3D打印技术参考注意到，《2024年增材制造业薪酬调查报告》已经发布。该调查涉及的人员来自服务商、设备商、软件商、材料商以及最终用户等，岗位主要包括研发、销售、软件、市场、应用等。 被调查人员来源组成 报告显示，2023年美国和加拿大地区关于增材制造技术岗位的招聘广告数量大幅下降了77%，欧洲和亚太地区分别下降了46%和65%。对于寻找新职位的求职者来说，这是一个充满挑战的时期，求职数量也大幅放缓。在美国和加拿大，只有20%的员工换了公司；而在欧洲、中东和亚太地区，这一比例分别为8%和15%。与2022年相比，这表明美国和加拿大地区更换工作的人员数量减少了26%，欧洲减少了43%，而亚太地区保持不变。 在市场范围内，3D打印技术参考注意到，欧美地区多家知名企业在2023年的发展不尽如人意。Desktop Metal、Stratasys、Velo3D已经成为了典型被关注的对象；知名在线服务平台Shapeways已经开展了两次设备拍卖活动。而对比亚洲，尤其是中国，3D打印产业的发展似乎正在进入快车道。在2023年，多家增材制造设备商（如铂力特、华曙高科、峰华卓立等）均在招聘大量工程师；民用领域的用户（如宁德时代、比亚迪、华为等）也有招聘3D打印工程师的消息。 增材行业不同岗位从业人员数量变化 随着一些国家的通货膨胀率达到10%以上，增材制造行业的工资增长并没有跟上。在美国和加拿大，工资仅增长了3%。亚太地区的整体增幅最高，为3.6%。然而，欧洲出现了-0.3%的轻微收缩。虽然薪酬增长的总体趋势有所放缓，但仍有一些学科的薪酬水平在所有地区都有所增长。值得注意的是，销售额继续表现良好，在北美、欧洲和亚太地区分别增长了11.2%，2.9%和11.6%。公司招聘的数量已经下降，但推动销售的需求仍然是增材制造行业所有公司成功的关键。 亚洲地区3D打印工作相关薪资水平 1.2024年哪些3D打印工作最受欢迎？ 2024年，需求最大的3D打印工作是应用咨询和销售。 2.亚洲地区服务工程师的收入是多少？ •初级工程师的收入在3.5w-6.8w美元 •高级工程师的收入在4.65w-8w美元 •首席工程师或经理的收入在5.5w-11w美元 3. 亚洲地区3D打印销售专业人员的收入是多少？ •初级销售人员的收入在2.4w-4.5w美元 •高级销售人员的收入可能在2.7w-8.5w美元 •销售经理的收入可能在5.5w-13.5w美元 4.亚洲地区3D打印研发工程师的收入是多少？ •初级应用工程师的收入在3.2w-5.5w美元 •高级应用工程师的收入在3.8w-9.5w美元 •首席工程师或经理的收入在4.5w-13.5w美元 5.亚洲地区3D打印应用工程和咨询的收入是多少？ •初级人员的收入在3.5w-7.5w美元之间 •高级人员的收入在4.0w-9.5w美元之间 •首席经理的收入在5.5w-10.0w美元之间 薪资报告的另一个值得注意的亮点是，与美国、加拿大和欧洲、中东和非洲地区相比，亚太地区在整体增长方面表现最好。深入研究数据，还发现亚太地区销售(+11.6%)和服务人员(+27.7%)的薪资涨幅最大。2023年显然是亚太地区开始从新冠疫情中复苏的一年，此前亚太地区的开放速度要慢得多。同样，2023年也是亚洲制造商开始在欧洲和美国市场占据更大份额的一年。铂力特和易加三维等公司开始在欧洲开展业务，并开始与更成熟的公司竞争。低得多的价格以及可靠性和质量的提高无疑会引起人们的关注，并可能表明金属市场的动态正在发生变化。 亚洲地区销售人员和研发人员2023年工资水平 报告指出，应用咨询是2024年需求最大的岗位，但在国内似乎这还未成为一项工作职位。66.6%的雇主将其列为未来12个月招聘的专业之一，为什么2024年成为应用与咨询年?近年来，该行业面临着机器销售与机器出货数量之间，以及收到的机器询价数量与实际购买数量之间的瓶颈。这种瓶颈源于客户希望看到机器可以做些什么来评估成本与他们当前生产过程的可比性。这就是应用和咨询中的角色变得至关重要的地方。对于寻求采用增材制造生产方法的客户以及寻求修改现有设计并将增材制造引入内部的采用者来说，这一学科对于提供概念证明至关重要。除此之外，行业内三年来首次出现对销售人员需求减少的情况。 不同岗位需求变化 2023年，80.8%的受访者表示“薪水”是他们想要换工作的主要动力。这比去年高出了8%，也是有史以来最大比例的受访者将此列为他们的三大激励因素之一。与此同时，38.6%的受访者认为增材制造的薪酬与其他行业相比“极具竞争力”或“具有竞争力”。与过去两年相比，这一数字持续增长了6%。 薪资水平竞争力调查 与去年相比，亚太地区服务人员的工资增长幅度最大。这一大幅增长可能归因于亚太地区AM市场不断发展的性质，该地区的增长速度似乎比欧洲和北美同行快得多。而在所有岗位中，软件岗位的薪酬降幅最大，而大多数岗位的工资均有所增长。 不同岗位薪资变化情况 增材制造市场的需求和机会平衡正在发生变化，主要的增长一直是由新技术的发展推动的。现在，重点正在转向那些已经拥有机器并希望真正充分利用它们的公司。一些服务商表示，他们的订单已经满了，设备几乎满负荷运转，这将推动对新机器的需求。对3D打印的需求并没有像对机器的需求那样放缓，航空航天、汽车和医疗等主要垂直工业领域的领先OEM正在推进更多的生产应用，这也将推动对操作员、技术人员、工艺工程师和应用工程师的需求。航空航天领域的一位客户强调，他们对增材制造技术的需求大于他们使用这项技术的能力，限制因素是人！ 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： 1.2023年增材制造行业薪资调查报告（附投票） 2.电化学3D打印纯铜CPU热交换器，为AI芯片散热带来新机会 3.工人就业会影响建筑3D打印的未来发展吗？ 4.2023年国内3D打印领域被广泛关注的十大重要事件

