3D打印技术于20世纪80年代首次面世时，很少有人能够预想到3D打印具有在全球范围掀起商业变革的潜力。尽管增材制造技术已经经历了30多年的发展，但仍被人们视为一种新兴技术。作为工业3D打印领域的行业领导者，EOS在向市场介绍技术时，经常会遇到客户对3D打印有一些误解。本文将详细阐述这些误解，以及这些误解背后的原因。 误解1：3D打印正在取代传统制造业 虽然根据《福布斯》的报道，增材制造是未来制造业的十大趋势之一，并不断被用于快速原型和复杂应用的生产，但它永远不会完全取代传统制造业。注塑成型、机械加工和铸造等制造工艺是以速度为导向的经济型生产工具，能够以最低的成本和劳动力进行大规模生产。3D打印有很多优点，但它只能与其他制造方法一起使用，而不能取而代之。 传统制造与快速成型制造的优势在哪里？传统制造的大规模生产能力为大批量、低成本产品提供了更经济的生产方法。例如，杯子或汽水瓶等消费品不太可能采用工业3D打印技术，因为它们需要大量生产以及统一的设计和制造。 虽然对于大批量生产来说，快速成型制造的成本较高，但它具有定制化、零件整合和快速原型开发等优点，使企业在生产中拥有更多的自由和个性化。定制化通常是3D打印的热门词汇，它使企业能够以传统制造无法比拟的方式迎合消费者的需求。  误解2：3D打印仅可用于快速原型制造   3D打印用于快速原型制作，在缩短开发人员的生产时间和加快产品上市速度方面取得了巨大成功，但这并不是它唯一的好处，其他优势包括： 生产复杂几何形状的能力 - 传统制造技术（如铣削、车削或铸造）无法生产复杂的应用几何形状。即使可以生产，单件成本也不合算。3D打印可以为工程师提供了令人难以置信的设计自由度，使他们能够在不增加企业生产成本的情况下，创建具有复杂几何形状的应用。 大规模定制和按需生产的能力--不断变化的消费者期望和市场需求正在改变汽车、消费品和医疗行业制造商的交付预期，他们现在面临着交付定制产品的压力。换句话说，必须根据每个人确定的设计要求，为单件或小批量生产量身定制生产能力。传统制造方法的经济性不允许这样做。 优先考虑可持续发展和减少碳足迹的能力--减材或传统制造本身就是一种浪费，因为它需要将一整块材料切割或塑造成成品部件或产品，而3D打印只需要生产物体所需的材料量，并利用材料的可回收性和碳中性材料来减少碳排放和对环境的影响。   误解3：所有CAD文件均可进行3D打印  CAD文件主要用于数字化设计和绘图应用。在切片软件的帮助下，有许多工具可以帮助将CAD文件转换为STL文件，但由于生产方式的不同，这些工具在转换文件时往往不够完美，会使应用中的一些元素变得薄弱。 例如，将悬伸角度小于45度的金属应用CAD文件转换为STL文件，并不一定能打印成功。尽管 EOS Additive Minds 咨询团队在无支撑3D打印方面取得了长足进步，但如果不添加 3D打印的设计元素，没有内置支撑结构的锐角悬垂应用将无法成功打印。   误解4：所有的3D打印设备都类似  虽然3D打印技术源于相同的方法论，但3D打印解决方案、设计和尺寸却有很大的差别。目前用于金属和聚合物增材制造的3D打印工艺主要有七种：材料挤出、光固化、粉末床熔融、材料喷射、粘结剂喷射、定向能量沉积、片材层压。 3D打印设备的尺寸也多种多样，有个人可以购买和使用的桌面打印机，也有需要专业增材制造基础和培训的工业3D打印设备（如 EOS粉末床熔融系统）。   误解5：3D打印成本太高  快速成型制造，特别是金属工业3D打印，经常被误认为成本太高，企业无法在生产过程中加以利用。虽然从商业角度来看，工业级金属3D打印设备确实不被视为 "廉价"，但它们也是更大生产等式的一部分。 供应链系统如今已发展至非常深远和广泛，以至于对3D打印的投资往往有助于提高企业的底线，而不是增加另一项开支。利用3D打印进行生产，可以减少仓储和运输成本，并按时可持续的交付更多零部件。 总而言之，人们对工业3D打印始终存在一些误解。增材制造技术可以拓展制造的可能性，让制造商能够创造出曾经无法实现的产品。 注：本文内容来自EOS。 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.中华文化：3D打印一次成型，数字回归实现文物1:1复刻 2.汽车制造商利用3D打印为终极超跑生产钛材质变速箱 3.热处理对金属3D打印CuCrZr合金力学性能及导电性能的影响 4.GKN航空与3D打印钛粉末回收再制造公司IperionX建立合作

