日前，中央广播电视总台“创新引领新型工业化 2023专精特新·制造强国年度盛典”在北京成功举办。3D打印技术参考注意到，先临三维凭借在“创新、突破、贡献、引领、责任”五个维度上的突出表现，获评专精特新“年度绝活”案例，先临三维CEO李涛出席活动并上台领奖。据悉，本次盛典是“专精特新·制造强国”大型融媒体活动的收官之作。“专精特新·制造强国”活动由央视总台财经中心推出，自2023年7月起跨越5省28座城市，走访400多家企业。首站就在浙江杭州，讲述了先临三维如何以专心、专注、专业铸就专长，在高精度三维视觉领域中破浪前行。 以光为尺 攻精度之极限 先临三维的使命是推动高精度3D视觉技术的普及应用，我们已经向100多个国家累积交付10万套高端三维设备。我们以光为尺，量测万物，让机器看懂看准世界，做人类的智慧之眼。 ——先临三维CEO李涛获奖致辞 从最初的三维相机到如今的高精度3D扫描设备，先临三维瞄准了光学3D测量的蓝海市场，从零开始，不断精益求精。高强度研发投入促进高水平创新，得益于每年将营收约20%用于技术研发，以及占比近四成的研发人员。先临三维逐步摆脱对进口器件的依赖，率先锻造出特有的五大核心技术创新，加速国内高精度3D视觉技术和产品的自研发展。 “求精”不仅是先临三维对于产品性能的极致追求，也是公司员工内化于心的做事态度。先临三维在设计，制造，工艺，硬件品质和软件能力等环节都具备精细管控，以确保制造的每一台高精度3D视觉设备都能实现稳定可靠的测量结果。此外，先临三维精度实验室于2023年正式通过CNAS（中国合格评定国家认可委员会）认证，已具备“独立开展尺寸精度校准服务”的技术能力，以高精度的尺寸测量服务，为公司、行业以及客户产品的研发、生产、制造等提供更加可靠的质量保障。 守正创新 拓技术之边界 核心技术的自主可控只是填补行业空白的第一步，引领计量标准化工作，规范产品技术水准和质量水平，则是先临三维推动高精度3D视觉行业持续发展的动力引擎。先临三维参与制定“基于结构光扫描的光学三维测量系统校准规范”国家计量技术规范，牵头起草“白光三维测量系统”与“结构光手持式三维扫描仪”行业标准，参与起草“牙颌模型三维扫描仪技术要求”国家标准，为高精度3D视觉技术的规范化应用提供了重要指导依据。 ·推动高精度3D视觉技术普及应用是先临三维的使命，为实现这一目标，先临三维持续挖掘高精度3D视觉技术的应用价值，并不断拓宽应用的广度与深度。精心打磨的多条产品线，深入到航空航天、能源重工、汽车工业、电子电器、齿科医疗等终端应用领域，用精准测量保障精密制造。值得一提的是，先临三维的技术与产品已覆盖100+国家与地区，帮助全球用户提高效率、增强品质，降低损耗。择一米宽 掘万尺深20年征途走来，不沉迷短期商业回报，将技术挖深、做透、走高，是先临三维坚持的长期主义逻辑。未来，先临三维将继续保持高度专注，驭光前行，用光淬炼精度，用光守护国家高精尖领域，也为精准测量提供更多可能。  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.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！ 2.2024 TCT亚洲展预约参观通道正式开启！ 3.增材制造市场预计到2030年达746亿美元，复合年增长率达20.6% 4.联泰科技“高精度高效率智能光固化3D打印设备”项目荣获2023年职工技术创新成果一等奖

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。 1. 电化学增材制造的原理 以Fabric8Labs公司开发的电化学3D打印技术为例，它基于现有显示技术构建了专用电极阵列，每个打印头包含超过2亿个微观像素，这些像素由打印算法单独控制。它使用带电金属离子的液体溶液作为原料，打印过程中类似于DLP工艺，通过激活打印头上的像素，可产生局部电场，驱动金属离子快速沉积到构建板上，通过调整打印头上活动像素的图案或图像来实现复杂的几何形状沉积，闭环反馈回路还可监控每个像素的构建。利用基于阵列的打印方法，确保零件质量并能够提供零件认证记录。 Fabric8 Labs电化学增材制造原理 通过激活整个打印头的区域，可以同时构建多个高分辨率零件，直接从打印机生产功能零件，无需昂贵的后处理及热处理过程。 2. 为多行业带来新的解决方案 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。  电化学3D打印的80%陀螺结构填充的冷却板 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。 