人工智能技术正在火速发展，将其与3D打印技术结合已经从开始尝试走向实际应用。此前，这两种技术的结合主要体现在先进结构的设计方面，这种模式让3D打印技术的制造优势进一步得到释放，不过目前的成本仍旧很高。 除了结构设计，人工智能如能参与实时调整3D打印制造过程的参数设定，或可进一步提升3D打印的制造质量。随着金属3D打印的制造尺寸越来越多，使用的激光数量越来越多，打印失败的成本往往让用户无力承担损失。 由镍基合金和不锈钢制造的大型部件，如火箭发动机、叶片、管道，及航空航天和石油天然气行业的其他流动结构，由于复杂的热过程，往往导致构建失败和表面质量差，这些结构的3D打印具有挑战性。 在过去的一年中，3D打印技术参考报道了EOS公司开发出了实时调整激光参数的功能，以实现无支撑3D打印。近日，笔者进一步了解到，德国柏林人工智能软件开发商1000 Kelvin将所开发的AMAIZE解决方案适用到了EOS的金属3D打印机上，该方案可以在几分钟内预测并纠正扫描策略中的热问题。新增功能旨在通过利用人工智能来增加生产工作流程并增强客户的工程流程。此次集成预计将使用户简化设计流程，将工程成本降低80%，并加快增材制造使用进程。 预测，虽是老生常谈，但将人工智能用于金属3D打印预测还很少见。此次尝试也并非上述所提及的将人工智能技术直接用于改造增材制造过程，而是将该技术用于打印之前的预测。因此，金属3D打印过程预测正经历从试错法、有限元模拟到人工智能预测。 与此前的预测方式相比，人工智能预测或许为改善增材制造质量带来了新可能。1000 Kelvin表示，使用AMAIZE解决方案，工程师能够在几分钟内识别出导致零件故障的关键因素，并调整3D打印工艺参数。该公司声称，其可将失败风险从90%降低到5%，提高了3D打印的质量，并将工程时间缩短了10倍。 使用AMAIZE解决方案进行打印过程预测 使用AMAIZE解决方案进行打印过程预测 1000 Kelvin所展示的案例研究证明了人工智能技术在准确和快速地打印大型部件而不会过热方面的可行性。一站式人工智能软件可预测近乎实时的打印问题、执行校正并生成特定于机器的工业级和即用型打印文件。与传统解决方案需要数天的时间相比，人工智能使能够在极短的时间（分钟）内进行分析和纠正。 EOS软件部门高级副总裁Martin Steuer表示，AMAIZE的人工智能预测功能实现了从物理迭代到数字迭代的范式转变。这是增材制造产业化迈出的重要一步。加上其强大的网络安全性，AMAIZE代表了行业基于云的解决方案的重大进步。将人工智能用于整个3D打印流程的探索者，还有Oqton，他们正在将人工智能、机器学习和3D打印相结合，来改造增材制造制造流程。 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.通知：2024 AM China增材制造展参观攻略、展商名单、展位图！ 2.华曙高科发布基于OPC/UA通讯软件，助力用户生产数据高效互通 3.3D打印行业盛会TCT展倒计时2个月，首次扩大规模！ 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

AM CHINA 2024—上海国际增材制造应用技术展览会（同期举办：粉末冶金及硬质合金展、先进陶瓷展、磁性材料展、粉体加工展）将于2024年3月6-8日在上海世博展览馆迎来回归。展览总规模达45,000㎡，中外参展商780多家，预计吸引60,000多名专业观众到场参观采购，海量商机一触即发！ 展会囊括 增材制造、粉末冶金、先进陶瓷、磁性材料、粉体加工 5大领域的高性能材料、压制/烧结/后处理工艺、新型检测技术、高精密零部件、产品研发及解决方案等全产业链数千款最新产品。 三天展期，100+场主题报告紧跟市场发展热点，携手业界大咖共同探索新形势下的机遇与挑战！期间还将举办供需对接会，中韩先进陶瓷企业交流会、优秀企业产品推介会/技术交流会等活动，交流创新理念，探索商业机遇。 展商名录、场馆平面图、参观攻略、交通指引、同期活动......应有尽有，快快码住这份攻略！ 01 ·展商名录· 现场快速锁定心仪企业 H1馆（按展位号排序） H2馆（按展位号排序） 02 ·场馆平面图· 现场布局一目了然 1 展会整体布局图 2 H1馆（点击图片放大看） 3 H2馆（点击图片放大看） 03 ·参观登记· 熟知步骤入场更快速 第一步 | 扫码登记，截图保存《电子参观证》 第二步 | 刷身份证过闸机 第三步 | 展厅入口出示《电子参观证》 重要说明！！！！ 1、按管理部门要求，所有入场人员均须实名制登记，刷身份证和人脸识别入场。 2、港澳台人士请带台胞证或港澳通行证、国外人士请携带护照。 参观时间：   2024年3月6日(周三) 09: 00-17: 00 2024年3月7日(周四) 09: 00-17: 00 2024年3月8日(周五) 09: 00-12: 00   04 ·交通指引· 熟知路线轻松抵达展馆 工银中心上海世博展览馆上海市浦东新区莫泰168酒店(西藏南路地铁站2号口步行350米)   目的地  展馆北入口：上海市浦东新区博成路850号 展馆南入口：上海市浦东新区国展路1099号  地铁（首选） 展馆北入口距离8号线中华艺术宫地铁站3号出口约400米，步行约5分钟； 展馆南入口距离7号线耀华路地铁站4号出口约800米，步行约10分钟。  出租车/网约车 距 虹桥机场、虹桥火车 站约25公里，车费约需80元 距 浦东机场 约40公里，车费约需140元 距 上海南 站约10公里，车费约需40元 距 上海西站 约20公里，车费约需60元 距 上海火车站 约13公里，车费约需40元   *建议打车到南入口（浦东新区国展路1099号） 05 ·同期活动· 精彩内容提前GET 会议日程安排，以现场公布为准 3月6-8日 期待与您相聚上海 共享多维交叉的广阔市场 共襄才智交融的思想盛宴…