陶瓷材料具有优异的机械性能以及耐高温和耐腐蚀性能，因此被广泛应用于航空航天、电气、组织工程以及许多其他领域。由于固有的脆性和高硬度，陶瓷零件的加工一直是困难的。4D打印在高效制造复杂结构陶瓷零部件方面具有巨大潜力 4D打印陶瓷结构，来自佛山（华南）新材料研究院等4D printing of ceramic structures 迄今为止，实现陶瓷4D打印主要有两种策略。一种方法是利用烧结过程中的各向异性收缩来产生打印陶瓷部件的形状变化。在这种方法中，采用连续3D打印不同固体含量的陶瓷树脂，在烧结过程中产生各向异性收缩和随之而来的形状变化。借助外力或模具重塑3D打印生坯并结合随后的烧结过程是陶瓷4D打印的另一种有效方法。弹性体衍生陶瓷的4D打印已通过直接墨水写入 (DIW) 和随后的编程步骤实现。可编程自成型可以通过在预拉伸弹性体基底上打印ZrO2纳米粒子增强聚二甲基硅氧烷的设计图案以及随后释放预拉伸来实现，除此之外还可以通过光固化丙烯酸酯陶瓷油墨3D打印制造柔性陶瓷生坯。打印后形状重构可以通过自组装辅助成型和模具辅助成型方法进行。这些重塑的生坯在烧结后可以转化为陶瓷。 与通过挤出粘性墨水形成3D结构的DIW 3D打印技术不同，数字光处理（DLP）3D打印通过将紫外线（UV）图案投射到树脂表面，引发局部光聚合组合，将液体光固化树脂变成固体3D物体。DLP 3D打印可以创建更复杂和精细的3D结构，特征尺寸小至亚微米级。然而，基于DLP的陶瓷4D打印尚未实现。 3D打印技术参考注意到，南方科技大学葛锜教授与西安交通大学原超副教授研究团队提出了一种简单高效的陶瓷4D打印制造方法和设计策略。相关成果于2024年1月26日以“Direct 4D printing of ceramics driven by hydrogel dehydration”为题，发表在Nature Communications  https://www.nature.com/articles/s41467-024-45039-y 在这项工作中，研究人员报告了一种可行且高效的制造和设计方法来实现陶瓷的直接4D打印。其开发了用于DLP 3D打印的高光固化陶瓷弹性体浆料和低粘度丙烯酸水凝胶前体。陶瓷弹性体生坯具有高度可拉伸性，能够承受高达700%的拉伸应变。水凝胶作为驱动材料，脱水引起的体积收缩达65%，模量增加40倍。多材料DLP 3D打印技术用于创建图案化的水凝胶陶瓷层压板，其中水凝胶和陶瓷弹性体层形成牢固的界面结合。平面图案层压板在水凝胶脱水的驱动下演变成复杂的3D结构。 多材料3D打印水凝胶陶瓷层压板 陶瓷直接4D打印的设计流程 经过高温脱脂和烧结后，演化出的3D结构变成纯陶瓷结构。为了指导水凝胶-陶瓷层压板的设计，首先开发了一个理论模型来精确捕获脱水引起的水凝胶体积收缩和模量增加，然后将该模型应用到欧拉-伯努利梁理论中以生成设计图建立层压板的弯曲曲率和结构参数之间的关系。实验比较表明，烧结导致弯曲层合板的曲率回缩。通过实验研究和有限元模拟，研究人员将曲率收缩归因于烧结过程中层压板厚度方向的不均匀收缩。通过考虑曲率回缩进一步修改设计图，最后将修改后的设计图与有限元模拟相结合，构建逆向设计流程，以确定使打印的平面图案演变为目标3D陶瓷形状的结构参数。与模具辅助重塑和手动折叠相比，水凝胶脱水驱动的直接4D打印可以更简单、更高效地制造复杂的3D陶瓷物体。 陶瓷直接4D打印的代表性演示 所提出的陶瓷直接4D打印方法可应用于各种陶瓷材料。这种方法在生产复杂3D物体时的高效率和极大的灵活性将突破目前陶瓷结构设计的限制，为陶瓷材料在更广泛的工程领域的应用开辟新途径。研究人员3D打印了起重机、三叶风扇和蝎子，展示了创建复杂3D结构的能力。通过多材料DLP 3D打印技术将水凝胶陶瓷层压板部署在平面图案的不同位置，可以精确地实现弯曲、扭曲、折叠和折纸等局部变形，进而实现各种复杂的形状配置。 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： 1.3D打印功能晶格结构对力学性能和失效性能的影响 2.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” 3.大尺寸、高精度、高质量：突破碳化硅陶瓷3D打印的制造极限 4.2024年首篇Nature增材研究，钛合金3D打印重大突破！

