2024年3月3—6日，第二十九届华南国际口腔医疗器材展览会暨技术研讨会于广州·中国进出口商品交易会展馆顺利举办，联泰科技携齿科新品“全自动化3D打印机—D300”隆重亮相！以用户思维赋能齿科应用提质增效，用技术革新推动人才价值转型升级！ 此次展会聚焦口腔制造业的创新升级，以国际化、专业化、市场化的视角助力产业链上中下游企业产销协同发展。而联泰科技作为增材制造领域内的龙头企业，始终致力于3D打印技术在多领域的深入应用，并于2017年推出针对口腔齿科行业的子品牌—艾沃德EvoDent。通过与国内外齿科专家的深入交流及技术革新迭代，目前EvoDent围绕E系列、D系列、S系列等多款产品，为用户提供了成熟且完善的自动化齿科3D打印解决方案。 新品设备 惊艳亮相 在华南口腔展上，联泰科技正式官宣齿科新品设备—全自动化3D打印机D300，同时现场展示了EvoDent旗下S200、E230等设备及多款齿科专用3D打印材料。 全新定义自动化生产—D300 New definition of automated production D300采用DLP 3D打印技术，是联泰科技在面曝光3D打印领域再次升级研发的一款全自动化3D打印机。其主要面向大中型义齿加工厂，对标修复、种植两大模型应用，实现了从自动分板、自动队列、自动补液到自动打印、自动下机、分拣辅助等3D打印全流程的自动化生产，让“7×24小时无人值守”成为可能，全新定义口腔行业自动化生产模式。 01智能分区 辅助分拣 为解决日常应用中齿科模型易混淆、分拣困难等痛点，D300全新升级智能分区设计并配备分拣辅助功能。这一技术升级可支持多种类模型同批打印及打印任务的分区收集。尤其是面向修复端应用时，模型&基牙的牵手设计进一步保障了成套牙模的关联性，有效节约了后处理环节中人力成本的投入，在简化生产流程的同时助力人才价值实现转型升级。 02高度自动 稳定打印 就市场环境分析，自动化生产已成为齿科加工的主要风向标。D300围绕3D打印全流程进行了高度自动化升级。在面对连续打印任务时可自动开启任务执行，且连续多版打印时，间隙变动可保证小于0.01mm，整体维护周期长、工作稳定性极强。配合自动分板、自动队列、自动补液、自动打印、自动下机、自动分拣的全闭环运行模式，可成功助力用户全天候持续生产。 03精度速度 双向均衡 D300内置上投影双4K光机，配合258x230x120mm的成型幅面，在打印精度及速度上实现了新一轮突破。D300在24小时内的产能输出可高达180个牙模，且相较于D800偏差小于0.07mm的精准度，D300可实现0.05mm的高精度成型，同时每版打印环节严格控制在2小时以内，有效实现了速度、精度的双向均衡。 ※以上均为联泰实验室数据 赋能高精度智慧生产—S200 Empowering high-precision intelligent production S200是一款超高精度种植模型3D打印机，采用DLP 3D打印技术，配备192 × 108 ×200 mm 幅面设计，打印速度40mm/h，一次可打印6-12个半口牙模。且其拥有精密光学结构，配备工业级4K光机，完美呈现牙模优秀表面质量，为口腔门诊提供精准高效的数字化解决方案。 激活椅旁全应用生产—E230 Activate chair side full application production E230采用联泰科技最新LCD 3D打印技术，219×124×190mm的大幅面成型设计，可满足牙科全应用打印需求。E230同时适用于门诊&技工所使用。且其成型舱所配备的加热系统，有效降低了打印过程中对于外界温度的依赖性，使打印稳定性再度升级。 行业专家 现场答疑 除设备亮相外，此次华南口腔展上，联泰科技口腔事业部专家倾巢出动，为国内外参展观众现场进行答疑解惑，并在线分享齿科3D打印最新解决方案。软件&硬件的双重输出，进一步深化了观众对增材制造技术及口腔领域应用的解读。 多元应用 持续赋能 同时，为带给参展观众更具象化的体验，联泰科技现场陈列了一众由3D打印设备生产而成的口腔模型，全方位的展现了该技术在齿科领域的多元化应用。 自动化生产俨然成为了齿科发展的新态势，作为深耕增材制造领域数十年的优质服务商，联泰科技所提供的不仅仅是一台设备，更是一套基于自动化的行业全流程解决方案！这一战略的实施有效响应了齿科数字化发展的前沿趋势，未来也将持续赋能齿科智造升级迭代！ 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.倒计时1天！AM CHINA 2024增材制造行业大展亮点抢先看 2.3D打印挤出工艺制造陶瓷和金属，升华三维将亮相AM CHINA 2024 3.2024首篇3D打印Nature！中科院金属所重大突破！ 4.演讲：惠普3D打印如何助力汽车行业创新发展

点熔（Point Melt）是一种电子束熔化策略，用于增材制造，其中粉末床通过小点熔化而不是通常的线熔化。该技术可以实现更精确的温度控制，降低温度梯度和烧结需求。因此，使用点熔化生产的金属部件可以从减少悬垂所需的支撑和提高表面质量中受益。点熔化还可以定制微观结构，例如在同一区域进行多次点熔，从而实现熔池控制和由此产生的微观结构。GE对这项称之为Point Melt的技术很有信心，认为将改变游戏规则！ 01线熔化与点熔化的区别 同一零件的不同位置或者不同零件，几何形状是不一样的。传统的EBM会根据几何形状整体填充线条，这些线条有长有短，这些长短线条所分配的功率和速度是不一样的，这与激光有很大的差别。长线会用大的功率，而短的线条会用小功率配合不同的速度来实现均匀熔化。总体来说，因为长线条和短线条的具体填充，小的结构和比较高的大的结构，热熔融的效果是会有差异的。这个差异也会导致整个幅面的温度不均匀，不均匀就会导致翘曲、变形等现象出现。 Point Melt扫描策略摒弃了传统的线填充，通过点和点填充，程序可精确的控制每个点的能量输入，实现点熔化。点和点之间有一定的距离，避免相互之间的热影响；而且它的尺寸结构很小，可实现整个幅面的温度更均匀，熔融效果更一致。而且不只是水平方向的均匀性，甚至发现纵向与横向是没有太大差异的，这与传统的打印效果完全不同。 