何影响打印过程。由于国际空间站的噪音规定，每天的打印时间限制为四个小时。 将要在太空进行3D打印的金属样品 关键要素 打印机尺寸：80 x 70 x 40 厘米 打印部件尺寸：9 x 5 厘米 使用原材料：不锈钢丝 用途：修理或制造工具、安装接口和机械零件 空间打印零件数量：4个样本 打印一个零件所需时间：约40小时 太空3D打印速度将非常慢 打印完成后，这些零件将返回地球进行详细分析，包括进行机械强度、弯曲测试以及微观结构分析，并与地球制造的样本进行比较。其中一份样本将送往德国的欧洲宇航员中心，两份样本将送往欧空局的欧洲空间研究和技术中心，最后一份样本将送往丹麦技术大学进行热性能研究。 END 将这些3D打印实验纳入即将到来的任务，延续了过去几年势头强劲的趋势。微重力下的 3D 打印具有许多优势，包括按需生产必要的工具和组件，以及减少对来自地球的大量货物运输的需求。由于需要能源和材料，太空中的金属3D打印极具挑战性，但这种创新概念可能会对人类维护航天器的能力产生巨大影响。 空间站上的金属3D打印将帮助科学家了解轨道上的打印是否会影响质量，这一开创性的技术示范项目不仅支持未来的月球和火星探索，而且标志着朝着可持续太空活动迈出的重要一步，包括太空结构的现场制造、修复和潜在回收。此次任务的成功可以为太空中更复杂的金属结构制造铺平道路，这是深空探索的关键资产。 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.回顾：我国首次在轨太空3D打印 2.国际空间站开展3D打印晶格结构微重力实验 3.NASA投入新资金启动25项太空探索3D打印项目 4.年后第一大展！AM CHINA增材技术/粉末冶金/先进陶瓷，要对比着看！

2023年12月，由华中科技大学牵头承担的国家重点研发项目—“高强韧钛合金增材制造技术与装备”正式获得批准立项。 本项目面向航空航天领域先进飞行器对高强度高损伤容限性能的长寿命钛合金关键承力构件的迫切需求，建立激光增材制造高强韧钛合金材料设计、激光熔化沉积微区调控、多重固态相变联动调控方法与技术，突破多束激光大型复杂钛合金构件制造过程内部缺陷抑制和应力控制等关键技术，形成大型钛合金构件抗疲劳与高损伤容限结构设计和制造方法，研制成套激光增材制造装备，实现航空航天等领域尺寸≥1m×1m×5m的大型复杂高强韧钛合金构件的高效高质量制造成形，并通过验证考核，解决航空航天高端装备大型关键钛合金构件应用和安全设计的瓶颈难题，服务于航空航天领域先进型号研制生产。项目研究成果可从航空航天领域推广到船舶、核电等重点领域中，带动高端装备制造等相关产业发展，将显著提升我国大型构件激光增材制造水平，预期未来3-5年将产生直接经济效益超过10亿元。 本项目由华中科技大学牵头，哈尔滨工业大学、上海交通大学、中国航发北京航空材料研究院、中国航空制造技术研究院、中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所、中国飞机强度研究所、中航西安飞机工业集团股份有限公司、南京英尼格玛工业自动化技术有限公司、西安鑫泰航智能制造有限公司参与，共10家单位共同组建集“优化设计、基础研究、装备研制、应用验证”于一体的研究团队。 本项目面向航空航天领域先进飞行器对高强韧钛合金大型复杂构件轻量化及高效高精度制造的迫切应用需求，围绕多束激光（简称多激光）耦合增材制造非平衡凝固热质传输与应力分布规律等关键科学问题，开展多激光增材制造技术与装备研究，突破复杂构件多激光耦合高效高精度增材制造工艺开发等关键技术，研制多激光增材制造装备，制备航空发动机吊挂和航天结构件等大型构件，实现高强韧钛合金复杂构件的增材制造及考核验证，形成相应的技术规范标准，为提升我国该类构件增材制造水平提供技术支撑。 项目立足材料优化设计、大型多激光增材制造工艺及装备开发、航空航天考核验证等，设置5个课题，相互关联，相互支撑。 其中，英尼格玛参与了高强韧钛合金多激光增材制造材料-工艺-组织-性能关系研究和钛合金构件多激光增材制造过程内部缺陷抑制和应力控制技术研究，通过激光增材制造高强韧钛合金成分优化设计、工艺优化等调控技术进行综合性能控制及工艺验证，构建材料、工艺标准体系，并通过增材制造过程缺陷的实时监测与离线对比，开发针对缺陷识别的高阶算法与高精度检测反馈系统，实现缺陷的主动控制。 注：本文内容来自英尼格玛。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.交付超百台电弧3D打印设备！英尼格玛发布2023成绩单 2.电弧3D打印太粗糙？国内团队工艺优化重大突破！ 3.电弧增材制造爆发式增长！国内创新开发出原位增减材复合技术装备，助力大尺寸制造 4.重大成果：北理工“超大规格金属点阵结构多弧并行3D打印技术与装备”