3D打印技术参考注意到，全球3D打印行业巨头Stratasys于3月7日发布2023年第四季度和全年财务业绩。 即便经历了被收购的风波，但该公司2023年全年营收仍达到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。 但总的来说，Stratasys在营收方面仍旧稳居全球第一，其全年营收高于3D Systems的4.881亿美元。前者仅第四季度收入就达到了1.563亿美元，比国内上市龙头的全年营收水平都要高。 Stratasys 2024年的预期收入为6.3亿-6.45亿美元。3D打印技术参考注意到，该公司在本月收购了了Arevo公司的技术组合，包括碳纤维3D打印方面的多项基础专利、通过局部激光熔化和碾压实现的Z轴强度改进、原位和人工智能构建监控以及硬件设计。这是Stratasys 2024年的第一个重大举措，标志着其在聚合物3D打印领域的能力的战略扩张。除此之外，今年2月，多个实体分别收购超过5%、合计超过27%的股票。诸多现象表明，Stratasys似乎正在走出困境。 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： 1.2015-2024，见证中国3D打印技术发展十年，表彰优秀企业和个人 2.3D打印篮球模型下载 3.五角大楼将大量购买3D打印火箭发动机 4.EOS增材制造软件套件被集成人工智能技术，用于保障打印质量

晶格结构独特的机械和物理特性使其在工程界和生物学领域获得极大关注，3D打印技术是当前一体化、复杂晶格结构制造的重要且快捷的手段。随着研究的深入，对晶格结构的认识正在从均一晶格结构向混合和功能梯度结构方向发展，它的实现仍然需要借助于3D打印技术。这种新的结构形式来自于人们对自然界已存结构的理解，如木材、骨骼、海绵和珊瑚等。 这些自然形成的结构促使研究人员开发出具有相同特性的混合结构或功能梯度结构，并可通过改变壁厚、强度、密度和单元尺寸的分布得以实现。功能梯度结构因其在不同区域的不同性能具有重要的应用潜力。 研究人员已经进行了几项研究，通过不同的方法来增强点阵/蜂窝结构的力学性能，如拓扑优化、支柱宽比、不同直径、层厚以及晶胞类型、尺寸和孔隙率的影响。一些研究提出了混合蜂窝材料的设计，包括互穿晶格、合理的设计方法和功能梯度结构，它们表现出更高的力学性能，如更高的模量、韧性、多稳态/负刚度行为和能量吸收能力。 晶格研究的另一个趋势是功能梯度晶格结构的发展。它是一种由不均匀的单元排列或密度分布引起的结构，具有不均匀的性质。为了提高其力学性能，研究人员检查了功能梯度结构的几何形状、方向和纵横比。此外，还研究了制造工艺对表面基和梁基等各种结构的晶格结构、变形行为和压缩响应的影响。 这些讨论揭示了混合结构和功能梯度结构的整合需要有意识的融合不同的晶格模式，目的是提高强度和响应能力。这种协调一致的方法有可能带来更高的性能和使用效果。混合结构和功能梯度结构的战略融合使我们能够为提高能量吸收和耗散效率定制材料响应，同时加强整体结构刚度。从文献中得出的结论是，大多数与混合结构有关的研究侧重于纵向/线性设计，而功能梯度结构的研究主要涉及具有不同梯度参数的单一结构，如单元胞拓扑结构、单元厚度、支柱长度和孔隙度。值得注意的是，文献表明，仅对径向混合结构(包含两个以上结构)进行了少数研究。 来自香港理工大学、法赫德国王石油与矿业大学（沙特）、大阪大学的组成的团队在《国际先进制造技术杂志》发表了题为“Effect of additive manufactured hybrid and functionally graded novel designed cellular lattice structures on mechanical and failure properties”文章，结合基于梁和基于表面的结构的不同单元，设计和评估了新型功能梯度径向杂交结构。该研究引入了一种圆柱形/径向杂交方法，结合了来自束基结构的BCC、FCC和八隅体，以及来自表面结构的金刚石、陀螺体和split-p。 研究人员表示，这是第一篇研究放射杂交功能梯度结构的论文。他们设计并研究了四种不同的模型： 1)均匀密度的基于表面的混合结构 2)均匀密度的基于梁的混合结构 3)功能梯度的基于表面的混合结构 4)基于梁的功能梯度的混合结构。 本研究以聚乳酸为原料，采用熔丝制造(FFF)制造。