02点熔化可实现无支撑打印 通常认为EBM技术不需要添加支撑，但是在实际的应用过程中仍然需要。EBM技术中的支撑起到的更多作用实际上是导热。这一点不像激光那样，除了导热以外还会起到固定零件、防止应力变形的作用。在EBM技术中，扫描线的开头、中间、结尾都会有能量差异，支撑往往是为了避免局部的热聚集，所以支撑往往只有10-20mm高，而且不用接到基板上面。 精确的能量控制是关键，这一点跟EOS的无支撑技术从熔化效果上来说是一样的，但是实现的方法不一样。避免了过多的能量，进而不会导致局部翘曲和局部应力，故而不再需要添加支撑。 传统EBM下的线扫描与点熔无支撑打印 点熔无支撑打印的假体 点熔无支撑打印的假体 除此之外，激光的无支撑技术实际上很难做到真正完全的无支撑。因为技术本身所具有的特点，内应力在打印过程中无法被完全消除，仍然需要一些支撑结构进行加强。而电子束打印下的Point Melt技术，具有更均匀的热量分布，几乎没有内应力，也不需要做后期的热处理，所以就可以完全抛弃支撑。 03点熔化可获得更好的表面质量 EBM技术打印的零件往往表面质量较差，因为高温预热，以及扫描先开始位置的高能量导致热量传输到下层以及熔池外侧，进而造成粘粉，导致表面很粗糙。点熔化技术通过精确控制能量，避免了能量富集，通过点扫描配合跳转，可以避免点和点之间的热影响，从而可以精确控制温度，防止过多的热量传输。 点熔技术下的零件粗糙度与SLM技术对比 通过Point Melt技术，所打印的零件表面粗糙度在RA8-18μm之间，这个表面粗糙度几乎跟激光SLM打印的零件纵向的表面粗糙度一致。 04点熔化有助于控制微观组织 根据GE公布的技术资料，点熔技术有助于控制微观组织，在宏观上影响材料的力学性能。由于精确控制温度和凝固过程，可实现： •各向同性凝固，晶粒小且几乎均匀分布； •定向凝固，晶粒在构建方向上取向； •混合凝固，零件在不同高度具有不同的凝固策略。 由点熔技术实现的微观结构控制 点熔技术下实现的各向同性制造 总的来说，通过不同的扫描策略，可以获得功能部件，以使同一零件的不同位置具有定制的性能。例如，打印涡轮叶片的根部可进行各向同性凝固，而主叶片体可进行定向凝固。 05GE称Point Melt将改变游戏规则 据业内人士，点熔化技术可以使零件的不同角度获得几乎一致的表面粗糙度；而且在打印过程中，电子束打印不会像激光那样产生大的应力，点熔化技术还真正可以实现无支撑打印。这三点使电子束打印的应用潜力进一步释放，主要体现在打印过程前后的环节上。 传统EBM或SLM工艺仍旧需要大量的人工添加支撑、去除支撑甚至去应力退火。国内的一些增材制造工厂，基本上都会培养比较大的技术团队进行打印路线的制定。包括添加支撑，如何进行后续的机加工，以及后续的热处理等等流程。这部分的人员学历很高，技术难度也是有的，而且并不是百分百成功，因为内应力有一些是可以模拟的，但有一些往往都是根据经验来做的。这部分人员需要企业花很大的成本去培养他们的技术能力，从而来提高零件的打印成功率。 点熔技术的出现，使金属3D打印更加便利化。这项技术因为整体变形很小，不需要去考量具体怎么去摆放零件，在未来更为智能化的软件操控下，工程师可直接往设备上导入几个STP格式的文件，或者是其他格式的CAD文件，系统会自动摆放，如尽量密实，尽量降低打印高度，这就完全不需要很多技术人员去加支撑、摆放以及进行其他后处理。 自动化的决策将很多的技术难度完全抹平，任何的工厂都可以直接拿来使用，大大降低了技术的使用难度。GE对这项技术寄予厚望，认为其将该改变游戏规则。 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.首个国产电子束3D打印机制造的钛合金髋臼杯获批三类医疗器械注册证 2.预热至1000℃，电子束3D打印无残余应力零件 3.盘点：2023年值得关注的3D打印新材料、新工艺和新应用突破 4.发表于Nature：通过增材制造获得高强、高延展高熵合金

3D打印技术参考注意到，华曙高科于2月25日披露业绩快报，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%；基本每股收益0.33元。报告期内，公司3D打印设备销售增加，收入相应增加。 公告指出，影响经营业绩的主要因素包括，报告期内公司坚持聚焦主营业务发展，持续技术创新，加大研发投入，开发新款设备满足多元化应用场景需求，对软件、控制、 工艺等进行优化，提升打印效率，同时积极开拓市场，强化产业布局，不断提高 公司生产效率，推进订单交付进度，2023年度公司营业收入和净利润均实现增长。报告期内，公司营业收入同比增长32.67%，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。 2023年，华曙高科发布多款面向航空航天、汽车、模具、消费品、3C等应用场景的高效金属增材制造系统，包括FS1521M系列、FS1211M、FS811M系列、FS511M和FS350M。FS1521M系列采用超大尺寸平台，可根据客户需求，提供方缸或圆缸及多种尺寸缸体，可配置16激光，成形效率达400cm³/h，已实现产业化用户的多台装机和稳定运行。FS350M是一款面向批量生产的爆款产品，是模具、汽车、航空航天、消费品、3C等行业批量应用的降本增效创新方案。主机占地面积仅6㎡，但成形缸尺寸达到433 ×358 ×400mm，并标配4×500W激光。在鞋模行业，该设备可以实现几乎所有常见尺码鞋模的成双打印。不仅如此，FS350M加工时耗气量仅为3-5L/min，低于行业均值，有效帮助用户节省使用成本。 华曙高科总部一期项目2024年年底将正式投入运营 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.里程碑式跨越！工业级3D打印领航企业华曙高科发布2023年度热词 2.第36台金属3D打印设备，华曙高科5天高效完成产业化大客户装机交付 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.第六届SAMA增材制造大会同期论坛活动，60+精彩报告不容错过！