镁合金拥有较高的比刚度、比强度、导热导电性能、阻尼减震及电磁屏蔽性等优势，节能减排的同时带来显著的轻量化效益，广泛用于航空航天、轨道交通、军工、3C等领域。除此之外，镁合金还具有优异的生物相容性、接近人体骨骼的超低密度、无应力屏蔽现象等优点，在生物医学领域也引起了人们的广泛关注。 铸造和变形加工是镁合金传统的成形方式。由于镁本身的强氧化倾向，压铸出的镁合金构件质量较低，限制了其在关键领域的应用；变形镁合金力学性能较好，但受限于加工工件复杂度、效率和成本，目前工程应用占比仍较低。 如今，通过3D打印技术制造镁合金已经成为热门研究。主要的方式是采用激光粉末床熔融以及电弧熔丝。 对于激光粉末床熔融技术，由于镁具有熔沸点低易蒸发、对激光反射率和热导率较高的特点，在成形和成分控制存在困难，并且部分存在于镁合金中的合金元素也较易挥发，形成的蒸气留在金属中形成气孔，降低工件性能。因此在激光增材制造应用在镁合金上工艺参数的探索工作一直是较重要的热点。 2023年，广东省科学院新材料研究所、湘潭大学、南方科技大学和法国贝尔福蒙贝利亚技术大学的研究人员利用选区激光熔化技术制备了具有优异机械性能（超高抗拉强度和优异延展性）的Mg-9Al-1Zn-0.5Mn合金。笔者也曾见到铂力特采用同样技术打印的镁合金，确实具有极轻的密度。 SLM打印的Mg合金 镁作为一种活泼金属，粉末的处理也存在极大的风险。在这种情况下，电弧增材是可选择的另一种3D打印工艺。但需要指出的是，每一种工艺都有特定的适用场景，电弧增材达不到激光粉末床打印的制造精度与复杂度，激光粉末床打印也达不到电弧增材制造的速度与规模。 以金属丝为沉积原料的电弧增材技术被证明具有非常广泛的应用前景。相比金属粉末，丝材制备工艺更加简单，成形时丝材利用率也更高，电弧熔化焊丝沉积出的工件致密，且化学成分均匀。由于电弧打印过程熔池较小和多道次热循环引起的金属回熔，与铸造工件相比可较好的避免缩松缩孔、成分偏析、裂纹等缺陷；与锻造工件相比，其具有更小的不同方向上的力学性能差异和熔池快速冷却细化晶粒带来的较优力学性能。电弧3D打印原理 与基于粉末床技术路线的工艺相比，电弧增材制造技术生产效率高、致密性好、生产工件尺寸限制小、设备灵活性高原材料成本低且利用率高、适用面广等优点。但电弧增材制造过程基于电弧焊接技术，受其沉积精度影响，因此该技术最大的不足就是沉积工件表面精度较低，在高精度结构复杂零件方面的适用性低。此外，该技术熔池尺寸较大，熔池停留时间长，热输入量大，因此熔池的冷却速度不及电子束和激光增材制造，成形工件内部组织的细化效果和均匀性更差，导致性能有待提高。 电弧3D打印丝材 电弧3D打印的镁合金 目前国内有多所高校在开展镁合金电弧增材制造研究。2023年，北航机械工程及自动化学院智能化焊接与增材制造研究团队围绕超音频脉冲电弧增材制造高强耐热镁稀土合金开展了深入研究。西南交通大学、北京理工大学也有团队在开展相关研究。在国内电弧增材制造技术的商业化应用方面，英尼格玛和融速科技走在了前列。 总的来说，相比以粉末为原料的增材制造技术，电弧增材制造镁合金具有高效率、低成本、安全等显著优点，近年来逐渐受到工程界和学术界的关注。 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.北航增材顶刊：电弧增材制造含LPSO相重稀土镁合金相变行为和性能 2.国内电弧增材制造技术正在爆发，或在复制SLM技术的成功之路 3.电弧增材制造爆发式增长！国内创新开发出原位增减材复合技术装备，助力大尺寸制造 4.电弧+搅拌摩擦，混合增材制造铝合金实现强塑性协同改善