2024年TCT亚洲展作为推动增材制造在亚洲市场的业务交流的重要平台，将于2024年5月7日至9日在国家会展中心（上海）7.1&8.1馆举办，与海内外观众见证最新的技术、产品、材料和服务。 展会将再次赋能行业变革思维并做出一系列升级，不断进步探索，通过7.1和8.1馆的金属增材制造，材料与配套设备展区，创新打印服务专区等，将3D打印设备、材料、配套设备、服务展商聚集起来，以更大规模、更强阵容，打造一个完美的增材制造生态圈，让观众沉浸式感受从软件设计，材料加工与成型技术，再到后处理的全产业链，深入品味一场思想交锋、智慧碰撞的科技盛宴。 自2021年TCT亚洲展移师至国家会展中心（上海）以来，首次扩馆——7.1号馆。众多业界内知名品牌惊喜亮相，打造沉浸式探索3D打印、增材制造、工程软件、检验测量以及其他相关创新设备和工艺所引领的数字化浪潮。 中国企业铂力特、华曙高科、鑫精合&镭明、中科煜宸、中瑞、海天增材、西帝摩、大族激光、易加三维、中国钢研、中航迈特、汉邦科技、西空智造、航天增材、倍丰科技、英尼格玛、厦门汉印、康硕集团、汇乐智能、清研智束、赛纳三维、联泰科技、协同高科、金石三维、思看科技、盈普、极光创新等将呈现其加速工业级金属增材制造的国产化进程的实力，从原型到制造的转变进程，和耗材、解决方案以及各种用于产品设计、开发和制造的扫描、数字化和检测软件的辅助科技。 8.1馆前半段区域集结了国内外品牌，同台呈现来自工业级、消费级、桌面级、材料、软件等多个品类的精品展品，包括Stratasys、3D Systems、Raise3D复志科技、纵维立方、珠海三绿、远铸、EOS、容智三维、eSUN易生、创想三维、Markforged、融越、Anisoprint、共享智能装备、摩方精密、起迪、闪铸三维、先临三维、同异科技、乾度高科、北京十维、大业三维等展商，轮番精彩呈现增材制造解决方案，持续构建3D打印与增材思维。 一些新面孔也将入局2024年TCT亚洲展。万众期待的消费级3D打印黑马拓竹科技，深度的软件集成和先进的硬件可以为更广泛的受众带来卓越的桌面消费者3D打印体验。创造ChiTu系列工具链产品，推动3D打印技术前进的重要力量的创必得科技。创新型光固化新材料、高分子聚合物及3D打印设备的研发、生产、销售和拓展应用为一体的国家高新技术企业永昌和。国内第一家绿光激光金属3D打印整体解决方案提供商希禾增材。为半导体制造业、太阳能电池、PCB、平板显示器和生物医疗等广泛的领域提供专业的支持的雅科贝思。还有，国内首批专业桌面级，工业级3D打印设备供应商速维科技，其旗下知名品牌CreatBot科瑞特系列3D打印机经过5年的市场开拓，现已成为国际知名品牌。 更多包括杰普特激光、天弘激光、瑞通激光等新面孔都将亮相。现在扫码登记预约免50元门票，与他们面对面线下交流。 材料展区和配套设备展区，完整呈现增材制造生态圈。TCT亚洲展策划材料展区和配套设备展区涵盖了3D打印和增材制造领域的各种材料和设备，展示技术和产品的重要区域。与材料供应商、设备制造商以及上下游配套企业齐聚一堂，共同构建材料产业链生态系统。 材料展区汇聚了包括威拉里、Polymaker、eSun易生、巴斯夫Forward AM、诺思贝瑞、宁波众远、江苏金物、南通金源、安徽中体、元嘉生物、赫格纳斯、浙江天钛、中山大简、飞而康、兵科院、爱的合成、河北依铂、辽宁冠达、湖南奥科、中天上材、宁波尚材、陕西鼎益、珠海三绿、NatureWorks、海正生物、雷孚斯、科碧恩、宇光飞利、欧中材料、威豪镁粉等材料品牌。 配套设备展区汇聚了包括西门子、拓博、Materialise、漫格科技、IPG、创鑫激光、锐科激光、思创激光、纳维加特、菲镭泰克、安特激光、无锡质检、锐力斯、Fujifilm、泰索尼克、万晟智造、罗斯勒、金橙子、大威激光、安轮光学、费舍罗、水威、新乡市滤清器、天弘激光等配套设备品牌。 8.1号馆在去年的基础上新划定了“创新打印服务展区”，由初创企业和服务展商形成的小集群，将集中呈现代表前沿方向和创新的产品和品牌企业。无论是巨头公司，还是新锐品牌，提供一个展示曝光、建立联系和发现新商机的区域，促进行业间的创新合作和商机发掘，助力贵司快速成长和发展。 服务展商包括河北敬业、南京尚吉、博瑞科、后天科技、阿尔比斯、德亿纬、佳能等。当然还有“新生代”品牌，新一代3D打印设备解决方案提供商立影科技、3D打印喷头维修钰淇科技等亮相。 TCT亚洲峰会自2015年举办以来，一直从技术用户角度出发，以“应用驱动变革”作为理念，聚焦航空制造、航天工程、模具与工业等各大应用领域，邀请国内外各大企业技术高层分享前沿实践，多维探索行业未来更多可能性。2024年5月8日-9日，将于8.1馆举办主题丰富、言之有物的论坛会议，包括供应链重构，降本增效的“航空制造”、多重技术路径，齐头并进的“航天工程”、复杂结构的直接制造的“模具与工业”等。 北京航空材料研究院副总工程师张学军教授、蓝箭航天空间股份有限公司增材设计技术部总监杨瑞康先生、上海商蔚机械科技有限公司/江西商蔚电液科技有限公司董事长陆林海先生等嘉宾将亮相。 TCT高端对话作为2023年全新策划的同期活动之一已于去年成功举办，今年5月7日将邀请来自CONTEXT全球分析副总裁Chris Connery、3dprint.com特约专栏作家Simon Lee、ASTM International亚洲先进制造项目总监Alex Liu等分享其在增材制造领域多年的从业经验与前瞻性思考，就最新市场行情与发展机遇展开演讲，为行业内的企业家、投资者、高管和创新者提供更多深入探索未来发展路径的机会和学习资源。 2024年5月7日-8日，集专业学习、学术交流、投资合作为一体的科技讲台，将邀请清华大学孙洪波教授、西安交通大学田小永教授、新加坡3D打印中心/南洋理工大学Paulo Bartolo教授&执行董事、湖南大学韩晓筱教授等带头专家将分享他们在本年度颇具话题热度的3D打印科技研究成果。 2024年观众入场仍需实名认证进场参观 建议您提前完成预约免50元门票 并保存好您的参观确认函 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.可采集、可分析！国产DED金属3D打印工艺监控迈出一大步！ 2.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 3.电化学3D打印纯铜CPU热交换器，为AI芯片散热带来新机会 4.LPFB金属3D打印，不同行业应用对刮刀材质的选择有不同效果