土木工程、航空航天、交通运输等多个领域对具有高能量吸收能力的轻质复合材料结构的需求不断上升。在结构上设计微观结构是提高其机械性能或开发新功能的有效方法。为了进一步增强能量吸收能力，研究人员更加关注分层或分形仿生结构。 通过3D打印技术制造的仿生复杂分层复合结构表现出优异能量吸收能力。研究发现，利用聚乳酸（PLA）FDM3D打印双级蜂窝结构与普通蜂窝结构相比，最佳蜂窝结构的比能量吸收值增加了45.6%；基于三周期最小表面（TPMS）的轻质晶格结构的3D打印也获得了研究，通过集成陀螺仪和金刚石表面结构的孪晶边界，进一步提高了TPMS结构的负载能力。晶格结构还表现出不寻常的特性，可以指导具有受控刚度的机械超材料的设计。 当使用纤维增强复合材料时，结构的机械性能可以进一步增强，但提高轻质碳纤维增强复合材料结构的能量吸收能力对其进一步工程应用至关重要。同时，仿生结构与传统的工程结构相比，该结构表现出优异的机械性能。许多天然植物和动物都具有基于内部分层结构，使它们具有高抗冲击特性，例如骨、腱、马尾和竹子。模仿这些结构的设计也成为如今研究的重点。 3D打印技术参考注意到，同济大学航空航天与力学学院的研究团队设计了基于弧形、圆形和六边形最基本形状单元的三种仿生分层结构，生成了具有不同结构比例的蛇形、竹形和蜂窝形分形结构。这些结构采用3D打印技术制造，并通过实验和数值模拟评估了能量吸收能力。研究团队以“3D printed bio-inspired self-similar carbon fiber reinforced composite sandwich structures for energy absorption”为题在复合材料领域Top期刊《Composites Science and Technology》发表了论文。 仿生分层分形结构的设计：蜂窝、竹子、蛇状细胞和自相似结构 3D打印的分层分形结构 蜂窝、竹子和蛇状细胞分层自相似结构的仿生分形均质细胞吸能过程的实验与模拟比较 研究团队选择吸能性能最好的自相似结构进行夹层复合材料结构的设计。在自相似复合材料夹层结构的研究中，探索了七单元阵列形式的竹夹芯复合结构的能量吸收能力。复合材料夹层结构由两块CFRP板和夹在它们之间的复合材料芯材组成。该面板采用碳纤维增强环氧树脂预浸料铺层热成型，厚度为1毫米。研究人员构建了以短碳纤维为增强体、以尼龙为基体的复合材料，具有优异的抗压缩变形能力。此类组件材料比其他3D打印预浸料具有更好的工程应用潜力。Onyx复合材料预浸线的密度为1.2g/cm3，压制模量为768 MPa，泊松比为0.3，屈服强度为21MPa ，每层打印厚度设定为0.1毫米。CFRP面板使用环氧树脂粘合到芯材的两侧。共制造了三种结构，然后在300°C的烘箱中加热6小时，因此这种复合夹层结构由于良好的CFRP板/芯界面粘合性能而保持了结构完整性。 基于竹分形晶格的分层自相似复合夹层结构的能量吸收机制。(a) CFRP 面板和夹芯板构件(b) 压缩过程的变形机制(c) 力-位移曲线(d)压缩载荷下的损伤形式 根据目前的分析，与蛇形分形结构相比，蜂窝和竹子分形结构表现出优越的能量吸收能力。此外，竹子分形结构具有最高的能量吸收能力。数值结果表明，具有七个单元的竹子分形结构有效地代表了具有单元阵列的自相似结构的能量吸收能力。最终，3D打印的自相似复合夹层结构作为轻质吸能结构展现出巨大的潜力。 论文链接：https://doi.org/10.1016/j.compscitech.2024.110453 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.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 2.卢秉恒院士团队：连续纤维增强聚合物复合材料的3D打印——发展、应用与展望 3.通知：2024 AM China增材制造展参观攻略、展商名单、展位图！ 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

3D打印技术参考注意到，2024年3D打印技术领域第一篇Nature文章于2月27日发表。 来自中国科学院金属研究所的研究团队发表了题为“High fatigue resistance in a titanium alloy via near void-free 3D printing”的文章。该研究聚焦提升3D打印钛合金的疲劳性能，通过了解相变和晶粒生长的异步性，开发了Net-AM加工技术，成功重建了接近打印态的近无空洞TC4钛合金微观结构，实现了约1GPa的高疲劳极限，超过了当前所有增材制造和锻造钛合金以及其他金属材料的抗疲劳性。3D打印技术参考注意到，该研究获得央视新闻频道报道。 https://www.nature.com/articles/s41586-024-07048-1 研究背景 增材制造具有高设计自由度和低材料浪费的优点，但钛合金的疲劳性能是阻碍其广泛应用的关键因素。一般认为，除了孔隙之外，以超高冷却速率直接从熔池中获得的微观结构会对疲劳抗力造成不利影响。但最近的研究发现，钛合金的疲劳性能可以通过多次微观结构调整来提高，这就造成研究人员关于微观结构和疲劳性能之间关系的疑惑。一些线索也表明，真相可能并不是表面看起来那么简单。中科院团队之前的研究表明，微观结构与微孔在影响疲劳性能方面是耦合的，因此疲劳性能的改善可能是耦合效应改善的结果，而不一定是微观结构升级造成的。 Net-AM材料具有极高的抗疲劳性能。II：优化打印工艺和优化后处理的研究人员也可以通过不断减少空洞和进一步细化微观结构来分别实现超高疲劳性能。III：为抗疲劳增材制造提出了不同的方向，即粗打印工艺+精细NAMP处理。 此外，从钛合金的疲劳损伤机制来看，3D打印的微观结构具有超细板条、弱α′/α变体选择、干净的前β晶界以及非常有利于减少疲劳损伤的强度-塑性组合，这些特点都应使材料表现出优异的抗疲劳性。换句话说，3D打印的基础微观结构具有天然高抗疲劳性，而该性能的降低可能是微孔的存在造成的。相反，如果3D打印微观结构本身的自然抗疲劳性较差，则减少微孔的任何努力都是没用的。澄清这一问题对于增材制造技术的发展非常重要。 