电化学沉积3D打印的铜结构 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。 3. 打印速度快，可扩展实现大规模制造 ECAM 构建通常只需要几个小时，具体取决于零件高度和几何形状；例如，一台打印机可以在大约三个小时内生产四块冷板。打印完成后，零件在机器内用去离子水冲洗。在许多情况下，零件从可重复使用的构建平台上移除后就完成了，但它们也可以根据需要进行电镀、钝化或机加工。 该冷板展示了电化学3D打印相对于车削的优势：有机会以正确的形状（包括圆形）制造这些板 Fabric8Labs 的三位联合创始人开发该技术时的目标是让金属增材制造变得更容易，并且电化学增材制造比基于粉末或线材的工艺带来了许多优势。与这些工艺相比，基于该工艺的设备功耗较低，使其更具可持续性。用作原料的电解质溶液比金属粉末更安全、更容易处理，并且可以在不需要完全封闭或惰性气体的情况下进行打印。室温过程也提高了操作员的安全性。而且，液体原料为大规模 3D 打印提供了好处，包括有机会从一个大型集中式储罐供应多台打印机，在该储罐中始终保持适当的材料水平。  具有螺旋几何形状的射频设备 该机器相对简单的设计使 Fabric8Labs 可以轻松快速扩展到约20台打印机的生产线，并且该公司计划在 2024 年将其生产设施增加到250台。这种快速增长反映了该公司在半导体领域的潜在增长能力，其可提供的解决方案的成本与传统制造以及现有的3D打印工艺产生了直接竞争。 电化学3D打印的50%陀螺结构填充的冷却板 4. 高精度微纳加工，可制造多材料结构 电化学沉积增材制造技术以离子的方式进行沉积，更有利于实现微纳加工。该过程不会产生残余应力、应变，加工零件表面质量较好。除此之外，电化学增材制造工艺还能将多种金属熔合在一起，这使科学家们可以尝试不同的材料组合，并探索单一金属结构中难以实现的技术。 电化学3D打印的针翅散热器 根据Fabric8 Labs公司官网相关信息，电化学增材制造是一种室温金属3D打印技术，无需热处理即可生产复杂、致密的金属部件。该技术能够制造具有微米级特征、复杂内部特征、高纯度材料的零件，同时具有快速可扩展、支持大规模制造的特点。Fabric8 Labs正致力于通过提供取代传统制造的先进制造服务来拓宽金属增材制造的市场。 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.升华三维：使用挤出技术3D打印纯铜换热器 2.采用FFF熔丝挤出技术3D打印纯铜部件 3.纯铜3D打印新工艺：采用DLP工艺实现99.99%的材料纯度 4.最新突破：粘结剂喷射完成攻克钛、铜、铝3D打印制造

扁头综合征是指小儿头骨前后位或侧位发生不同程度的扁平畸形，使脑结构生长错位或受限，影响脑部的发育，表现出智力、运动等神经行为等问题。新一代的父母希望孩子头型更加对称一些。欧美地区的家长们更早意识到这一问题，早在90年代末开始，就陆续有对应的产品——矫正头盔，到今天已经有20余年的成熟临床应用，美国有1000家线下矫形门诊机构，数百万孩子使用了这一产品。 云量几何是一家婴儿智慧矫形头盔研发生产商，公司专注婴儿头型矫正。公司将新科技赋能医学研究，结合儿科专家的数十年临床经验，为中国宝宝提供舒适、安全、有效的定制化头型矫正服务，让孩子的生长发育兼顾健康与美。经过几年的产品打磨，“TalentLand聪明岛新一代婴儿智慧矫形头盔” 诞生。 3D打印带来的数字化解决方案 “聪明岛矫形头盔” 的原理是在婴儿的头颅可塑性较强的时期，将头部鼓起的部分施加温和的压力，另一侧则预留生长空间，防止头部再次因受力不均而变形，从而使婴儿的头部在自然生长的过程中达到理想的形状。矫形头盔产业，和其他康复类矫形产品的情况类似——未经认证和授权的产品横行，行业良莠不齐，许多矫形门店缺乏专业的技师人员，有的凭借师傅的“感觉”进行打磨制作；有的直接以给婴儿头上贴石膏的方式进行“治疗”；各种在线平台上，则充斥了各种缺少医疗器械相关资质的矫形枕、婴儿帽等产品。 电商平台各种各样的婴儿头型矫正工具 云量几何把AI辅助数字化作为底层逻辑，将抽象的经验变为可被记录、被复用、被标准化的评估、预测逻辑以及产出结果。前端通过3D全景手持式扫描仪采集宝宝的三维头型数据；通过自研的数字矫形方案定制软件，能智能分析宝宝二维和三维颅脑发育情况；第三是依据自研的评估软件，能预测宝宝未来的头型生长状态；再用3D打印方式定制完成矫形头盔。 其中选择3D打印作为生产工艺，联合创始人兼COO刘旭璐表示：“选择3D打印有多个考量。