3D打印可以快速制造用于导电和热管理应用的复杂几何形状铜组件。然而，通过3D打印生产的纯铜或铜合金在室温和高温下通常会出现强度低或电导率低的问题。3D打印技术参考注意到，来自昆士兰大学、悉尼大学、丹麦技术大学、西北工业大学、重庆大学、皇家墨尔本理工大学、莫纳什大学（七所高校）的联合团队于2024年2月在自然通讯发表了题为“Manufacturing of high strength and high conductivity copper with laser powder bed fusion”的文章。 需要注意的是，该联合团队的Yingang Liu, Jingqi Zhang、Yu Yin、Xiaoxu Huang刚刚于同月作为共同作者在Science发表了关于高性能钛合金3D打印的研究。本篇自然通讯文章同样取得了重大的研究进展，所开发的3D打印强化纯铜，优于红外激光、绿激光和电子束打印的纯铜性能，且强于NASA开发的GRCop-42和GRCop-84！ https://doi.org/10.1038/s41467-024-45732-y 研究背景 纯Cu对于红外激光具有高反射率，因此由最常用的LPBF 3D打印机制造的纯Cu部件通常具有高孔隙率，导致机械和导电性能差。尽管使用绿激光或电子束的增材制造能够制造密度相对较高的纯铜组件，但纯铜在室温下固有的低强度及其无法抵抗热软化的能力阻碍了增材制造的铜部件在要求机械载荷和高温条件下的应用。 a激光增材制造工艺示意图；b材料的激光反射率 将Cu与Cr和Zr等元素合金化提高了激光吸收率并提高了强度，但是由于它们在Cu中的高固溶度，该方法降低了材料的导电性。另一种方法是添加不混溶的异质颗粒来增强，同时保持高电导率。实践证明，要实现外部添加纳米颗粒的充分分散和均匀分布，既提高材料强度，同时颗粒团聚又不会降低延展性和损伤导电性，这是极其困难的。在3D打印铜部件中同时获得高强度和高导电性的挑战限制了其需要机械和物理性能良好平衡的应用。 设计策略 在自然通讯这篇文章中，研究人员展示了一种高强度、高电导率铜3D打印的设计策略，通过激光粉末床熔融 (L-PBF) 将一小部分六硼化镧 (LaB6) 纳米粒子均匀分散在纯铜中。研究证明了LaB6的微量添加可提高纯铜L-PBF工艺的可加工性、强度和热稳定性，同时保持高电导率。所提出的策略可以将3D打印铜组件的适用性扩展到需要高强度、高导电性和热稳定性的更苛刻条件。 该设计策略的关键特征是选择添加剂，其中的组成元素在固体铜中的溶解度可以忽略不计（因此对电导率的不利影响可以忽略不计），但在激光熔化过程中会溶解在熔池中（因此熔点不太高），随后在固化过程中以非常精细的分散度重新沉淀（因此提供了极好的强化）。标准如下： 1.颗粒的组成元素在Cu中的固溶性应可忽略不计，以最大限度减少其对电导率的有害影响，并最大限度增加纳米颗粒的再沉淀； 2.颗粒应当具有相对低的熔点，以最大限度增加在熔池中溶解的机会，并最大限度减少凝固过程中重新沉淀的纳米颗粒的粗化； 3.颗粒应当与熔融铜具有低润湿角，从而使纳米颗粒在液体铜中的聚集最小化。 研究发现 遵循这一设计策略，研究人员确定LaB6是合适的添加剂候选者。LaB6符合标准，因为它的熔点较低，组成元素在铜中的固溶度最小，并且与熔融铜的润湿角较小。添加到纯铜粉原料中的初始LaB6颗粒表现出不规则的形态，尺寸高达300nm。激光反射率测试表明纯铜粉在红外激光范围内表现出极高的反射率，当掺入1.0wt%的LaB6纳米粒子时，反射率显著降低。这种减少可归因于两个因素：LaB6固有的低激光反射率和LaB6纳米粒子的引入，增强了纯Cu粒子的表面粗糙度，促进粉末床内的多次反射。 实验结果也确实取得了改进：未添加LaB6的纯铜，即便在高激光功率下的也存在熔池不连续、未熔合、孔隙、表面粗糙等问题；而添加LaB6纳米颗粒后，材料的密度得到了提高，且晶粒相对较大。研究人员使用Micro-CT和EBSD证明了这一点。 LaB 6纳米粒子的表征 SEM、EDS、XRD、TEM等测试发现，在材料中发现了均匀分布且没有团聚的LaB6纳米颗粒，粒子呈现出平均尺寸低于100nm的矩形形状，并且与Cu基体具有不相干的界面。除此之外，SEM测试发现，La和B在Cu基体中的溶解非常有限，这最大限度减少了溶质对电导率的不利影响。XRD分析进一步表明Cu基体的晶格参数与纯Cu相同，表明溶解在固体Cu基体中的La或B可忽略不计。 因此得出结论，外部添加的形状不规则且尺寸较大的LaB6颗粒在熔融过程中溶解在熔池中，并且观察到的LaB6纳米颗粒是凝固过程中再沉淀的产物，进一步实验也排除了热循环引起的固态相变的可能性。 机械性能和导电性极为出色 3D打印技术参考注意到，联合团队开发的1.0LaB6强化纯铜具有极优秀的机械性能和其他物理性能。具体表现在： 1. 强于近红外激光和绿激光3D打印的纯铜 为了评估LaB6纳米颗粒对机械和导电性能的影响，研究人员对L-PBF工艺3D打印的纯铜和强化纯铜进行了拉伸测试和电导率测量。 纯铜的屈服强度为73±2MPa，极限拉伸强度为121±1MPa，断裂伸长率为 10.8±1.1%，电导率为88.3%IACS，计算出相应的热导率为347W m−1 K−1。纯铜的低强度和低导电率是由于高密度孔隙的存在。强化纯铜的屈服强度为347±2MPa，极限拉伸强度为412±7MPa，断裂伸长率为22.8±1.2%，电导率为98.4%IACS。计算出热导率为387W m−1 K−1。 绿激光和电子束制备的纯铜与1.0LaB6-Cu的拉伸性能比较 虽然可以使用绿激光制造高密度纯铜零件，但这些零件的强度仍然明显低于该研究中所达到的强度。强度的显著增强主要归因于LaB6纳米粒子的弥散强化。延展性的改善部分归因于抗剪切纳米颗粒的均匀分散所导致的应变硬化的改善，以及孔隙率和缺陷的减少。电导率的提高源于所制造部件的更高密度以及均匀分散的LaB6纳米粒子的最小负面影响。 2. 比GRCop-42和GRCop-84铜合金更优秀 总体而言，高强度、高延展性与高电导率相结合，使1.0LaB6强化纯铜优于传统和增材制造的纯铜、铜合金和铜基复合材料。即使是NASA开发的GRCop-42合金和GRCop-84，其85% IACS和75% IACS的电导率仍然本研究的结果 。除了更高的电导率之外，与GRCop-42和GRCop-84合金相比，1.0LaB6强化纯铜Cu还表现出更高的强度，前者合金表现出在172-208MPa范围内的屈服强度。 材料的拉伸性能及电导率 有强化纯铜制造的几何复杂部件压缩机械性能 3. 与传统制造铜材料相当的性能组合 此外，虽然1.0LaB6强化纯Cu显示出与传统工艺生产的铜基复合材料相当的电导率与机械性能的独特组合，加上增材制造提供的更大的设计自由度，对于需要高强度、导电/导热以及几何复杂的铜组件的实际应用来说非常有吸引力。 4. 