研究目标 该联合团队的目标就是辨别3D打印的钛合金微观结构是否具有天然的抗疲劳性，而首先是要制备出几乎无微孔的样品同时保持微观结构。 3D打印制造完全无微孔的样品目前几乎无法实现，无论如何优化工艺条件。实践过程中通常采用热处理消除微孔，但这又通常会导致微观结构的变化，如β晶粒长大变粗，独特的分层针状形态也变得破碎等。研究团队需要开发出一种热处理方式，在消除微孔的同时，保持或恢复自然打印的微观组织。 研究过程 为了实现重建无空隙增材制造微观结构的最初目标，该团队经过多次尝试开发了一种精心优化的热处理工艺，称为NAMP技术。 研究人员首先使用铂力特公司的BLT-S320打印了试样，之后在真空气氛中于550℃下进行2小时去应力退火，随后进行热等静压处理（HIP）。为完全消除微孔，热等静压的温度不宜太低；为便于后续处理中微观结构的再次细化，处理温度也不宜太高，特别是不能高于β相转变温度，否则将导致不可恢复的微观结构粗化。因此，在适当的HIP温度的基础上，研究人员进一步提高压力并采用空气冷却，尽可能消除缺陷，同时避免显微组织过度粗化。在920°C和150MPa下进行处理3小时，然后在氩气气氛中冷却。之后发现所有微孔都通过塑性变形辅助扩散塌陷和闭合，这表明打印样品中的微孔是完全封闭的，因此通过优化打印和HIP工艺基本上实现了创建无孔微结构的第一步尝试，此时的微观组织被称为HIP态。 打印状态和其他三种状态的微孔分布和微观结构（a–d：打印态、HIP后、Near-Net-AM 和 Net-AM 处理后） 尽管空隙基本上被成功去除，但这种方法导致3D打印的特殊微观结构特征消失。因此，必须探索进一步的热处理，试图恢复有益的增材制造微观结构特征。经过探索后，确定将热等静压与固溶处理和时效相结合（HIP+STA），经处理的试样可以获得与最初打印状态接近的微观组织特征。但实际上两者之间仍存在一些差异，主要反映为晶界α相富集；此外，一些小微孔往往会重新出现，但它们的数量明显少于打印态下的数量而且非常小。更重要的是，没有检测到更危险的未熔合孔洞的再生。因此，研究人员将HIP+STA处理后的微观结构称为近净增材制造微观结构（被称为Near-Net-AM），但其仍不是最佳的组织状态。 发现关键后处理工艺窗口 一个大的突破在于，研究人员发现，高温下3D打印钛合金的相变和晶粒生长具有异步性。即：只要有足够的过热度，就会立即发生α到β相的转变，而虽然已经到达了β相的生长温度，但晶界需要一段孕育期来重新排列。利用这一宝贵的热处理窗口，研究人员确定了热等静压与高温短时间处理相结合的热处理方法（被称为NAMP技术），既实现了组织细化，又防止了α相富集以及微孔的重新出现，且消除了所有不属于原始微观结构的缺陷，最终制备出几乎无微孔的近打印态（Net-AM）3D打印钛合金。 显著的疲劳强度提升 研究人员随后测试了这一Net-AM钛合金的极限疲劳性能，数值从475MPa提高到978MPa，提高106%。该结果还与负载比为R=0.1时的应力-寿命数据进行了比较，可以看出Near-Net-AM和Net-AM试样的显微组织的疲劳寿命优于3D打印和传统锻造的TC4的所有研究结果。特别是，考虑到疲劳数据的分散性，Net-AM微观结构的疲劳性能比其他微观结构具有显著优势。因此，研究人员得出结论，Net-AM显微组织的抗疲劳性能非常优异，远高于其他常见的TC4钛合金显微组织。这进一步表明许多3D打印的钛合金抗疲劳性较差主要是由于微孔的存在导致的，而不仅仅是微观结构的结果。 与其他微观结构和材料相比，Net-AM合金的疲劳强度超越了当前所有增材制造和锻造钛合金以及其他金属材料的抗疲劳性为了综合评价Net-AM微观结构的力学性能，研究人员从拉伸强度和疲劳极限的角度进一步将当前Net-AM微观结构的结果与其他微观结构进行比较。发现，Net-AM微观结构的优势进一步凸显，其疲劳极限比所有其他报道的3D打印和传统锻造材料至少高20%。而且，Net-AM Ti-6Al-4V在所有金属材料（包括钢、铝合金、钛合金、镁合金、铜合金、高温合金和高熵合金）中具有最高的比疲劳极限，这进一步增强了增材制造技术在制造抗疲劳部件方面的潜在优势。 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： 1.2024年首篇Science，3D打印应用突破！ 2.3D打印新突破！2024年第二篇Science研究！ 3.Science团队再发自然通讯：纯铜3D打印获重大研究进展！ 4.国内外五所知名高校联合-增材制造超高强度钢顶刊综述！

2024年2月27日，3D Systems发布了截至2023年12月31日第四季度和全年财务业绩。2023财年该公司因牙科正畸产品线销售额下降以及医疗保健和工业客户新产能的资本支出普遍放缓，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%。 尽管收入不利，3D Systems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。 即使销量下降，毛利率仍上升，证明了该公司提高运营效率的能力。这在3D打印机硬件制造领域尤其重要，因为生产成本和销量会严重影响利润率。该公司旨在降低成本和提高利润率的重组举措是实现持续盈利和正现金流的关键一步。 该公司的财务流动性依然强劲，截至2023年12月31日，资产总额为3.315亿美元。3D Systems预计2024年营收将持平，重点是完成重组计划，其中包括裁员、站点整合和外部支出减少。这些努力预计将提高毛利率，并带来全年积极的调整后 EBITDA业绩和运营现金流。该公司还计划继续实施预计将有助于未来收入增长的关键开发计划。 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，非GAAP毛利率为 42%-44%，非GAAP运营费用在2.23亿美元至2.38亿美元之间。 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.按收入排名前10名的聚合物增材制造公司 2.3月6-8日，AM CHINA 3D打印展，100+主题报告不容错过！ 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