进行了准静态压缩试验，以评估杂交和功能梯度对压缩模量、极限强度、比能吸收和失效性能的影响。 1a通过采用NTOTI软件设计的带参数的圆柱体和带参数的(A-II)设计的格子结构；1b（b-i）具有不同半径和相同高度的三个圆柱体（b-ii）三个基于表面的晶胞，以及（b-iii）三个以梁为基础的晶胞 设计和印刷的三种基于梁的晶格结构 三种基于表面的功能梯度晶格结构 三种设计和打印的基于梁的功能梯度晶格结构 用晶格结构的图像来测量表面积 压缩试验中不同品系表面基和梁基杂交和功能梯度晶格结构的变形行为 压缩试验后变形的混合和功能分级晶格结构 两种不同晶格结构间加强界面的方法 根据研究，得出以下主要结论: 与混合结构相比，基于表面的功能梯度晶格结构在力学性能上有显著改进。压缩模量分别提高了71.97%、71.86%和5.16%，极限强度分别提高了8.97%、12.15%和36.05%。另外，比能吸收率提高了2.85%，4.76%，19.10%。这些改进可以归因于该晶格结构的独特设计和优化，使其能够经受更高的压缩载荷和应力之前的失败。 基于梁的功能梯度结构展示了不同的机械行为。前两个模型的压缩载荷分别为50.67%和0.59%，第三个模型的压缩载荷分别为34.99%。同样，在第一个模型中，极限强度增加，但在第二个和第三个模型中分别减少。前两个波束模型的比吸收能量增加，而第三个模型的比吸收能量减少12.82%。这些变化可以归因于单元晶格的定位、体积分数和结构内屈曲的发生。 在功能性梯度梁基晶格结构中主要观察到屈曲现象，主要是由于单位单元位置、体积分数和结构几何的变化。单元类型的重新定位导致体积分数的减少，导致支柱的破坏和随后结构的屈曲。 总之，本研究通过对功能梯度放射性杂交晶格结构的设计和优化提供了有价值的见解。研究结果展示了功能梯度结构的优越力学性能，并强调了与梁基结构中屈曲相关的挑战。这些见解可以为未来的研究提供参考，并有助于各种应用的晶格结构的发展，使它们能够在失效之前经受更高的压缩载荷和应力。通过利用独特的混合和功能梯度方法，设计师和工程师能够提高晶格结构的性能和可靠性，能够设计轻量级部件，并扩大其在航空航天、汽车等行业的潜在应用。 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.盘点：2023年值得关注的3D打印新材料、新工艺和新应用突破 2.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！ 3.GRX-810新超级合金3D打印火箭发动机成功测试 4.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

2024年是TCT亚洲展落地中国的第十届。2015年，TCT亚洲3D打印展首次在国内举办，笔者竟有幸参加第一届展会。十年间，TCT 3D打印展以及坚持在这个行业的奋斗者们，都见证了从业人员经历的众多彷徨与奋进精神，也见证了中国增材制造技术和市场应用的高速发展！ 为记录亚太地区增材制造十余年发展历程，作为TCT亚洲展十周年系列特别活动的重要一环，为表彰优秀增材制造企业，突出贡献个人及优秀创新产品、应用案例，今年将特别推出——TCT Asia Awards，奖项于展会召开前填报及评审，展会期间颁布。 奖项设置 最佳产品奖项旨在表彰增材制造金属设备、桌面级设备、软件、材料的发展。最佳应用奖项旨在表彰如何应用3D技术改善现实生活--航空航天、工业、消费品、模具和医疗。除此之外，我们还设立了先锋奖，以表彰在新兴细分领域率先引入3D打印的应用端的个人，或是在应用端有创新性突破个人。还有，新星奖旨在表彰3D打印创客、杰出创意贡献者。同时，与TCT亚洲展携手十年同行的展商、专业观众、演讲嘉宾及媒体伙伴将获得十年同行奖TCT Asia Awards共设14个奖项类别，将邀请英国TCT Awards专家评审团为专业背书，同时个别奖项也将广泛接受行业人士投票。 如何报名 点击文末“阅读原文”填写表单，或者扫码提交表单下载入围奖项收集表。 所有奖项作品必须在2月27日-3月12日内提交申请。 TCT Asia 2024 时间与地点 5月7日 09:00 - 17:30 5月8日 09:00 - 17:30 5月9日 09:00 - 15:00 国家会展中心（上海）7.1&8.1馆 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打印行业盛会TCT展倒计时2个月，首次扩大规模！ 2.按收入排名前10名的聚合物增材制造公司 3.2024增材制造行业薪资调查报告发布（附投票） 4.中国3D打印行业正处于创新与经济转型的交叉点，未来充满挑战与机遇