具有出色的抗软化性 除了室温机械性能外，1.0LaB6强化纯铜还在高温下表现出改善的热稳定性。铜及其合金通常在高温环境下会遭受严重的强度损失，最终导致服务故障本研究的材料表现出出色的抗软化性，即使在1050 °C退火后，仍保留80%的极限拉伸强度以及28%的断裂伸长率。 END 总之，该联合团队展示了一种通过在3D打印纯铜原料中添加少量LaB6颗粒来可靠制造具有高强度和高电导率的高密度铜部件的途径。该方法的关键是向纯Cu中引入适当的颗粒，使其能够溶解在熔池中并在凝固过程中均匀重新沉淀。新开发的1.0LaB6 强化3D打印纯铜填补了金属合金3D打印领域的主要空白，可用于需要苛刻的机械和导电/导热性能的应用。由于均匀分散的纳米粒子通常用于强化金属材料，因此这种设计策略以及凝固过程中相关的溶解和再沉淀可以扩展到其他合金系统，以开发用于增材制造的其他高强度材料。 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.电化学3D打印纯铜CPU热交换器，为AI芯片散热带来新机会 2.升华三维：使用挤出技术3D打印纯铜换热器 3.可采集、可分析！国产DED金属3D打印工艺监控迈出一大步！ 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

DED增材制造的零部件性能与其微观组织结构关联密切，主要受材料性能、打印参数、系统设置等因素的影响。打印过程中某一参数设置不合理或者发生了变化，都有可能会导致零部件内部产生气孔、裂纹、成分偏析等问题，进而影响零部件性能。同时由于工艺的特殊性，肉眼无法实现对打印过程的观测和监控，用户亟需一套系统来帮助实时监测各项数据指标，以确保打印过程的稳定性和一致性。   目前，国内DED送丝打印监控软件大多还停留在对设备单一状态的监控上，打印过程的数据采集也不充分，反馈机制上更不如人意，面对大量的数据也缺乏分析能力。为帮助用户实现对打印过程全流程全方位监控，还原追溯打印过程找出缺陷点，优化打印工艺，融速科技正式推出自研DED全流程工艺监控解决方案。该方案主要由全面升级的AMsense 智能监测软硬件系统，以及升级版AMtwin™ 2.0工艺监控软件构成，集设备系统监测、熔池在线监测、工艺监控、可视化数据及孪生显示、多工艺操控、人机交互、数据分析等功能于一体，做到了过程全方位可控、质量可控，全程可追溯，操作设计上更人性化，兼容性更强，让用户操作更加灵活省心。 01AMsense工艺监控系统的“最强大脑” AMsense是融速科技专为自动化增材生产和研究领域开发的智能监测反馈系统。该系统旨在为用户提供全面的增材工艺监测和反馈控制功能，实现现有增材设备的智能化以提升增材打印质量、稳定性和生产效率。 AMsense智能监测软硬件系统 熔池摄像头监测支持高清捕捉 搭载自研AMlens高动态熔池摄像头便可时刻观测熔池状态，使用高分辨率热成像监控，热量可视化。 温度精密控制 监控每一层温度 AMsense 配备高精密的非接触式温度传感器，可实现增材过程中对工件高温区域的自主测量，全自动温控启停。 干伸长及层高的自动补偿 配备高度传感器，配合自研高精度干伸长及层高补偿算法，保持打印全程稳定一致。02AMtwin™打印过程全方位监控与管理 AMtwin™是融速科技自研的一款集成化工艺监控平台，可以实时监测产品工艺各项指标数据，以确保对打印过程进行全方位的监控与管理。在2023年增材展会等活动现场，AMtwin™ 1.0常常引起电弧增材从业者们的极大兴趣和关注。目前随着AMtwin™ 2.0软件系统的新版本升级，AMtwin™与AMsense实现了全面链接，更多维度得以实时在AMtwin™上呈现，实现工艺参数的实时可视化和动态控制。AMsense与AMtwin™的完美结合，无疑为DED送丝工艺提供了强大的生产工具。 AMtwin™多维度实时监测打印过程 全面的视图功能，数据可视再优化 AMtwin™ 2.0监控主界面主要由视图功能栏、仪表盘、实时监控信息栏、3D域、电流电压监测面板、Dock功能栏几个部分组成，打印进度、打印状态、打印参数一目了然，可视化显示确保打印稳定性、一致性，提升打印质量。 AMtwin™ 2.0监控主界面 六大优势赋能，全方位助力DED工艺监控管理 多维度监测打印全过程, 实时掌握质量和进度 数字孪生技术直观再现整个打印动态 更完整录像与数据, 确保打印过程可全面追溯 更友好交互与开放接口, 人机协作更高效 一键智能导出多格式数据, 满足各类分析需求 智能识别与快速风险响应, 持续优化打印质量  数字孪生技术动态展现打印过程 适配性高，兼容更多增材设备 融速科技激光送丝增材设备 目前，融速科技推出的电弧增材平台AMmake S2系列、电弧增材平台AMmake T1、激光送丝平台Laser One等设备已全部搭载了AMtwin™ 2.0系统。同时，AMtwin™ 2.0工艺监控系统接口开放，可适配用户使用的其他型号设备，帮助用户提升打印效率、优化打印质量。 融速科技电弧增材设备 融速科技作为国内领先的DED送丝增材制造商，具备产品研发、打印服务、软件研发三位一体能力，为用户提供全方位的数字增材软件解决方案。此次工艺监控的全面升级，实现了对DED送丝增材过程的全流程监控和管理，为DED增材制造的工艺稳定性和可重复性提供保障，为国内DED增材技术发展保驾护航。 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.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 2.电化学3D打印纯铜CPU热交换器，为AI芯片散热带来新机会 3.视频：ORNL使用3组机器人，电弧3D打印大尺寸金属零件 4.62页成果下载：ASTM发布由NASA支持的增材制造现场监控技术战略指南