 扫码下载《2024年商用3D打印机买家指南》家用3D打印机在2023年增长发展迅速，拓竹、小米和安克创新的加入，让个人创客和小型工作室有了更多的选择，个人消费者在社交平台上将这些产品迅速推向热点。因此，当企业进行3D打印机采购时，技术部门和采购部门在选型时会相比之前更难达成一致——和商用的专业级设备相比，家用设备只有一半甚至五分之一的价格。为此，我们一直以来尽力帮助用户去了解比较并且做出适合您的选择。这本指南将帮助您明晰：您是否需要购买3D打印机？是否一台家用3D打印设备也能满足您工作室的需求？如何选择技术路线？手册将分步骤为您呈现关键步骤和要点，扫码即可获取电子版《2024年商用3D打印机买家指南》！1确定技术路线根据需要制件的树脂类型、表面质量、精度确定技术路线，通常为熔丝挤出、光固化成型和粉末烧结三种技术路线。通常光固化的表面质量更高，但是树脂材料蠕变性影响较大，因此一般相较于其他两种热塑性工艺而言，其打印零件的尺寸精度、疲劳度、耐候性而言更差。熔丝挤出的表面粗糙度更高，通过碳纤维或其他添加改性材料能帮助其表面呈现磨砂质感；或者蒸汽平滑工艺进行改善。2考虑生产量和尺寸在选择技术路线时，需要同步考虑生产量和产品成型尺寸，通常SLS的单件大小<光固化<熔丝挤出（当然对于百万级的大型的工业级光固化和尼龙烧结，不在此次讨论范围之内）。批量生产而言 ，对于熔丝制造技术而言，无论是高速消费级、商用机型、还是工业直驱设备，其中DLP和连续光固化技术等产量更为显著…3原材料种类和性能不同的原材料，通过不同的工艺路径和技术的结果会有区别。制件的耐温、强度、韧性、柔软度、耐紫外、电气性能通常是我们考虑的，这也是家用设备和商用设备的显著区别。通常商用打印机用更偏向使用ABS材料和类ABS的树脂，而PLA（聚乳酸）材料则是家用3D打印机普遍使用的材料，色彩丰富、价格低廉、易于成型、开放打印污染小；但是强度、耐温和耐候不能满足功能性件的测试。图│各类材料性能比较4成本控制成本控制包括三块主要需要考虑，首先是打印系统的价格——使用光固化和尼龙烧结通常需要配套的后处理系统，所以应该合并考虑系统的固定投入。其次是人工培训成本，熔丝挤出、光固化和尼龙烧结，熔丝挤出的使用可以说是易学难精，早期投入较低，但是若是希望打印高性能塑料或者PP等半结晶材料，需要一定的技术学习能力。尼龙烧结相对学习成本居中，光固化早期的学习成本较高——模型在数据准备阶段的摆放、支撑和切片都需要一定的技术积累。最后是材料和后续成本，主要是材料的开放性和兼容性决定，通常而言熔丝材料的开放性能更高，材料成本更低，光固化的树脂通常为半开放，尼龙烧结开放则更少一些。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：1.2024增材制造行业薪资调查报告发布（附投票）2.通知：2024 AM China增材制造展参观攻略、展商名单、展位图！3.3D打印行业盛会TCT展倒计时2个月，首次扩大规模！4.上汽大众高级总监：增材制造技术在汽车工业中的应用案例和展望

3D打印技术的重要作用之一，是制造那些能够提高传统工业设备工作效率的相关部件。近年来，关于具有非常规特性的超材料的研究越发广泛，可以从微观尺度到宏观尺度通过灵活设计来改变物理性质，对工业领域显示出强大的吸引力。得益于增材制造技术的发展，高度复杂的微晶格超材料的制造得以实现。 微晶格超材料的几何基础源自对原子晶格的研究，这些原子晶格由具有连接支柱和定制孔的互连单元周期性排列。在微晶格超材料中，支柱决定机械强度，而孔径分布影响流体/气体传输。因此，它们广泛应用于需要稳定和高通量运输调节的机械工程和生物/化学/环境领域。微晶格超材料已应用于人体植入物的设计，以模拟人体骨骼的刚度和物质结构，同时支持人体运动、营养运输和新陈代谢。此外，微晶格合理的孔隙分布设计可以调节热传输，使其可以用作高效的隔热装置。微晶格超材料的多物理特性（如机械和传输特性）的可控性允许功能集成、灵活的设计和特性可调性。因此，其可用于抵抗复杂负载环境，也可用于高流量水净化系统。 然而，传统周期性微晶格的几何特征是高度耦合和相互约束的，这限制了其物理性质的可调性。高机械强度通常对应于较少的孔隙分布，因此限制了传输，从而抑制了可能的设计和可调范围。如今，仿生学允许微晶格超材料通过模仿自然形状、性能和功能来实现卓越的物理特性。