第一，CNC等工艺有很多限制和局限，很多需求无法满足，比如重量，因为婴儿佩戴重量是要减重的，现在通过一些镂空的结构设计，我们现在重量最轻的头盔仅有110g，这一点是传统工艺无法达成的。 减轻重量的同时，还需要保证产品的透气性，因为通常矫正器一天要佩戴23个小时，所以透气不出痱子都是产品需要做到的；还有就是生产周期，为人父母的都知道，3岁以下的孩子可以说是一天一变样，如果按照传统供应链定制2-3周才能拿到产品，孩子发育可能和当时的扫描结果已经有了变化。因此，3D打印是必然的选择。” 粉末打印+熔丝挤出，两种技术互补选择 云量几何首先引入了工业级的MJF技术作为生产主力，而后刘旭璐对于打印产品的特性有了更多的想法：“首先是打印产品的灵活性，一件能制作能丰富我们的生产灵活度；其次FFF技术的材料选择会更多，有一些特殊体质的宝宝对某一种尼龙可能有过敏的情况，用PP或者PC的材料制作能很好地补充解决这一问题。” 在比较了多家厂商的产品后，刘旭璐选择了Raise3D E2作为使用机型，谈起选择Raise3D的原因，他说道：“和其他FDM/FFF厂家相比，复志（Raise3D）在这一领域具有国际视野，在矫形领域和国外的许多知名医疗相关机构和材料企业合作，对于医用3D打印工艺制程的经验是很多国产品牌所不具备的，这帮助我们解决了合规生产中的许多痛点。” Evonik 的多款植入材料也在近期加入了Raise3D开放耗材计划 刘旭璐表示：“E2现在放在公司自建的GMP工厂，表现出卓越的高精度和稳定的打印性能，在装机投入生产后一直处于全天候运转的状态。平时除了生产婴儿颅骨矫形固定器外，还会打印一些头骨模型、头模支架以及门店装饰板架子等部件，打印机平均每周工作100小时左右。” GMP工厂的E2打印机 对于配套的ideaMaker的切片软件而言，则是一个轻量化的数据准备体系。通过将患者的三维骨骼数据输入ideaMaker系统中，简单编辑，就可以用E2将矫形模型快速打印出来。同时，ideaMaker切片软件内置了不同品牌、不同材料特性的材料模板，如TPU材料就涵盖了85A到64D在内的多种硬度选择。 在切换材料时候，工程师可以根据需求换料后直接使用预设好的打印模板进行打印，无需重复的调试参数验证或清理粉末。当工程师修改打印模型的机械性能设定时，也可以直接在ideaMaker中完成设置，无需重新绘制模型。 从开发截瘫人群的轮椅部件，到为医院提供矫形鞋垫方案；Raise3D会持续帮助失能群体，利用3D打印和数字化技术，Raise for Diversity 为每一个不同。 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.联泰科技“高精度高效率智能光固化3D打印设备”项目荣获2023年职工技术创新成果一等奖

根据市场研究与咨询机构MarketDigits近期发布的一份研究报告，分别按组件（硬件、软件、服务）、打印机类型（桌面及工业）、工艺类型（立体光刻、熔丝沉积、选择性激光烧结、直接金属激光熔化、喷墨打印、电子束熔化、激光金属沉积、数字光处理、层压制造等），材料（聚合物、金属和陶瓷）、按应用（原型制作、模具和功能部件） ，最终用途（汽车、航空航天和国防、医疗保健、消费电子产品、电力和能源等），以及桌面增材制造{教育目的、时尚和珠宝、物体、牙科、食品和其他}）和地区，进行了分类。 市场概况 近年来，增材制造领域取得了显著增长和广泛采用，预计未来将进一步大幅扩张和接受。增材制造越来越多采用的关键驱动力是制造业对自动化和经济高效技术的需求不断增长。将增材制造技术集成到生产过程中可以实现复杂零件的高效批量生产，从而缩短交货时间。其高精度和快速的生产能力导致了传统方法的取代。此外，增材制造正在彻底改变各种应用的生产。 增材制造提供的生态优势 致力于提高制造可持续性的公司受益于增材制造对环境的有利影响。与传统的生产方法相比，增材制造具有多种环境优势，其中最突出的是能源和废物最小化。事实证明，与传统制造工艺相比，增材制造技术更加高效，可显著减少废物对环境的影响。由于增材制造仅利用生产所需的材料，因此拥有更高的材料利用率。随着制造商在其发展战略中越来越重视可持续性，预计市场将经历加速发展，同时带来环境效益。   市场驱动要素   对轻量化汽车零部件的需求不断增长 医疗设备原型的更高开发 3D打印技术不断进步 低成本快速产品开发 市场机会   将增材制造扩展到新行业 对个性化产品的需求不断增长 新材料开发 粉末床3D打印的兴起   粉末床3D打印工艺通常用于机器部件、夹具和固定装置等单个零件的制造，特别是针对各个行业的小批量功能零件。通过粉末床3D打印生产的部件的机械性能与通过铸造和机加工获得的部件的机械性能非常相似。该方法支持多种材料，并允许同时生产多件。