2月22日，3D打印技术参考注意到，3D打印服务提供商和软件开发商Materialise宣布2023财年收入为2.561亿欧元。与上一年相比，该公司实现了10.4%的增长。尽管市场环境持续困难，Materialise的业务仍处于稳固地位。第四季度，该公司实现收入6530万欧元，增长4.1%。 Materialise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。 2023财年，Materialise软件部门的收入增长了1.7%，达到4440万欧元，该部门调整后的EBITDA从150万欧元增至740万欧元。Materialise制造部门的收入增长6.6%，达到1.103亿欧元。毛利润增长12.7%，达到1.451亿欧元，毛利润占收入的比例为56.7%，去年同期为55.5%。 首席执行官 Brigitte de Vet-Veithen评论道：“2023 年最后一个季度，宏观经济和地缘政治形势持续动荡，Materialise的商业模式再次证明了其弹性和互补性。尽管商业环境充满挑战，但与去年同期相比，我们的总收入增长了4%，调整后 EBITDA翻了一番。Materialise Medical再次实现两位数的收入增长，成为最大的收入贡献者。我们的资产负债表上有1.28亿欧元的现金和现金等价物、额外的融资以及正向的运营现金流，我们有能力继续投资创新的3D产品和软件解决方案，同时进一步整合我们多样化的产品组合。” 根据当前市场状况，Materialise预计2024年全年综合收入将增长至2.65亿至 2.75亿欧元。 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.【SAMA增材大会】陶瓷增材分论坛活动一览 2.【SAMA增材大会】与增材制造密切相关的国际标准 3.【SAMA增材大会】增材制造青年科学家论坛嘉宾阵容一览 4.【SAMA主论坛】扩大增材制造采用规模以支持脱碳并实现更大的持续性

在过去的2023年，3D打印技术参考注意到中国增材制造产业的发展受到了欧美同行的广泛关注，尤其是国内企业正在深入他们的本土市场。在欧美一些知名的3D打印企业同行（如Desktop Metal、Velo3D、Stratasys、Shapeways等）发展遇到问题的同时，中国3D打印产业的发展则被当做引领。 深受疫情和全球经济环境的影响，中国2024年的经济格局呈现出复杂的挑战和机遇。在这些动态中，中国的增材制造产业脱颖而出，成为创新和技术进步的灯塔。该行业在工业转型和数字化制造中发挥着至关重要的作用，正处于政策驱动和市场驱动挑战的十字路口。当我们深入研究更广泛的经济形势与增材制造行业之间错综复杂的相互作用时，必须认识到3D打印在引导中国走向更加可持续和创新主导的经济未来方面的变革潜力。 中国3D打印现状 中国增材制造行业以快速增长和技术实力为特点，是国家产业升级和数字化转型的关键要素。中国增材制造产业以航空航天、汽车、医疗器械等领域为重点，规模不断扩大，技术水平不断提高。相关政策的支持，包括大量的研发投资、创新补助和优惠政策，促进了该行业的发展。然而，该行业也未能幸免于更广泛的经济挑战。经济波动等带来重大风险，增材制造生态系统内的企业需要灵活适应和具有战略远见。 最近的报告凸显了增材制造行业的蓬勃发展，中国已成为全球最大的市场之一。对金属增材制造技术的大量投资以及对3D打印设备和材料的国内生产的日益重视标志着该行业的发展。然而，这一格局的另一个特点是竞争激烈，既有来自国内初创企业的竞争，也有来自国际知名企业的竞争。作为更广泛的“中国制造2025 ”计划的一部分，推动核心技术自力更生，进一步凸显了增材制造行业在中国产业政策框架内的战略重要性。 中国增材制造行业面临的挑战 中国的3D打印行业正在经历诸多挑战。市场碎片化是重要的障碍之一，许多资源匮乏的小公司都在竞争格局中争夺立足点。这种碎片化导致行业内缺乏统一的领导和连贯的整合，使得企业难以有效地扩大规模和增强能力。特别是在疫情后复苏阶段，它带来了影响包括增材制造在内的各行业投资和创新的不确定性。 为了应对这些挑战，企业将转向并购作为战略解决方案，以快速扩大规模、进入新市场、更有效地整合行业资源。并购可以整合分散的市场，通过简化解决方案和更有效地利用资源来增强企业的核心竞争力，从而促进企业转型升级。 机遇和增长动力 尽管面临这些挑战，在一系列带来巨大机遇的因素推动下，中国增材制造行业仍有望实现显著增长。政策支持凸显了中国对技术创新和行业发展的承诺，为增材制造行业的扩张奠定了坚实的基础。国家对产业升级和数字化转型的重视，与3D打印的优势不谋而合，为各行业的应用和融合提供了广阔的机遇。在定制化、效率和可持续性优势的推动下，航空航天、汽车、医疗保健和消费品领域的新兴市场需求越来越多地采用增材制造技术来制造原型、模具和最终用途零件。对研发的投资，特别是在材料科学、工艺优化和软件开发等关键增材制造领域的投资，推动了技术进步，增强了行业的全球竞争力，为中国增材制造行业未来在创新和应用方面的领先铺平了道路。 此外，3D打印企业并购的前景趋势为行业克服市场碎片化、加速增长、培育创新提供了战略机遇。通过并购，企业可以快速拓展发展空间，整合宝贵资源，转型新动能，确保在激烈的市场竞争中可持续发展。 竞争格局和市场动态 中国增材制造行业竞争格局的特点是国内和国际参与者充满活力，每个参与者都在快速发展的市场中争夺主导地位。在政策支持和关键技术自力更生的大力推动下，国内企业近年来取得了长足进步。 中国3D打印龙头铂力特，于2月19日发布的2023年业绩快报显示，该公司2023年实现营业收入12.32亿元，同比增长34.23%；实现利润总额1.39亿元，同比增长145.40%；对于业绩急速回升，铂力特表示公司产能扩大，市场应用领域拓展，3D打印定制化产品和自研设备的营业收入均大幅增长。 另一家中国领先的增材制造企业华曙高科，3D打印设备全球销售量已超过1000台。其中，金属3D打印设备全球装机量超过500台，是在国际市场影响力最大的工业级中国增材制造设备商。 在消费级3D打印市场，创想三维和纵维立方已成为全球领先的消费级3D打印机制造商。2023年中国出口3D打印机的数量为355万台，消费级3D打印机占据主导地位，中国品牌有效的跨境电商战略和市场扩张为其成功做出了贡献，展示了中国增材制造企业实现全球竞争力的潜力。 国际公司在中国的增材制造行业中也发挥着至关重要的作用，他们引进了先进技术、丰富的经验和全球网络。EOS、Stratasys和3D Systems等巨头已在中国建立了强大的影响力，利用中国庞大的制造基础并向高附加值制造转型。 贸易紧张局势和地缘因素进一步影响市场动态，导致对外国公司的审查更加严格，并更加关注国内能力。