近期，3D打印技术参考注意到，通用汽车通过凯迪拉克CELESTIQ将3D打印技术的应用提升到了新高度。最新推出的价值34万美元的凯迪拉克CELESTIQ被称为“有史以来技术最先进的凯迪拉克”，包括115个金属和聚合物3D打印部件，如方向盘、车窗开关、把手、装饰件和结构安全带D型环（通用汽车首个3D打印安全相关部件），这款新型小批量汽车代表了通用汽车3D打印生产零件最广泛的集成。 从赛车零件少量高性能零件应用，到高端车的少量轻量化和个性化零件应用，再到高端车上百个零件的应用。很显然，3D打印在汽车制造中的直接应用正在一步步拓宽。而真正到了普通家用汽车的大规模使用，才是这项技术真正民用化爆发时代的到来。3D打印要走到这一步，还有大量的突破要实现，包括进一步提升打印速度、降低成本和提高打印质量。在目前阶段，如通用这样的重点用户已经总结了他们如何平衡这些重点要素，以充分利用新技术来推动汽车制造创新，其在使用过程中，关注到了可使用的工艺、材料以及成本。 一. 涉及的材料和工艺类型 3D打印技术参考注意到，所使用的材料包括铝、不锈钢、尼龙和聚丙烯；工艺类型涉及金属粘结剂喷射、金属LPBF和惠普的MJF。使用这些不同的材料和工艺来使它们符合经济性原则。 虽然通用汽车在其业务中使用了多种增材工艺，但有一些特定工艺确实非常适合该公司的生产应用。 1. CELESTIQ中的装饰金属部件主要使用粘结剂喷射制造，该技术使通用汽车能够更好的平衡成本。对于该技术来说，后处理非常关键。  CELESTIQ 手工制作的牌匾位于驾驶员侧门槛 2. 通用还为前排驾驶员的安全带设计了D形环。当通用第一次开始研究它们时，认为增材制造是制造它们的最佳方式，在它们的整个开发过程中，增材制造为通用开辟了更多机会。首先，设计师发现它所替换的零件实际上是由许多不同组件组成。设计师重新对其进行了设计并将五个零件整合为一件。使用的钢材强度很高而且致密，因此还能够集成一些空心特征以降低质量。简而言之，设计和制造团队正在寻找最初没有想到的使用增材制造的方法来提高零件的性能和可制造性。 CELESTIQ上的金属安全带D形环是通用汽车的第一个安全相关3D打印部件 3. CELESTIQ方向盘则采用金属激光粉末床熔融技术制造。通用汽车选择使用这种工艺是因为它的尺寸精度和可打印尺寸。零件的尺寸在某种程度上有助于决定使用的工艺，这些方向盘零件太大，金属LPBF确实是唯一可以使用的工艺，而且它能够实现通用所需的组件精度。方向盘背面具有各个不同方向的特征，因此不可能为其制作模具。 铝制方向盘上的复杂设计，这是 通用汽车生产中打印的最大金属部件 4. 聚合物3D打印使用的是HP的MJF平台，MJF工艺为车辆部件提供了机械功能和经济性之间的重要平衡。 二. 面临的挑战1——材料和可制造尺寸 不论对于金属还是非金属3D打印，整个增材制造行业的现状是缺乏汽车级抗冲击材料。在CELESTIQ上还有其他机会使用增材制造，但材料性能与通用的质量标准不符。汽车行业都渴望获得更高性能的材料，并在美国汽车研究委员会 (USCAR) 的增材制造路线图中得到了体现。 可制造尺寸是另一个重大挑战，特别是在聚合物增材制造领域。如果打印室对于零件来说太小，那就必须进入二次加工，例如装配，从尺寸角度和联合性能角度以及视觉质量角度来看，这会带来许多不同的挑战。二次后处理的需求也是金属增材制造的一个挑战。必须在后处理方面做大量工作，如今市场上有标准解决方案，但它们增加了成本并延长了物流链，这开始削弱增材制造的优势，因此通用一直在寻找更好的解决方案。 三. 面临的挑战2——成本高低如何界定 通用汽车增材设计和制造技术专家Brennon White表示，通用汽车总体上非常接受增材制造作为一种新的生产方法，而他的增材制造团队所获得的广泛支持对其成功至关重要。“对于一家公司来说，要想在应用增材制造方面真正取得良好进展，公司各个层面的支持至关重要的。   增材制造面临的另一重大挑战是在技术及其利用之间找到良好的经济一致性。除了制造本身之外，还有很多事情必须考虑，比如管理费用、项目管理成本等。当进行大批量生产时，这些成本会被摊销。但在产量较低的情况下，就像在CELESTIQ上所做的那样，这些成本可能会很高。 增材制造提供了实现低产量的机会，同时规避了许多成本。通用汽车倾向于首先考虑经济性，如果他们通过了测试，就可以全面使用。当然，在小批量生产规模时，增材制造不仅具有经济优势。在某些情况下，性能优势使增材制造变得有利。“我们发现实际上只能使用增材制造的零件，并且我们为此付出了更多的成本。CELESTIQ方向盘就是一个例子。这些零件并不便宜，但没有更好的制造方法。我们研究了多种不同的制造实心金属方向盘饰件的方法，最终，增材制造提供了其他技术无法提供的解决方案。” 甚至有些零件起初似乎没有经济优势，但经过仔细检查，从成本角度来看，开始变得更有意义。“在聚合物领域，我们发现一些组件最初从经济学角度来看是没有意义的，但在与项目团队讨论后，我们得出了不同的结论。因为使用3D打印将不需要额外的工具，因此我们不必考虑工具的成本。此后，3D打印技术的经济状况得到了改善。因此，我们正在全面考虑，以确保我们做出的决定是基于多种因素，而不仅仅是短期经济因素。” END 通用汽车积极布局增材制造技术，去年11月，通用汽车收购了为特斯拉开发一体化压铸技术的供应商，这是一种用于生产单件大型车身零件的3D砂型打印方法。最近，通用汽车在短短几周内为其SUV打印了60000个聚合物密封件。这些零件充当了替代解决方案，使公司能够毫不拖延的满足其生产计划。增材制造已经在通用汽车的大规模生产中占有一席之地，特别是对于较小的零件。面对种类繁多的3D打印工艺，汽车制造商们正在根据具体应用选择最佳的工艺方法，可以说，应用端对这项技术的使用越来越得心应手。 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.比亚迪和特斯拉选择3D打印，将为新能源汽车制造带来改变 2.未来汽车业，3D打印能否成为“潜力股”？ 3.一文概览：大众汽车集团布局了哪些3D打印技术和应用 4.通往汽车制造：3D打印改变汽车行业的 9 种方式