金属点阵结构是一种轻质多功能结构，具有高比强度、高比刚度、抗爆吸能、减振降噪等优势，在航空（飞行器主承力结构）、航天（卫星支架）、航海（船舶舱室）和车辆（抗爆底板）等领域有着广阔的应用前景。然而，现阶段传统的制造方法（铸造、锻造、传统减材加工等）对于制备复杂构型的点阵结构较为困难，存在制造周期长、制造成本高、工序复杂、成形构型有限等问题，因此无法在工业领域进行批量生产制造，也制约了金属点阵结构的实际应用。 点阵结构，是突出3D打印技术制造能力的关键结构特征。而长期以来，此类结构被认为优先采用粉末床激光熔融技术制造，且该工艺确实有独特优势。但面临大尺寸点阵结构的制造，粉末床熔融工艺就显示出了它的不足。 3D打印技术参考注意到，在3月6日央视《共赢新局》栏目中，北京理工大学机械与车辆学院“超大规格金属点阵结构多弧并行3D打印技术与装备”科技成果获得报导。北京理工大学指出，这是纪录片中唯一的高校类科技创新成果。 电弧增材制造技术是以电弧为热源，丝材为基材的金属增材制造技术。经过多年发展，电弧增材制造技术已经具有中高程度的沉积效率，与金属粉末相比，丝材成本低、材料利用率较高，且不受成形环境的限制，非常适用于制备大型结构件。3D打印技术参考查询到，北京理工大学徐田秋博士的一篇题为“电弧增材制造金属点阵结构研究进展”论文指出，电弧增材制造制备的点阵结构具有成形构型多样、成形尺寸大、效率高以及制造成本低等特点，因此对于面向工业应用的结构件高效生产制造，电弧增材制造具备较大的优势。 空间杆结构是构成金属三维点阵结构的基本单元，由于不同的点阵胞元杆件会与水平面呈不同的角度，不同角度的杆件在空间中的连接与配合的形式也多种多样，因此探索空间悬空杆件的制造工艺、制造角度极限以及制造效率对于后续点阵结构的制造至关重要。北京理工大学刘长猛教授带领团队突破了悬空结构无支撑3D打印的技术难关，提出了脉冲电弧辅助热丝的悬空结构自由成形新工艺，建立了大型金属点阵结构3D打印新方法；自主研制了多弧（10弧、16弧、40弧）并行3D打印系列装备，实现10米级点阵结构3D打印以及效率量级提升，形成了超大规格金属点阵结构多弧并行3D打印技术体系。 该技术旨在构建3D打印可批量化生产的两类点阵“型材”。一类是轻量化型材，暨轻质多功能点阵夹芯结构，相对传统结构可减重30%以上，兼具减振降噪、抗爆防护等功能，适用于机动装备，在船舶、潜艇、装甲车辆、大翼展飞行器等领域具有广阔应用前景。第二类是低成本型材，暨钢板点阵混凝土结构，内部填充低成本混凝土，是一种新型海洋基建材料，相对现在全钢结构海洋平台，可显著降低用钢量，综合建造成本降低70%以上，兼具经济性、密封性、稳定性和安全性等，适用于非机动型海洋平台，在海洋浮式风电、深远海养殖、千米级海洋浮式平台、深海基地建设、岛礁建设等领域应用前景广阔。 金属点阵结构是材料结构轻量化与性能多样化集成发展的重要组成部分，也是当下以及未来研究的主要热点之一，其广泛应用于航空航天、远洋船舶等工业关键领域。电弧增材制造技术相比于传统的减材加工技术因减少了加工工序可实现空间复杂结构制造，相比于激光增材制造技术可实现无支撑空间结构的低成本制造，在金属点阵结构的制造和发展过程中具有广阔的应用前景和重要作用。 目前，电弧增材制造金属点阵结构虽然已有相关研究，但总体仍处于制造工艺与性能探索阶段，多热源高效制造、多构型制造、大尺寸点阵结构批量制造等研究相对滞后，亟需在制造装备、制造工艺以及相关凝固机理方面展开系统、深入的研究。 （1）现有电弧增材制造装备在制造点阵结构过程中均采用单一热源（电弧），面对高密度的点阵结构制造需求，其制造周期较长、制造效率较低，无法实现批量化、整体化制造，因此电弧增材制造装备未来的发展重点在于多电弧集成并行与相应控制系统的开发，以提高制造效率，深入挖掘其在制造超大规格点阵结构样件（如点阵夹芯板）方面的应用潜力。 （2）成形过程中熔滴飞溅等因素产生的缺陷，严重影响电弧增材制造点阵结构成型质量。目前的三种制造方法虽然在工艺调控方面能够一定程度上减少飞溅产生，但相关的形成机理与调控方法研究仍然不充分，特别是在非稳态电弧作用下飞溅的产生与工艺相关性问题需要进一步探索。 （3）对于大量非传统构型的点阵结构的一体化制造，由于结构复杂，制造相对困难。WAAM 技术需要在现有工艺基础上开发相应的控制系统和设备，以满足未来多样性点阵结构的实际制造需求。 北理工团队结合天津强大的海工装备制造业，于天津滨海新区开展技术中试验证，有望构建海洋浮式平台的“增材建造”新体系，推动海洋领域未来材料、未来能源、未来空间等未来产业发展。 注：本文内容参考北京理工大学机械与车辆学院官微、徐田秋博士“电弧增材制造金属点阵结构研究进展”。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3D打印太粗糙？国内团队工艺优化重大突破！ 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.可采集、可分析！国产DED金属3D打印工艺监控迈出一大步！

碳化硅（Silicon carbide，SiC）是一种重要的结构陶瓷材料，具有密度低、强度高、耐高温、抗腐蚀、导热系数高、热膨胀系数小等优点，在机械制造、航空航天、石油化工、半导体工业等领域获得了广泛应用。但碳化硅是一种共价键化合物，硬度高、脆性大，难以机械加工。传统陶瓷成型方法如模压成型、注浆成型等，在复杂精细结构碳化硅陶瓷部件的成型方面具有一定的局限性。 增材制造作为一种先进制造技术，能够获得传统机械加工方法难以实现的复杂精细结构，具有更高的灵活性和更快的制造速度，为复杂精细结构碳化硅陶瓷部件的快速、低成本制造提供了新途径。陶瓷增材制造技术通常采用陶瓷粉体、浆料或前驱体为原料，通过粘结剂喷射（BJ）、光固化（SLA和DLP）、浆料直写（DIW）、激光选区烧结（SLS）和激光选区熔化（SLM）等增材制造技术得到具有复杂精细结构的碳化硅陶瓷坯体，坯体经过脱脂、烧结等工艺，得到精密碳化硅陶瓷部件。在所有技术中，光固化技术是目前商业应用最多且最成功的陶瓷类3D打印技术。 陶瓷光固化增材制造技术原理示意图 一款基于光固化技术的工业型高精度陶瓷3D打印机 光固化3D打印SiC技术的优势 光固化技术基于单体光聚合反应，其制备陶瓷的具体过程包括制备陶瓷浆料、打印和脱脂烧结三个步骤。制备陶瓷浆料时，需要将光固化树脂与陶瓷粉末混合搅拌，得到均匀的陶瓷浆料。打印时，采用光固化原理，通过紫外线照射使陶瓷浆料逐层固化制造出陶瓷胚体，最终经脱脂烧结获得陶瓷产品。总的来说，该技术具有如下优势： 更高的精度：光固化技术采用了逐层堆积的方式进行制造，能得到更好的表面光洁度、以及更极限的特征尺寸。 更高的强度：利用光固化技术可以采用更精细的碳化硅粉材制成高固含量膏料，也可以加入特定的增强材料如碳纤维等，并通过特定的烧结工艺生成高致密、高强度的碳化硅陶瓷。 更高的效率：可以快速制造零件，节省了制造时间和成本。可以一次性制造出整个零件，而不需要像传统制造技术那样进行多次加工和组装。 更丰富的拓扑结构：通过自主研发的各类晶胞结构库，可以实现包括TPMS在内的多种拓扑结构，满足极端环境下服役的各种碳化硅特种结构需求 乾度高科光固化工艺研制生产的一种碳化硅吸盘等产品 光固化3D打印中的碳化硅微流道构件（A）及成品（B）正在小批量打印的某碳化硅散热基板（A）和成品（B）光固化3D打印SiC面临的挑战 由于碳化硅属于“黑色陶瓷”，并不容易实现光固化。主要是因为其颗粒具有较高的吸光度，难以吸收紫外线等一定波长的光，难以引发光敏树脂单体的交联聚合反应。为实现黑色陶瓷的光固化，工程技术人员通过增加光源功率、延长曝光时间和通过调整感光剂等方法来提高黑色陶瓷的材料的光敏感性，从而攻克碳化硅光固化技术难题。 光固化陶瓷增材制造技术另一问题是受制于成型尺寸问题，提及陶瓷光固化成型技术，许多业内人士认为只能做一些如牙齿等小物件，长宽100mm×100mm以上成型尺寸的设备已经属于“大物件”，尺寸问题严重制约了该技术的应用范围。因此突破尺寸界限，发展大尺寸的陶瓷光固化设备是一个非常迫切的问题。实现大尺寸不但可以实现更大尺寸的一次成型，还能实现批量化打印，大大降低碳化硅陶瓷件的生产成本。 突破SiC陶瓷3D打印的制造极限 目前，江苏乾度智造高科技有限公司已经开发出了“米”级陶瓷光固化3D打印装备，打印长度尺寸突破了0.5米，甚至可以达到1米以上。