这刺激了对当地研发和本土增材制造技术开发的投资，旨在减少对外国专业知识的依赖并减轻与全球供应链中断相关的风险。 结论 中国增材制造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。随着行业的不断发展，其成功将取决于应对复杂监管、利用技术进步和利用新兴市场需求的能力。中国的增材制造行业可以为国家的产业升级做出贡献，并在塑造全球制造业的未来方面发挥关键作用。 注：本文内容由增材专栏评论者Sangmin (Simon) Lee创作，题为“Navigating China’s 3D Printing Industry in 2024”。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： 1.2023年中国出口3D打印机355万台，总额61亿！进口6千台，总额4.6亿！附进出口数据分析 2.电化学3D打印纯铜CPU热交换器，为AI芯片散热带来新机会 3.【SAMA主论坛】扩大增材制造采用规模以支持脱碳并实现更大的持续性 4.【SAMA增材大会】与增材制造密切相关的国际标准

随着电子设备小型化趋势的发展，过热问题也随之增加。为了应对这一挑战，通过改进散热器设计来提高散热性能比以往任何时候都更加重要。尤其是如今AI技术正在飞速发展，芯片散热问题一直困扰着工业界。指甲盖大小的芯片却是个300瓦的热源。但实际上，芯片远远不到这个功耗时便已经烫得不行。 芯片的小型化和高度集成化，会导致局部热流密度大幅上升。算力的提升、速度的提高带来巨大的功耗和发热量。制约高算力芯片发展的主要因素之一就是散热能力。未来，人工智能行业会因为算力散热问题被“卡脖子”吗？ 中科创星董事总经理卢小保指出，“超过55%的芯片失效，都是源于热量传不出去，或是由温度升高而引起。芯片在70℃以上时，温度每升高10℃，其可靠性就会降低50%。” 芯片液冷技术由此变得更受关注。2023年，中国电信等国内三大运营商联合发布了《电信运营商液冷技术白皮书》，规划到2025年开展规模应用，50%以上数据中心项目将应用液冷技术。 3D打印技术在热交换领域的作用已经显现，对于芯片级别大小的散热问题，该技术亦能发挥作用。3D打印技术参考注意到，一家名为ToffeeX的公司使用自主开发的软件设计了一款CPU液冷热交换器，并使用电化学3D打印技术制造，使散热器的压降降低了60%。 电化学增材制造 （ECAM） 工艺在纯铜制造方面创造了奇迹——它实现了33微米的体素尺寸，这是令人难以置信的分辨率，而且能够在室温下使用低成本的水基原料进行打印。 3D打印技术参考曾经介绍过，电化学沉积增材制造(ECAM)是一种完全不同的金属3D打印技术，可生产出高质量零件，具有优秀的特征分辨率和经济性，且可在高分辨率下实现可扩展大规模生产。 由于金属是以逐个离子的形式沉积的，这使得该工艺能够产生极其精细的特征，目前典型的层厚在10至50微米范围内。该工艺尤其适合于打印纯铜，因此成为小型、精细的冷却板，热交换器、射频天线和类似设备的有前景的新增材制造工艺。 如今，半导体行业依赖于通常锻造或车削工艺制造的冷却板和其他冷却装置。这些工艺仅限于生产规则的翅片，这些翅片只能在一个方向上制作，并且在可以填充这些特征的几何形状方面受到限制。 但除了制造挑战之外，以传统方式制造的热管理设备的表面积和可提供的冷却量也受到限制。3D打印不仅提供了一种增加表面积和粗糙度以实现更好散热的方法，而且还为复杂的液冷板和热交换器制造提供了一条途径，可显著提高性能。 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打印纯钛性能媲美TC4！华南理工杨永强教授团队新突破 2.3D打印纯铜：电化学沉积增材制造的原理，潜在应用非常可观 3.LPFB金属3D打印，不同行业应用对刮刀材质的选择有不同效果 4.取得商业化最成功的3D打印Science研究

近日，华南理工大学杨永强教授的增材制造团队在SCI期刊《极端制造》（International Journal of Extreme Manufacturing, IJEM，2023年JCR影响因子14.7，位列工程/制造学科领域第一）上共同发表题为《In-situ additive manufacturing of high strength yet ductility titanium composites with gradient layered structure using N2》的研究文章，通过增材制造改变传统的均质材料实现纯钛材料打印性能与TC4合金相当。论文第一作者是华南理工大学机械与汽车工程学院的博士生肖云绵，宋长辉副教授为通讯作者。 研究背景 钛及其合金因其优异的生物相容性、低密度和高比强度而广泛应用于医疗植入物。然而目前广泛应用的医用钛合金（Ti6Al4V）中V元素可以引起恶性的组织反应,对人体产生毒副作用，存在一定的争议性。因此，开发无Al和V的高性能钛材料一直受到许多研究人员重视与关注。医用纯钛一直存在强度低、硬度低等问题，使其应用受到了很大的限制。为了提高商用纯钛的强度和硬度，在钛基体中添加陶瓷颗粒（如TiB、Mo2C和B4C等）作为增强相是常见的手段。然而，常用的增强相分散技术（如球磨或机械混合）通常不会在基体中产生非常均匀的分布，这将严重降低钛基复合材料的延展性。特别是，当增强相的尺寸减小到纳米级时，由于巨大的比表面积和范德华力，增强相容易发生团聚。此外，它还可能会导致可加工性的恶化和裂纹倾向的增加。 贝壳珍珠层由天然材料的硬层和软层组成，从纳米尺度到宏观尺度不等，组装成复杂的层状结构。层状结构可以通过在刚性层和柔性层之间的边界处延伸裂纹和耗散能量来实现优异的力学性能。基于其自然构型创建层状结构可以提高其整体力学性能，包括抗裂性、抗拉强度等。因此，为了实现高性能纯钛增材制造，华南理工大学通过在激光选区熔化加工期间在层内或层之间注入不同浓度的N2，通过激光原位化学反应合成具有TiN陶瓷相增强的刚性层，并通过刚性层（硬陶瓷相）-韧性层（软金属相）分布的梯度层状结构方法来强化性能。