常用的三种主要粉末床技术是选择性激光烧结 (SLS)、电子束熔化和选择性激光熔化。该领域在粉末纯度和尺寸分散方面取得了进步，有助于提高粉末质量。虽然硬件创新显著提高了粉末床打印应用的速度，企业开发的低成本3D打印材料使这项技术变得更容易获得。因此，粉末床3D打印技术的出现为市场提供了利润丰厚的机会，扩大了其潜在的用例。 亚太市场将实现最高的复合年增长率   2022年，由于3D打印技术的日益普及，北美市场以最高的收入份额占据主导地位。与传统生产方法相比，增材制造技术提供了四种潜在的价值来源，使设计人员能够灵活创建比传统替代品性能更好或更具成本效益的零件，因为它们能够生成几乎任何3D形状。例如，采用增材制造技术生产的空客钛支架比原来的支架轻30%，而不会影响强度或性能。增材制造作为在产品开发和评估过程中创建功能原型的最快且最具成本效益的方式，已在各个行业获得广泛认可。此外，“间接”3D打印工艺的使用有人越来越多。  预计亚太市场在预测期内将实现最高的收入复合年增长率。直接金属打印 推动了射频设计的进步。行业领导者利用增材制造的潜力从根本上重新考虑子系统并以高度统一的结构生产它们。单元化带来了多种优势，包括射频传输链中的接口更少，从而降低了整体系统损耗。更少的零件数量、更轻、更小的组件、降低的质量控制成本以及更高效的供应链是单元化的额外好处。在一个具体实例中，用于在轨使用的感应式射频滤波器是使用SLM工艺制造的，与传统装置的39个部件相比，仅需要一个部件。 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.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！ 2.2024 TCT亚洲展预约参观通道正式开启！ 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.电化学加工技术提高金属3D打印零件后处理的精度

用于粘结剂喷射增材制造(BJAM)的粉末批次间差异可能会显著影响材料已设定好的“理想”烧结窗口。克服该问题的一种方法是对每批粉末在不同温度下进行烧结实验。然而，这种方法较为耗时。可以利用CALPHAD（计算相图）等计算热力学工具的预测能力来克服这一挑战，特别是对于粘结剂喷射增材制造，因为该过程发生在接近平衡的条件下。然而，考虑到“规格”内许多可能的原料成分，使用CALPHAD计算烧结窗口的计算成本可能很高。 来自橡树岭国家实验室的研究人员为镍基高温合金生成了高通量计算相图数据，开发出了机器学习模型来快速预测烧结窗口。该模型的预测能力已使用In718和In625进行了验证。经过验证的模型是轻量级的，可以部署在工业环境中，以加速获得烧结窗口。 研究人员指出，Binder Jetting技术自诞生以来，已经开发出了基于该工艺的多种材料的成形工艺，如In625、In718、17-4PH、316L不锈钢类别和H13工具钢，甚至铝合金、铜合金和钛合金等。粘结剂喷射后，打印的部件要将粘结剂烧尽处理，以使有机粘结剂和富碳残留物蒸发，C会对烧结部件的可烧结性和机械性能产生不利影响。随着粘结剂技术的最新进步，已经开发出不留下富碳残留物的粘结剂。粘结剂烧尽后，将零件加热至烧结温度来增加零件的密度。烧结可以在低于固相线温度下进行（固态烧结），其中通过固态状态下的扩散和传质发生致密化。最近，超固相线液相烧结（SLPS）由于更高的致密化率引起了关注。SLPS是一种致密化技术，涉及在固相线和液相线之间的温度下烧结预合金粉末，从而导致液相在晶界、颗粒间边界和晶粒内部成核。发现致密化发生在三个事件中，包括沿晶界/颗粒间边界的液体成核，随后多晶颗粒破碎，毛细管重排实现致密化，最后通过溶液再沉淀、孔去除和晶粒实现致密化。在烧结温度下形成的液体的体积分数至关重要，因为在烧结温度下液体分数太低会导致致密化不良，而高的液体体积分数会导致零件变形。因此，控制SLPS过程中形成的液体比例对于零件的致密化和形状保持至关重要。理想的烧结窗口将导致足够的液体成核，以实现粘结剂喷射打印部件的致密化和形状保持。然而，迄今为止，量化致密化而不变形所需的液体量的研究非常有限。因此，预测烧结窗口是通过反复试验的方法，导致需要进行大量的实验来定义合金的烧结窗口。 示意图显示热容量随温度的变化以及用于预测烧结窗口的相应密度变化   与其他基于熔合的增材制造技术不同，粘结剂喷射和烧结过程发生在接近平衡条件下，因此CALPHAD（计算相图）可用于高精度的预测定义烧结窗口的量。尽管这可以通过计算相图进行预测，但粉末成分的批次间差异（即使不同批次都在规格范围内）可能会影响合金的“理想”烧结窗口。