例如，将竹子状空心支柱元素引入微晶格可以大大提高比刚度和比强度，以接近设计极限；设计多孔莲藕状微晶格可以提供优异的骨再生和修复能力，满足种植体的强度和运输要求。 3D打印技术参考注意到，华中科技大学史玉升教授团队和香港城市大学吕坚院士等团队联合，提出了一种受花旗松启发的创新超材料设计。花旗松可以长到100 m高，但直径仅约1.5 m，这种超高但并不粗壮的树需要相当大的强度来抵御强风，以及具有允许水分和养分从根部到达最顶端的养料传输机制。微观结构分析表明，支持树木强劲生长的关键因素在于源自导管和纤维的交错/双峰孔隙分布模式。棋盘孔有利于利用有限的体积空间进行物质传输，而交错模式类似于三明治结构以提高强度，从而解耦机械传输性能，并实现机械传输性能的协同改进和优异组合，这在很大程度上不同于传统周期性微晶格中的规则均匀孔隙。 受花旗松树双峰孔径分布的启发，研究团队采用体心立方（BCC）微晶格重叠策略构建双峰孔隙。重叠微晶格结构的特点是大小孔隙区域交错分布。通过叠加微晶格并改变内部孔隙区域的空间形状，这种受木材启发的重叠设计策略可以大大增加超材料设计的自由度以及机械和传输性能的可调性。研究团队基于此采用SLM工艺3D打印制造了316L不锈钢微晶格超材料，来满足污水处理系统对支撑框架的尺寸、精度、强度、传输和催化剂粘附能力的综合要求。相关研究成果，以“Wood-inspired metamaterial catalyst for robust and high-throughput water purification”发表在顶尖期刊《Nature Communications》上。 https://www.nature.com/articles/s41467-024-46337-1  3D打印过程结束后，研究人员通过电化学沉积工艺在316L不锈钢表面沉积一层钴（Co），从而获得高效的污水处理系统。该系统集成了高效的Co/SS催化剂和受木材启发的结构优势，从而具有优化的稳定性和高流通量。通过进一步的优化，研究人员实现了突破性的结构-功能一体化——“超材料催化剂”，其具有新兴超材料概念突破所带来的物理-化学特性。 Co/SS基超材料催化剂在机械-传输-催化性能可调性方面具有卓越的性能和更大的自由度。超材料催化赋予了材料在水净化应用中的机械和传输性能的结构-功能集成，以及高效协同催化性能。为了全面展示木质结构超材料催化剂的高强度和良好的水净化传输能力，研究人员构建了一系列具有不同支柱直径（0.30、0.35和0.40 mm）和重叠率（0、30、50和70%）的316L不锈钢微晶格结构。重叠设计策略旨在增加因节点数量增加和支柱内部约束而产生的相对密度，这可以显著提高结构刚度，有效承受流动冲击。同时，木质双峰孔旨在延缓废水的流速，从而增加物质输送过程中的液固接触时间，实现高效催化净化。基于木材结构启发的重叠设计增加了单位体积的表面积，从而增加了流动摩擦。 受木材启发的超材料催化剂  金属3D打印传统微晶格和木质超材料的形态结构和机械性能  仿木超材料催化剂的水净化能力和催化机理 受木材启发的超材料催化剂的稳健性、可设计性和适用性 实验结果证明了仿木超材料催化剂的实用性，受木材启发的超材料催化剂的刚度、传输性能和催化能力是可调的，这表明通过超材料结构设计和3D打印可以轻松实现净水系统的结构功能集成制造。微晶格或多孔结构具有很强的结构可设计性和可打印性，同时在3D打印组件制造中金属基材料也表现出显著的抵抗机械破坏的特性。与微晶格/多孔结构和合成催化剂相比，金属3D打印和电化学沉积相结合的工艺，通过简单的制备而成，集结构强度和功能催化双重功能于一体，具有较强的可制造性、较高的宏观和微观结构可设计性、较强的几何和性能可控性，更高强度和高通量的净水能力。 总的来说，史玉升教授和吕坚院士团队不仅开发出了一款超材料催化剂，更提出了一种新的制造手段。 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.史玉升教授团队：高能量吸收梯度仿生超材料的设计和3D打印 2.吕坚院士团队：4D增减材复合制造高精度、高度复杂结构陶瓷 3.NASA研究团队发现金属3D打印孔隙特征大有利用价值并发布可控工艺研究成果 4.3D打印功能晶格结构对力学性能和失效性能的影响