论文中详细分析了N2浓度对TiN/Ti层状结构的显微组织、合成机理以及复合材料的力学性能的影响，强调了增材制造与原位合成的适用性，以促进具有梯度层状结构的钛基复合材料强度和塑性协同匹配。 研究内容 纯钛在不同N2浓度下，激光选区熔化原位合成物相变化。随着N2浓度的变化，激光选区熔化成形纯钛的物相组成变化。在Ar下激光选区熔化成形的样品与钛粉末的XRD结果几乎一致，未有其它物相发现，均为α/α'-Ti峰。此外，在5%N2（其余气体为Ar）的混合气氛条件下也只发现α-Ti物相，并未发现有TiN相。N2浓度大于10%时，开始检测有TiN峰，进一步佐证N2>10%时激光选区熔化原位合成物相组成为TiN和α-Ti。 图2 激光选区熔化原位合成钛基复合材料的XRD结果：（a）在不同的N2浓度下结果，（b）显示TiN峰结果 纯钛在不同N2浓度下，激光选区熔化原位合成显微组织差异。激光选区熔化在Ar+0/5/10/15%N2下形成样品的EBSD织构和晶粒尺寸，随着N2浓度的增加，晶粒形态逐渐发生变化。如图3所示，与在Ar下激光选区熔化的纯钛晶粒相比，在低（5%）N2浓度下，观察到更细的针状α′-Ti晶粒，具有更明显的分级结构。此外，在10%N2和15%N2样品中观察到大量低角度晶界（图3(c-d)），这与在5%N2下激光选区熔化或传统技术中制造的纯钛形成鲜明对比。根据钛晶格中的伯氏矢量关系：{110}β//(0001)α和<111>β//<11-20>α，可以肯定的是，在Ar中通过激光选区熔化成形的的母相β晶粒形状更加规则（图3(e)）。相反，对于N2下样品，由于母相β晶粒的形状变得不规则，α/α′板条晶粒变成了平行的小板状（图3(g)），从而影响了生长过程。在15%N2条件下，连续的柱状晶粒生长被打乱，在搭接区出现了更粗的柱状晶粒（图3(h)）。这可能表明，在成形Ar保护气中引入N2会对熔池周围产生更显著的热影响，原位合成的TiN成为成核点，从而导致母相β晶粒外延生长较少。总体而言，EBSD结果表明，在N2下通过激光选区熔化生成的纯钛显示出连续的取向变化和部分交叉取向，表明形成了亚微结构。此外，晶粒尺寸分布表明激光选区熔化成形纯钛的平均晶粒大小随着N2 浓度的增加晶粒尺寸逐渐减小。然而，进一步增大N2浓度，晶粒尺寸没有再显著减小。 图3 在Ar、5%N2、10%N2和15%N2下激光选区熔化打印的纯钛及钛基复合材料的EBSD结果：（a-d）IPF图，（e-h）相应重建的母体β晶粒的IPF，（i-l）相分布和（m-p）晶粒尺寸 层状结构和梯度层状钛基复合材料样品钛层和含TiN层界面EBSD如图4所示。在20%N2时，层状结构复合材料的钛基体为针状α/α′-Ti晶粒，这些晶粒与母相β晶粒平行。引入N2后，较高的冷却速率可导致较快的成核速率，从而细化α′-Ti晶粒。当梯度层状钛基复合材料在从N2成形层转换到下一个Ar层时，界面层顶部（即钛熔池底部）的一小部TiN转变为N并固态溶解在钛基体中，形成致密细小的针状α/α'-Ti晶粒。此外，由于采用逐层旋转 90°的扫描策略，热输入方向不断变化，亦中断了β晶粒的外延生长。图4（f-g）显示层状结构样品的细晶粒区（FGZ）和粗晶粒区（CGZ）的晶粒大小分别为2.7 μm和5.6 μm。梯度层状钛基复合材料样品的FGZ和CGZ晶粒大小分别为1.8 μm和3.5 μm。显然，与单层结构相比，具有更多梯度分层结构的N2原位合成复合材料具有更良的晶粒细化效果。 图4层状结构钛基复合材料EBSD：（a-b）层状结构钛基复合材料和（d-e）梯度层状钛基复合材料样品的IPF图，（c）相分布，（f-g）晶粒尺寸 纯钛在混合气体下激光选区熔化原位合成材料的力学性能：一般来说，对于激光选区熔化成形纯钛及其合金，如果间隙元素（N、O）含量较高，可能会引起固溶和脆性沉淀，导致力学性能（塑性）下降。但是，在这项研究中，低浓度N2中的激光选区熔化成形纯钛表现良好。尤其5%N2整体打印样品的极限拉伸强度（UTS）、屈服强度和塑性分别比Ar下纯钛样品的拉伸强度（696.48±2.95 MPa）和屈服强度（599.19±9.57 MPa）分别高出37.7%和47.9%。高浓度N2下（15%N2）的机械性能仅略有提高，但塑性几乎不存在（图5）。这是因为当N2浓度达到10%及以上时，熔融Ti和N原子间的原位合成程度增加，样品产生了更多的N固溶体，甚至过量的TiN颗粒使钛基体延展性变低。 然而，层状复合材料不仅强度上比钛基体高许多，还表现出良好的延展性。如图5所示，激光选区熔化原位合成的层状TiN/Ti复合材料性能大多居图右上位置，特别是在15%N2下，层状TiN/Ti复合材料强度能够提高36%，而塑性仍然可以保持20%的伸长率。此外，梯度层状TiN/Ti复合材料性能比其它外加颗粒强化钛基复合材料更优异，高强度的同时伸长率可能与纯钛基体的伸长率几乎相同。主要是对于层状结构复合材料样件，软相纯钛层中的几何必要位错(GND)在硬质TiN区域边界附近堆积和积累，在软层产生背应力，在硬质TiN层形成前向正应力，共同产生异质变形诱导(HDI)应力。因此，HDI增强和良好界面的结合协同提高了梯度层状结构复合材料的强度。 图5层状钛基复合材料与其他激光选区熔化成形纯钛或钛基复合材料的性能比较 在N2下激光选区熔化原位合成了TiN/Ti层状复合材料，并对其微观组织、力学性能进行了系统研究。实验表明，复合材料显微组织呈现Ti-TiN-Ti周期性的层状结构分布特征，TiN层与Ti基体界面结合良好。并且TiN/Ti梯度层状复合材料实现了比激光选区熔化均匀原位合成TiN/Ti复合材料的强度和塑性更均衡的调控，强度比纯钛基体的提高30%，同时塑性甚至可以达到钛基体相当的延伸率。 纯钛打印的极致性能在哪里，在TiN/Ti梯度层状复合材料基础，是否可以充分发挥SLM点线面三维空间成形优势，成形出具有空间非均质性强化的材料呢，进一步研究结果，我们也将持续跟踪。 注：本文内容由作者团队供稿。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.王华明院士团队：激光定向能量沉积与锻造制备超高强度钛合金组织与力学性能的对比研究 2.大连理工：激光定向能量沉积法制备熔体自生氧化铝/钛酸铝的开裂机理研究 3.3D打印成功制备无裂纹、高性能超高温碳化钛陶瓷 4.Nature最新：超越TC4，3D打印获得更高强韧性钛-氧-铁合金