Nandwana等人在In718的粘结剂喷射研究中发现，其三种不同的粉末批次具有不同的成分，因此具有不同的烧结行为。与批次间差异相关的问题可以通过对每个批次进行实验或对每个批次运行热力学计算来克服，这两种方法在时间和资源方面都可能是昂贵的，因为可能有许多合金组合，所有这些组合都是在规格范围内。 美国橡树岭国家实验室的研究人员提出了一种涉及耦合数据分析和计算相图的方法，用于快速预测烧结窗口，考虑到合金成分的批次间差异。作为案例研究，他们将所提出的方法应用于In718和In625的粘结剂喷射增材制造和烧结。  耦合数据分析和 CALPHAD 方法的总体工作流程   机器学习模型的输入数据：(a) In718合金成分的元素成分分布(b) 元素成分与固相线、液相线、找到40%液体的温度和变形温度之间的相关矩阵   所有In718 组合物的粘度和液体体积分数随温度的变化，变形和致密化参数随粘度上限和下限的连续性的变化   回归模型的结果预测了测试数据的Thermo-Calc的固相线、液相线、40%液体、变形温度和估计温度    文献中报道的In718和In625合金的成分以及变形温度   回归模型的预测温度值与Thermo-Calc的估计固相线 (a)、液相线 (b) 温度的比较；(c)代表实验报告的变形温度以及文献中报告的合金的回归模型预测的变形温度。在c中，合金 1–9 代表In718成分，合金10–17代表In625成分  研究发现，所有机器学习算法都相当好的预测了烧结窗口，即固相线、液相线、达到40%液体的温度和变形温度，其中XGBoost算法获得了最高的交叉验证分数。该模型具有合理的预测能力，可以预测未用于训练和测试模型的数据集的烧结窗口，即使对于与In718具有相同元素但数量不同的In625合金系统也是如此。结果表明，所提出的方法可以扩展到任何合金体系来预测烧结窗口。 相关研究以“Predicting Sintering Window of Binder Jet Additively Manufactured Parts Using a Coupled Data Analytics and CALPHAD Approach”为题发表在Integrating Materials and Manufacturing Innovation。  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.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 2.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 3.烧结，影响粘结剂喷射金属3D打印零件控形控性的重要因素 4.粘结剂喷射完成攻克钛、铜、铝3D打印制造

机械超材料是具有特定元素/晶胞排列的人造材料，可实现新颖的特性，例如零或负泊松比、消失剪切模量和高比能量吸收(SEA)。SEA是抗冲击超材料设计最重要的特性，与材料有关。硬质材料通常比软质材料具有更高的 SEA值。SEA很大程度上取决于相同材料的结构配置，例如基于支柱和基于板的超材料。先前的研究表明，基于支柱的八位体桁架超材料具有比体心立方超材料更高的SEA。 具有高SEA的新型超材料可以源自自然生物。例如在骨骼和蝴蝶翅膀中观察到的三周期最小表面（TPMS）显示出优异的SEA特性，而竹子的中空结构承受横向力并避免断裂。原则上，从自然结构中学习的仿生超材料可以改善高比能量吸收特性；受竹子中空结构启发的八面体桁架呈现出优异的SEA，超越了基于支柱的面心立方和八面体超材料；具有高机械性能和SEA的蜂窝结构已广泛应用于航空航天领域。这些发现表明仿生超材料可用于改善SEA。  BPM的形态演变：（a）自然界中的柚子表面和柚子皮；(b) 柚皮的显微结构[ 8 , 15 ]；(c) 受柚子皮启发设计的BPM单元；(d) 支柱的相对密度-直径关系；(e) 设计的UBPM模型；(f) 设计的 GBPM 模型。 柚子皮是一种厚度为3-20毫米的泡沫状结构，由细长且相互连接的八臂细胞组成，具有较大的细胞间隙。整个柚子的自由落体试验表明，由于柚皮的保护，柚子可以承受70J的冲击力。因此，重构和优化柚子皮有望实现较高的SEA。受柚子皮启发，有研究人员提出了一种分层蜂窝结构，与传统蜂窝相比，其SEA和等效平台应力分别提高了1.5倍和2倍。然而，分层蜂窝表现出极大的各向异性，无法承受另一个方向的外力。另有研究人员探索了板晶格柚皮状多面体超材料的高应变率压缩行为，该行为表现出增强的 SEA。然而，板晶格超材料存在于封闭腔附近，这导致制造困难。 功能梯度（FG）超材料通常用于改善沿相对密度增加的方向逐层断裂的SEA，同时承受单轴压缩。