在航空航天领域，零部件的应急保障、修复和替换是增材制造的重要应用方向。在此应用背景下，通常难以配备多种不同牌号的金属粉末，多数时候不得不使用异种材料原位替换件。此外，受有限检测设备和检测时间的影响，要求替换件的功能、性能要与原件保持一致。而拓扑优化技术与增材制造技术结合，可以发挥材料与结构的承载潜力，为航空航天飞行器结构轻量化、高性能的发展提供有效途径。 西北工业大学航宇材料一体化设计与增材制造装备技术国际联合研究中心针对异种材料原位替换件，提出增材制造损坏替换件拓扑优化设计方法，并以机用散热风扇为例开展应用研究。3D打印技术参考注意到，张卫红院士团队于2024年2月在《航空工程进展》发表了题为“增材制造损坏替换件拓扑优化设计方法”的研究。 在本研究中，研究人员以某机用散热风扇为例，在分析散热风扇结构、性能、服役环境等基础上，提出优化设计要求并构建拓扑优化列式，基于密度变量法对优化问题进行灵敏度分析推导。根据工程实际建立散热风扇优化设计模型，基于异种材料拓扑优化设计结果开展模型重构并进行力学性能校核，并对重构优化设计方案进行打印加工验证。最终，替换件设计方案达到了散热风扇总质量和转动惯量基本保持不变且满足材料刚度和强度的设计要求。因此得出结论：在异种材料增材制造损坏替换件拓扑优化中将约束定义为在原件相关数据附近小幅波动，即区间约束，能够有效实现设计意图。 铂力特为此次研究提供了设备与技术支持。试验所用的散热风扇替换件重构模型由合肥中科重明科技有限公司利用铂力特BLT-S310设备进行打印。铂力特与课题组积极沟通，根据研究需要多次就叶片的结构优化设计问题与课题组进行探讨，并提供成形工艺参数建议，协助客户圆满完成样件加工，保证试验的正常进行。 利用BLT-S310设备打印的散热叶片 多年来，铂力特致力于与众多高校及科研院所开展试验合作，推动金属3D打印技术的前沿研究以及其在工程领域内的应用。截止目前，铂力特已支持清华大学、西北工业大学、上海交通大学、浙江大学、中国科学院等高校及科研机构用户在航空航天、医疗、汽车等应用领域，新材料、新结构、新应用等方面形成了多项研究成果。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.通知：2024 AM China增材制造展参观攻略、展商名单、展位图！ 2.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 3.Science团队再发自然通讯：纯铜3D打印获重大研究进展！ 4.3D打印行业盛会TCT展倒计时2个月，首次扩大规模！

2月27日，3D打印技术参考注意到，知名增材制造平台VoxelMatters在对全球800多家聚合物增材制造从业企业调查后，梳理出了前10名公司。它们主要是硬件制造商，每家公司在特定聚合物增材制造技术（或特定技术的重要新发展）方面都处于领导地位，这些公司中的大多数还作为材料提供商或服务提供商获得收入。 由于调查过程的保密性，该机构无法透露各家公司具体的收入数据，3D打印技术参考根据已公布的信息进行了补充。截至2022年，就总收入（包括聚合物相关硬件、材料和服务）而言，Stratasys仍然是整体核心聚合物增材制造市场的领导者，3D Systems和EOS紧随其后。 在进入市场的新玩家中，3D打印机制造商HP、Carbon和Formlabs在收入方面紧随其后，它们各自代表不同的技术领域。Materialise是前十名中唯一一家不从事3D打印机制造和销售的公司。按收入计算，中国3D打印机制造商创想三维和工业级SLA/SLS硬件制造商金石三维是中国最大的两家公司。此外，捷克消级级3D打印机制造商Prusa Research也榜上有名。 No1. Stratasys——工业级FDM及树脂喷射技术 Stratasys目前仍是3D打印市场的领导者，该公司于2023年三季度末预计该年度预计营收6.2亿-6.3亿美元。Stratasys提供一系列跨多个技术类别的3D打印机，如工业级FDM技术以及Poljjet树脂喷射技术。该公司还通过其Stratasys Direct Manufacturing部门提供聚合物3D打印服务。它还是一家材料公司，即使在2023年收购科思创增材制造材料业务之前，Stratasys也是一家主要的增材制造材料供应商。 No2. 3D Systems——SLA及SLS技术 另一家增材制造行业巨头是3D Systems，预计2023年的收入为5.25亿-5.45亿美元。自1988年出售第一套SLA系统以来，3D Systems一直是激光立体光刻 (SLA) 领域的技术和市场领导者。该公司的主要产品是提供用于工业零件、模具、熔模铸造和牙科应用的工业机器。多年来，3D Systems公司在其产品组合中增加了许多其他技术。其中一些最成功的技术是内部开发的，包括MJP（材料喷射）和高速DLP技术（Figure 4）。激光烧结SLS技术、用于石膏和陶瓷的粘结剂喷射技术、LFAM和其他类型的丝材挤出技术，都是通过收购获得的。此外，3D Systems也是一家材料供应商。 No3. EOS——SLS激光烧结技术 EOS是一家私营公司，根据3D打印技术参考的了解，该公司2022年聚合物相关3D打印营收约为1.7亿欧元，是增材制造行业第三大聚合物增材制造公司。1993年，EOS推出了欧洲第一个SLS解决方案，并很快成为SLS技术的市场领导者（至今仍保持着这一地位），其提供多种市场领先的工业SLS硬件解决方案以及热塑性粉末。该公司的材料范围包括各种类型的尼龙和尼龙复合材料（GF/CF）、聚丙烯、弹性体和PEKK。近些年来，3D打印技术参考报道过EOS继续在SLS技术领域引领创新，开发了基于CO激光的FDR激光烧结技术，用于面烧结的Laserprofusion技术也将上市。 No4. HP——MJF多射流熔融技术 聚合物增材制造行业的大多数其他领先企业也是私营公司或大型集团的一部分。惠普3D打印通过销售基于内部开发的Material Jet Fusion技术的硬件解决方案和材料，成为第四大参与者。该技术是一种粉末床熔融工艺，可确保极高的生产率。MJF技术于2016年推出，已成为需求大规模生产的增材制造服务提供商和采用者的首选解决方案。