装备采用了高精度DLP光源、下沉式打印平台和自主研发的3D模型处理软件，通过优化曝光系统、打印平台控制系统、供料系统和铺料系统，可实现层厚20– 200μm陶瓷浆料的均匀平铺，支持高固相含量（≥ 55 vol%）、高黏度（ ≥ 5 Pa.s）陶瓷浆料的光固化增材制造。 用户现场“米”级新设备安装调试时的精度测试 0.5米级CeraFactory550设备，打印效率约为1.0㎡/min。可以同时打印100个5cm尺寸零件；0.5米全尺寸碳化硅反射镜打印时间一般不超过24小时。 该装备具有较高的光源强度，不仅可以用于打印浅色系陶瓷材料，如氧化铝、氧化锆、氧化硅和羟基磷灰石等，也可以用于打印深色系陶瓷材料，如氮化硅、碳化硅和碳纤维增强碳化硅复合材料等，能够实现多种陶瓷材料体系的高精度、高表面质量和高结构均一性增材制造成型，和国内外已有的陶瓷立体光刻增材制造装备相比，具有更好的材料适用性、更高的打印效率和打印精度。 大尺寸光固化增材制造装备正在打印碳化硅部件 某卫星公司定制的碳化硅反射镜（外径大于500mm） 随着技术的不断发展，碳化硅陶瓷光固化增材制造技术将会得到更广泛的应用。该技术在航空航天、汽车、电子、医疗等领域具有广泛的应用前景，可以用于制造高温燃烧室、高压泵体、气动阀门、传感器、医疗器械等高性能零部件和器件。此外，碳化硅陶瓷光固化增材制造技术还可以用于制造复杂形状的零部件和器件，提高生产效率和降低成本，更多的行业及公司将受益于该技术。 此外，乾度高科还研发了其它多种新型的深色系陶瓷浆料。这些成就不仅推动了整个陶瓷3D打印行业的发展，也充分展现了乾度高科在从先进陶瓷材料到高端成型装备的全链条陶瓷增材制造技术及应用方面的深度投入和全面布局。通过持续的关键技术探索和创新，乾度高科致力于推动整个产业链的发展和优化，构建更加完善和高效的陶瓷3D打印生态系统。这些突破性的技术进展将为行业带来更加振奋人心的未来，为陶瓷3D打印的广泛应用和发展提供了坚实的基础。 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.碳化硅陶瓷间接3D打印：不同烧结工艺制备的异同 2.北理工：短碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料增材制造 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.GE即将推出Point Melt电子束3D打印新技术，称将改变游戏规则

2023年，EOS、General Lattice、DyeMansion与Wilson（威尔逊体育）用品公司联手推出了全3D打印的无充气网格结构篮球。3D打印技术参考注意到，2024年2月，这款创新产品——Wilson Airless Gen1开始发售，定价2500美元，点击下载stl模型。 Wilson Airless Gen1的功能与原型相似，但在过去一年中，Wilson实验室团队采取了各种措施来提高性能和简化制造流程，使Wilson Airless Gen1的性能更上一层楼。这款篮球几乎符合常规篮球的性能规格，包括重量、尺寸和反弹力（弹跳力）。虽然Wilson Airless Gen1是为比赛而设计的，但它确实是一款充满技术含量的产品。 3D打印无气篮球的主要更新包括： 功能改进：升级了格子设计，性能和弹跳更加稳定。该球仍采用相同的透视格状设计，有八个板状 "裂片"。 简化制造：通道内集成了孔洞，有助于加快制造过程，使每个球的制造速度更快，篮球仍然无需充气。 增强定制功能：每个球都有一个内置标签，用于定制，并标明生产的确切限量编号。 颜色多样性：除了原型的黑色外，Airless Gen1 还将提供棕色和自然白两种颜色。 Wilson实验室团队与主要合作伙伴一起，升级工艺，创造了Wilson Gen1 Airless篮球：General Lattice为性能优化提供计算设计服务，DyeMansion提供色彩和表面处理解决方案，EOS提供技术监督和量产路线图，而SNL Creative 则是首次发布的主要制造中心。通过集合各方面的专长，提供从设计到生产的全方位解决方案。 3D打印技术参考注意到，制造商PartyLime现已发布了全尺寸3D打印篮球的免费3D打印模型，有需要的读者可点击阅读原文下载stl格式的文件。 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.数字泡沫丨EOS首个3D打印无气篮球的工艺和材料 2.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 3.Stratasys收购连续碳纤维3D打印技术组合，正在走出困境 4.3D打印挤出工艺制造陶瓷和金属，升华三维将亮相AM CHINA 2024