连续相对密度表现出延迟的初始致密化应变。例如，功能梯度基元和陀螺仪的初始致密化应变比均结构高19.18％和18.5％。但也观察到仿生梯度竹结构的能量吸收比传统蜂窝结构高四倍。尽管基于支柱的仿生柚皮多面体超材料具有高散热、抗冲击和可制造性，但它们的局限性能量吸收能力限制了它们的应用。 3D打印技术参考注意到，华中科技大学史玉升教授团队将分级设计引入基于仿生柚皮多面体超材料中，以改进高比能量吸收能力并扩展其应用，并研究了材料对功能梯度设计的SEA定律的影响。  https://doi.org/10.1016/j.cjmeam.2023.100068 研究人员受柚子皮保护果肉的抗冲击性和功能梯度结构可提高SEA能力的启发，采用软材料（光敏树脂）和硬材料（Ti-6Al-4V）进行3D打印，制备了梯度仿生多面体超材料（GBPM），其SEA超过了前期报道中大多数软材料和硬质材料制造的超材料SEA。 图1 SEA Ashby图与各种现有超材料的对比   论文亮点 •提供了一种实现卓越能量吸收的仿生策略。 •验证了材料对机械响应和比能量吸收的影响。 •仿生梯度多面体的比能吸收超过了以前的大多数超材料。 试验方法 激光选区熔化Ti-6Al-4V粉末及数字光处理光敏树脂制造仿生多面体超材料，扫面电镜观察仿生多面体形貌，准静态压缩仿生多面体超材料，Abaqus动力学显式仿真准静态压缩过程。 结果 在压缩试验和数值模拟的指导下，SEA能力的提高与材料无关。在应力-应变曲线中，波动区出现在硬材料制造的仿生多面体超材料（BPMs）中，而在软材料制造的BPMs中不存在，导致软材料制造GBPM的SEA值的增长率比硬材料制造GBPM提高了5.9倍。软材料和硬材料制造的GBPM的SEA值分别为1.89 J/g和44.16 J/g，超过了先前研究中报道的大多数软材料和硬质材料制造的超材料的SEA。   UBPM和GBPM的压缩结果、力学性能和SEA：(a)软材料制造的UBPM和GBPM的应力-应变曲线；(b) 硬质材料制造的UBPM和GBPM的应力-应变曲线；（c，d）软材料制造的UBPM（c）和GBPM（d）的压缩结果；(e, f) 硬质材料制造的UBPM (e) 和GBPM 在℃ = 0.1 (f) 时的压缩结果；(g) 通过压缩试验和功率拟合获得的软材料制造的UBPM和GBPM的SEA应变曲线；(h) 从压缩测试和功率拟合中获得的硬质材料制造的 UBPM 和 GBPM 的 SEA 应变曲线。  FEM 中的 von-Mises 应力分布：(a) UBPM；(b) GBPM 结论 1. 分级设计降低了力学性能，将45°剪切断裂转化为逐层破坏。与硬材料制造的BPMs相比，软材料制造的BPM表现出延迟的致密化应变。 2. 提高SEA的梯度设计与所用材料无关。与UBPM相比，GBPM可以实现增强的SEA。在软材料制造的BPMs的断裂阶段没有出现波动区，与硬材料相比，软材料制造GBPM的SEA值的增长率提高了5.9倍。 前景与应用 仿生梯度设计可提高超材料的能量吸收效果，本文的仿柚子皮梯度超材料的SEA超过了先前研究中报道的大多数软材料和硬质材料制造的超材料的SEA。以上发现可以指导具有高能量吸收以抵抗外部冲击的超材料的设计。 注：本文部分内容来自AMF增材制造前沿，转载已获授权。 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 TCT亚洲展预约参观通道正式开启！ 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.预计营收12.32亿！铂力特发布2023业绩预增预告公告 4.每年3D打印五万件钛零件！华曙助力国内自行车制造商创新突破！

增材制造技术是现代高科技领域极为重要的一环。美国麦肯锡咨询公司发布的“展望2025”报告中将增材制造技术列入决定未来经济的十二大颠覆性技术之一。增材制造技术在新兴产业领域的应用价值正日益显现，是智能制造不可分割的重要组成部分，为现代制造业的发展以及传统制造业的转型升级提供了巨大契机。 目前，我国的增材制造产业规模达到约1000亿元人民币，同比增长超过30%。同时，增材制造企业数量已超过1000余家。航空航天、汽车制造、医疗器械、模具制造等领域也在广泛应用增材制造技术。我国增材制造行业正成为推动制造业转型升级的重要力量，未来将迎来更广阔的发展空间，为经济发展和创新驱动提供强大支撑。 基于此，上海市增材制造协会联合新之联伊丽斯(上海)展览有限公司，将在2024年3月6-8日在上海世博展览馆举办上海国际增材制造应用技术展览会（AM China）和第六届SAMA增材制造大会。