推出的HP 5000解决方案则旨在降低MJF技术采用的进入门槛，满足小批量生产新客户、研发以及外包最终零件生产的小型工业或医疗保健企业的需求。 No5. Formlabs——低成本SLA/SLS技术 Formlabs是一家由麻省理工学院毕业生创立的公司，是第一家向市场推出足够可靠的低成本产SLA系统的公司。Formlabs的Form 1、Form 2以及Form 3系列3D 打印机价格低于5000美元，为许多工业领域提供了可行的低成本解决方案，如牙科和珠宝以及其他领域的工具和原型制作。迄今为止，该公司的销量比其他SLA 3D打印机制造商都要多。2021年，Formlabs凭借低成本解决方案 Fuse1/Fuse1+（售价约为15000 美元）进入SLS领域，复制其在SLA领域的成功。Formlabs还通过树脂和粉末材料销售产生可观的收入。 No6. Carbon——CLIP高速DLP技术 总部位于硅谷的Carbon是第一家成功将高速光聚合系统商业化的公司，并且是目前该领域的领导者。在Carbon出现之前，速度并不是DLP技术的一个重要问题，因为所使用的光聚合物树脂不够耐用，无法生产最终部件。该公司的创始人极具洞察力，将耐用的热固性材料（如聚氨酯）与足够的光聚合材料混合实现固化反应，同时对打印过程进行了革新。尽管Carbon在这一领域取得了显著的领先地位，但全球市场上现在还有许多其他类似系统。 No7. 创想三维——消费级FDM技术 创想三维已成为全球入门级丝材挤出系统的领先制造商。公司成立于2014年，从一个四人车间迅速发展到拥有数百名员工。除了挤出系统外，该公司还销售 DLP/SLA光固化打印机、3D扫描仪、3D打印耗材。以创想三维、纵维立方以及闪铸为代表的消费级3D打印中国品牌已经崛起，年销量达数百万台，收入已超10亿人民币。2023年，另一家中国公司拓竹科技也在迅速崛起，其将自己定位为消费领域的潜在全球领导者。 No8. Materialise——牙科及工业制造 Materialise是前10名中唯一一家不开发硬件的制造商。Materialise于1990年创立，拥有医疗和工业应用两个主要部门。该公司于2014年上市，2023财年收入为2.561亿欧元，除去软件之外的制造服务收入为2.1亿欧元。从这个角度来说，它的营收可能比EOS要高。 No9. Prusa Research——FFF挤出工艺 Prusa Research已成为跨低端、高端消费级细分市场的领先品牌。该公司多年来一直坚持开源政策，建立了庞大的忠实粉丝群体，同时也确保了机器的质量和可靠性，以满足许多专业和工业用户的需求。Prusa Research报告称，截至 2019年，该公司已售出超过130000台机器。作为丝材材料的第一方供应商，该公司通过销售材料也产生了可观收入。 No10. 金石三维——SLA/SLS/FGF 金石三维成立于2015年，是一家致力于3D打印技术研发、应用、创新的国家高新技术企业，是国内少数同时布局金属和非金属3D打印设备、材料及服务并实现产业化的龙头企业，可为手板、汽车、医疗、航天、军工、鞋业、陶瓷、建筑、文创等行业客户提供3D打印设备、3D打印服务、3D打印耗材于一体的工业级3D打印综合解决方案。公司拥有华南地区最大的SLA 3D打印机及打印材料研发和制造基地，也是全国最大的3D打印定制服务中心之一，拥有数以千计的客户。最近，该公司已扩展到提供工业SLS 系统（和服务）和基于颗粒挤出的FGF系统及服务）。 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.按收入排名前10名的金属增材制造公司 2.3月6-8日，AM CHINA 3D打印展，100+主题报告不容错过！ 3.通知：2024 AM China增材制造展参观攻略、展商名单、展位图！ 4.3D打印行业盛会TCT展倒计时2个月，首次扩大规模！

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。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，重点关注了增材制造超高强度钢的工艺、微观结构以及超高强度钢性能调控方法。这项工作对于科学地理解增材制造超高强度钢未来工作提供了重要且有意义的指导。相关研究成果发表于金属材料Top期刊《Journal of Alloys and Compounds》。 https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2023.1713901 简介 超高强度钢是在传统合金钢的基础上，通过添加多种合金元素来提高机械性能而开发的一系列钢。根据合金元素成分，分为低合金超高强度钢（LUHSS），中合金超高强度钢（MUHSS）和高合金超高强度钢（HUHSS）。超高强度钢具有超高强度和高延展性，具有高比强度和刚度，适应小型化，轻量化和高功能性的目标。因此超高强度钢广泛应用于航空航天，国防，矿产勘探，深海潜艇和远洋渡轮行业。近几十年来，增材制造（AM），也称为3D打印，被视为一种革命性的制造技术。它可以通过逐层沉积直接从3D模型制造出几何形状复杂的组件。增材制造技术还可以最大限度地减少材料浪费并缩短生产周期。作为一种很有前途的先进制造技术，增材制造技术生产的超高强度钢部件在工业应用中具有巨大的应用潜力。与传统制造技术相比，增材制造制备工艺具有特殊性，包括材料与高能束的相互作用，逐层积累，高冷却速率和循环加热。这些特征造就了制备的样品具有独特的微观结构，包括高密度位错、细晶粒、胞状结构，为超高强度钢带来了出色的机械性能。增材制造的超高强度钢未来趋势是向更好的综合力学性能发展，例如更高的强度，更好的延展性和更长的耐久性。特殊的微观结构与合适的后处理方法相结合，具有实现卓越综合机械性能的巨大潜力。这篇文章主要回顾了近年来对超高强度钢增材制造的研究，重点关注了增材制造超高强度钢工艺-微观结构-性能调控。 超高强度钢的性能调控方法大致可分为三类：前处理、工艺参数调控和后处理。基材预热是预处理之一，可以减少热应力和裂纹。工艺参数优化和后处理是广泛使用的调整方法，两者都可以改变微观结构并调整零件的机械性能。超高强度钢的打印过程是多个参数的协同作用，参数优化可以提高零件的机械性能。