3D打印技术参考注意到，超卓航科2月25日发布公告，公司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。 从2015年起，超卓航科开始关注世界先进的增材制造技术，经过多年研发创新，通过产线定制化设计、原材料供应链与原材料质量检测体系的构建、金属粉末的配制和改性、冷喷涂工艺参数的研发以及基体材质的适配性研究，公司实现了多种金属材料的高强度沉积，建立了冷喷涂固态增材制造技术体系，并将该技术成功应用于机体结构再制造领域，陆续开启国内应用的多个“首创”，并依托该技术于2022年7月1日在科创板成功上市。凭借自身先进增材制造技术以及十余载维修经验优势，超卓航科将针对飞机机体结构、飞机起飞着陆装置、轴类、板类、机匣等航空航天零部件的磨损、腐蚀、加工超差和铸造缺陷的修复全面进入民航和军机深度维修领域。 2023年，超卓航科表示，公司向中国民用航空中南地区管理局适航审定处提交的《铝合金、镁合金材质零部件的冷喷涂修复工艺规程》正式获得批准。这标志着冷喷涂固态增材制造技术进军国内民航维修的道路正式打开，也宣告着超卓航科将在局方授权的范围内，拥有代表局方对民用航空产品和零部件使用冷喷涂固态增材制造技术进行超规范修理的技术和能力。 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.超卓航科成为中国首家获批使用冷喷涂技术的航空部附件维修单位 2.科创板企业超卓航科 | 计划年底前完成洛阳冷喷涂增材制造生产基地建设 3.3D打印领航企业华曙高科：2023营收6亿元，增长32.67%！ 4.预计营收12.32亿！铂力特发布2023业绩预增预告公告

3月5日，3D打印技术参考注意到，Stratasys宣布收购Arevo公司的技术组合，此次收购的知识产权包括碳纤维3D打印方面的多项基础专利、通过局部激光熔化和碾压实现的Z轴强度改进、原位和人工智能构建监控以及硬件设计。这是Stratasys 2024年的第一个重大举措，标志着其在聚合物3D打印领域的能力的战略扩张。 Arevo公司成立于2013年，其推出了大型连续碳纤维复合材料3D打印的高速系统，能够3D打印连续碳纤维增强PA12零件，体积尺寸可达1000x1000x830毫米。长丝首先经过激光处理，然后被滚筒压缩并沉积到打印床上。然而，因未能成功实现商业化落地，该公司于2023年停止运营。 Stratasys首席工业业务官Rich Garrity表示：“我们获得的技术可以不断提高FDM零件的物理性能各向同性，从而为客户提供更多用途。“与FDM技术相关的材料强度和各向同性、更可靠和一致的构建以及提高系统吞吐量以实现更好的零件经济性，都是影响该该技术进一步应用的障碍。 Arevo 3D打印的相关产品 Arevo碳纤维3D打印机 就Stratasys而言，2023 年的大部分时间似乎都在抵御3D Systems和 Nano Dimension的收购。与此同时，与Desktop Metal的合并也以失败告终。但该公司似乎正在走出困境。 2024年2月，多个实体分别收购超过5%的股票。投资管理公司Neuberger Berman Group LLC、其附属公司Neuberger Berman Investment Advisers LLC 和Rubric Capital Management LP已分别收购了价值 5.61%、5.43%和6.15%的 Stratasys 股份；以色列控股公司Phoenix Holdings Ltd.最近也收购了该公司5.26%的股份；此外，美国亿万富翁Farhad Ebrahimi也购买了Stratasys 5.13%的股份。 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.倒计时1天！AM CHINA 2024增材制造行业大展亮点抢先看 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.同济大学顶刊：3D打印仿生碳纤维增强复合材料夹层结构