展会和论坛以创新成果树立行业标杆、以龙头企业引领行业趋势、以丰富活动推升行业热度、以深度交流落实办会宗旨，贯穿增材制造产业全生命周期，多维度呈现增材制造产业全景图谱。随着联泰、汉邦、易制、升华三维、普利生等众多增材企业的加入，本届展会将更加丰富多彩，为您呈现一个充满活力和创新的行业盛宴！   一览部分展商风采 巴斯夫Forward AM专注于增材制造领域先进材料的综合解决方案，凭借巴斯夫多年来在先进材料和化学方面的行业专知，目前，我们已经具备健全的增材制造材料产品线，在此基础上，我们通过提供综合的材料解决方案，与世界各地领先制造商合作，不断地探索新的行业应用，遍及消费品，交通，工业和机器人，医疗等领域。 惠普公司（HP Inc）是全球领先的打印和个人系统技术公司，总部位于美国硅谷。一直以来，惠普致力于创新技术缔造美好生活。通过打印机、3D打印解决方案、个人电脑、移动设备、解决方案和服务，惠普的使命是创造妙不可言的科技新体验。今年是惠普进入中国市场的40周年，始终坚持“在中国，为中国”战略，以开放的增长思维推动最适合中国市场和不同客户的方案。在这个战略的指导下，惠普个性化和3D打印业务一方面持续开发和完善非金属与金属方向端到端的制造方案，另一方面，通过持续的产能提高，质量保障和成本优化，联合设计来推动3D打印零件在终端应用中的附加值批量体现。 武汉易制科技有限公司是国内最早实现粘结剂喷射金属和全彩3D打印机商品化的高新技术企业，最新核心产品粘结剂喷射金属3D打印系统具有国际领先水平。公司建设有武汉研发中心和湖北荆州产业化基地，研发中心设有后处理中心、化学实验室、检测中心。 中航迈特增材科技（北京）有限公司成立于2015年，位于北京经济技术开发区，是北京市市属国企京城机电控股企业，国家高新技术企业，国家级专精特新“小巨人”企业。公司以国家战略为指引，以市场需求为导向，专注金属粉末材料、金属3D打印设备研发生产，掌握高性能金属粉末材料设计与制备、智能化增材成形装备与工艺等核心技术，服务国家科技战略目标和重大工程建设。公司在河北、江苏、广东等地设有多家子公司及办事处，总建筑面积5万余平米，员工人数300余人，其中研发团队80余人，高级工程师10余人；设有省级产业技术研究院、省级工程研究中心及市级技术创新中心等，致力于成为全球领先的金属增材制造解决方案提供商。 江苏威拉里新材料科技有限公司是徐州矿务集团有限公司重点培育、投资组建的国家级高新技术企业，主要从事金属3D打印粉末的研发生产，成功解决我国增材制造领域关键原材料“卡脖子”难题，是全球领先的金属增材制造整体解决方案提供商。威拉里公司主攻高温合金、钛合金、模具钢和铝合金等增材制造用金属粉末，主营产品市场占有率居行业前列，高端智能装备及关键零部件自主化率100%、达到世界先进水平。 共享智能装备有限公司成立于2008年，主导产业包括粘结剂喷射铸造、金属、陶瓷各类3D打印设备研发制造、3D打印数字化工厂建设、3D打印产品及服务，是国家高新技术企业和国家专精特新“小巨人”企业、国家绿色工厂。公司下设3家子公司（海外2家），现有员工400余人。 联泰科技UnionTech成立于2000年，是全球著名的工业级3D打印领域的头部企业，旗下拥有20多个产品系列及68款细分产品。其产品技术覆盖打印设备、打印材料及打印应用，形成了行业上中下游的全闭环链条。近三年，联泰科技研发投入已超亿元，企业发展连续十年持续保持高速增长，营业收入年平均增长率超50%，设备年平均增长率超80%。，在工业级打印市场已具备较为明显的技术竞争力及全产业链整合能力。 汉邦科技于2007年进入金属3D打印领域，专注于设备的研发、制造、销售、应用和技术服务，在上海和广东设立公司，是国内专业的工业级金属增材制造（3D打印）设备制造商。行业应用覆盖航空航天、医疗齿科、骨科、新能源、模具、汽车、个性化定制、教育科研等多个领域，逐步走出一条产业多元化高质量发展新路。 西安欧中材料科技股份有限公司是西北有色金属研究院控股的专业从事金属球形粉末及制件生产与服务的国家级高新技术企业，公司组建了具备国际先进水平的国内首条超高转速（30000rpm）等离子旋转电极雾化（SS-PREP®）金属球形粉末工业化生产线和国内首条高温合金粉末盘“超高转速PREP粉末+热等静压HIP”（SS-PREP Disk®）短流程生产线，主要致力于钛合金、高温合金及其他金属球形粉末制备，发动机叶片的精深加工服务，粉末冶金制件的研发、生产及货物的进出口贸易等。 江苏金物新材料有限公司致力于钛合金粉末的研发和生产，现有10条钛合金气雾化制粉生产线，年产钛合金粉末300吨，产品主要服务于3D打印，金属注射成形，热等静压，热喷涂领域，同时为注射成形生产企业提供钛合金喂料的定制化生产，协助客户进行钛合金产品的开发。 