后处理工艺作为辅助工具，进一步调整微观组织和力学性能，但结果主要取决于原始的微观结构。 2预处理 增材制造工艺中的快速加热和冷却循环会产生较大的温度梯度，导致严重的热应力和开裂。预热在金属增材制造之前被广泛应用，是主要的预处理工艺之一。预热使得增材制造中具有更均匀的温度分布，是减轻热应力和裂纹的最有效方法之一。有学者比较了AISI H10钢在200°C和250°C基体预热温度下的缺陷形成和开裂行为，在200°C的预热温度和107 J/mm3的激光能量密度下获得了少量有缺陷的微观结构。相比之下，预热温度为250 °C，能量密度为99 J/mm3时候显著改善了裂纹。因此适当的预处理可以有效提高增材制造金属零件的成型质量。预热对制造热历史的影响包括温度分布、热循环和温度梯度。为了充分理解预热机理，研究者建立了圆形薄壁零件的三维瞬态传热有限元模型（图1a）。仿真结果表明，基体预热使热循环更平滑，降低了熔池的冷却速率。熔池的最大温度梯度也随着基材预热温度的升高而减小（图1b）。基板预热对调节热应力和开裂有相对影响，而对其他缺陷影响很小或没有影响。基板预热通过降低温度梯度来降低冷却速率，这会导致更粗的晶粒和更严重的微偏析。这在一定程度上降低了增材制造微观结构的精细度。预热主要应用于使用激光或电子作为热源的增材制造技术，主要用于钛合金，低强度碳钢和一些马氏体时效钢，适用于其他超高强度钢的预处理工艺需要进一步探索。 图1 基体预热温度对成型热历史影响的有限元分析：（a）具有各种基板预热温度的薄壁部件的温度分布，（b）从第一层到第十层中间点的熔池中的轴向温度梯度。3成型工艺 超高强度钢的增材制造过程是许多参数的协同结果，工艺参数能够影响热历史，从而改变零件的微观结构和机械性能。通过调整工艺参数来获得高性能增材制造超高强度钢部件对于保持积极的热历史至关重要。这部分重点介绍成形过程中的热源参数、扫描策略和打印方向。 3.1热源参数 以激光热源为例，热源参数包括激光功率、扫描速度和光斑直径。改变热源参数会引起热输入的变化，从而改变正在成型的零件的热历史。因此，热源参数对零件的机械性能有重大影响。调整热源参数可以改善材料的机械性能和成型质量。当热输入高时，热源会强力冲击熔池，熔池底部在填充之前凝固，导致高孔隙率。AF9628超高强度马氏体钢对激光器的高体积能量密度敏感。如图2a所示，研究者开发了Eagar-Tsai模型用于预测熔池的几何形状，建立了激光功率扫描速度扫描间距的最优工艺参数模型，如图2b所示。根据模型优化参数制备的试样显著降低了孔隙率，拉伸强度高达1.4 GPa，伸长率达到11%。研究发现过高的激光功率增加了熔池中的汽化和飞溅，导致高孔隙率，图3a显示了飞溅物形成的示意图。当激光功率超过130 W时，可以观察到飞溅，并且随着激光功率的增加而变得更加严重（图3b），这严重影响了成型零件的质量。 图2 激光功率和扫描速度的优化框架：（a）Eagar-tsai模型，（b）熔池几何形状的预测。 图3热源参数对飞溅的影响：（a）飞溅物形成示意图，（b）高激光功率引起的飞溅。 3.2扫描策略 扫描策略也会影响制造过程的热历史，以调整零件的机械性能。图4分别使用X和XY激光扫描策略打印的18%Ni300钢的微观结构上的EBSD。X扫描策略的密度和表面光洁度更高，而XY扫描策略的奥氏体相形成率接近60%。使用XY扫描策略导致柱状晶的优先生长发生在X和Y方向上，这导致较低的各向异性，较低的残余应力和高的机械性能。研究表明通过扫描策略的调整来控制马氏体时效钢的晶体织构，可以获得具有优异表面光洁度、高密度和良好机械性能的部件。根据四种增材制造沉积策略打印的H13钢试样，如图5所示。发现层间扫描方向的变化对试样的微观结构尺寸和分布影响大于融合通道扫描方向的变化。 图4 不同扫描策略的微观结构：X单向打印的侧表面（a）和顶部（b），XY双向打印的侧面（c）和顶部（d）。图5 相邻熔体通道和夹层打印方向的四种扫描策略。3.3 打印方向 打印方向是影响零件热历史的重要工艺参数之一。打印方向的变化会导致零件成型的熔化层数不同。在水平方向上创建圆柱形样品所需的层数少于在垂直方向上创建的层数。不同的打印方向导致不同的激光束扫描时间和热历史。学者使用LPBF技术分别沿水平和垂直方向打印18Ni300马氏体时效钢。图6a和b显示了沉积试样的微观结构，它们在打印方向上显示出细长的晶粒结构。这种晶粒结构在热处理后也没有完全消除，而是织构从<100>和<111>演变为<110>方向。 增材制造工艺是逐层沉积的，因此垂直打印的样品具有较慢的冷却速度。在垂直方向上具有较大细长晶粒导致硬度值较低，这可能导致结构各向异性。热处理可以削弱材料加工过程中产生的各向异性，打印方向在零件的耐磨性中起着积极作用。如图7a和b所示，时效处理后熔体通道之间的界面特征和细胞亚结构几乎消失，但纳米颗粒和打印取向仍然存在，可以提供高强度、抗开裂延伸和耐磨性。水平打印方向具有更高的强度、抗裂性和耐磨性，而垂直打印方向具有更好的抗裂纹扩展能力。 图6 打印方向对微观结构的影响。 图7 热处理后微观结构的SEM图像：（a）-（b）老化处理，（c）-（d）固溶处理。 增材制造工艺可以通过调整打印参数来改变能量输入，从而改变超高强度钢零件的成型热历史，改善零件微观结构和机械性能。激光功率的大小直接决定能量输入，扫描速度和扫描间距也会通过改变照射时间和照射范围改变粉末吸收的能量。增材制造中涉及的许多其他工艺参数，如扫描策略、打印方向和粉末层厚也对超高强度钢零件的成型热历史有重要影响。然而根据目前的报告。超高强度钢的增材制造工艺尚未得到充分研究。热历史中许多参数的机制尚不清楚，还有待更深入的研究。 欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流Q群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.赵沧教授等对金属3D打印中的缺陷形成有了新认识，能充分控制熔池稳定性 2.清华大学于《科学》发表论文揭示金属3D打印中匙孔气泡缺陷的起源 3.金属材料选择性激光熔化过程中的冶金问题和质量控制 4.SLM过程中的缺陷类型、产生原因及其造成的不良影响