宁波众远新材料科技有限公司成立于2018年，致力于高端粉末的开发与研究，产品球形度、氧含量、流动性、粒度分布等性能均达到国际同类产品一流水平。以替代国外粉末产品，振兴民族品牌为己任，公司自成立之日起，一步一个脚印，产品快速迭代，销量持续增长，服务国内外众多客户，得到了客户的充分认同与肯定，相关产品批量应用于航空航天领域，模具领域等，对于促进国内粉末材料的发展和替代国外粉末产品发挥了自己的作用。 深圳升华三维科技有限公司成立于2017年6月,是一家专注于陶瓷/金属间接3D打印装备及材料研发生产的国家高新技术企业。升华三维践行“构建3D打印智造世界”的发展理念，致力于陶瓷/金属间接3D打印技术的推广及应用，秉持着“提供卓越的3D打印解决方案及服务”的使命，为国内外各行业提供从陶瓷/金属3D打印机、陶瓷/金属3D打印材料开发、脱脂、烧结后处理设备及工艺、质量检测到打印服务的一整套工艺链间接3D打印解决方案。 西安赛隆增材技术股份有限公司成立于2013年，是西北有色金属研究院控股的高新技术企业，专业从事电子束选区熔化（SEBM）技术与装备、等离子旋转电极雾化制粉(PREP）技术与装备及3D打印复杂金属构件的研发、生产、销售和技术服务。公司为客户提供金属3D打印完整解决方案，包括原料、设备、软件、模型优化、打印验证等一站式服务。 Prismlab普利生主要从事高速光固化（SMS）3D打印机的研发、生产、销售及服务，公司技术研发人员占比近60%。2013年开始，Prismlab普利生利用其在感光技术上的积累，以及批量生产的经验，跨界转型，成功开发了其原创的MFP光固化3D打印技术，并在此基础上研发出锐打系列3D快速成型系统，以及配套光固化树脂材料。作为一家以技术为驱动力的3D打印公司，Prismlab普利生在近十几年的时间里，凭借自身力量攻克了众多技术难题，目前已获得70多项专利技术，为国内的3D打印科技发展做出了重大贡献。Prismlab普利生也因此从2005年的寥寥几人的初创公司，到发展成为超过200名员工的高科技企业。 青岛博瑞科增材制造有限公司源于德国 Breuckmann公司，核心人员有留德背景，为全球合作伙伴提供增材制造全三维技术解决方案。公司提供的“全三维”技术服务，即光学测量测试所辅助的3D设计和3D打印，包含陶瓷、金属、高分子3D打印原材料的制备，3D打印装备和工艺的开发，三维扫描，材料力学结构力学测试，和增强现实3D定位技术。公司产品广泛应用于科研、航空、航天、医疗、电子等领域，协助解决特殊材料研发成型和小批量、轻量化、复杂结构、一体成型等产品配件需求。 武汉三维陶瓷科技有限公司成立于2016年7月，公司位于湖北武汉中国光谷。公司致力于陶瓷3D打印设备及材料研发，为用户提供陶瓷3D打印全套解决方案，并积极探索3D打印技术在各行业中的应用，推动技术陶瓷3D打印工艺从高端向大众化的转变。 上海复志信息科技股份有限公司是一家国际化的3D打印公司，中美欧三地协同创新，业务范围包括研发、生产和销售3D打印设备、材料和软件。公司目前在专业级3D打印市场排名第三，并被国家工信部认证为专精特新小巨人企业。此外，Raise3D还成为了All3DP的2022年度十大创新3D打印公司之一（亚洲唯一上榜企业）。经过多年的发展，Raise3D构建了一个包括“3D打印咨询、服务和落地”于一体的生态系统，以落地柔性制造为目标，帮助终端客户满足全球灵活多变的生产需求，提供3D打印服务，系统性交付3D打印整体解决方案。 湖南骅骝新材料有限公司（HLPOWDER）是专业研发和生产气雾化合金粉末的企业，拥有目前国内领先气雾化合金粉末生产基地。目前已建设第四代气雾化技术生产线17条，年产能超15000吨。HLPOWDER产品包括高性能软磁材料粉末、不锈钢粉末、模具钢粉末及其它定制类粉末，产品主要应用于金属磁芯、注射成型（MIM）、一体成型电感、3D打印、热喷涂、激光熔覆、滤芯滤材等领域。 德亿纬三维打印科技（太仓）有限公司致力于面向批量化生产的粘结剂3D打印服务和新材料开发，目前已经建成了粘结剂金属3D打印服务全流程生产线，为全球客户提供成套的综合解决方案。德亿纬提供从模型建模、零件烧结仿真、打印工艺制定、烧结工艺制定、零件表面抛光等全流程的解决方案。 InssTek是韩国领先的金属3D打印机制造商。InssTek 通过超过20年的经验和技术积累。凭借精湛的DMT技术、稳定的CVM粉末供给系统、光学系统以及AM-CAM软件，InssTek成功实现了核心技术的商业化。这些独特技术可广泛应用于航空航天、材料研究、医疗和重工业领域（如航海、能源和石油）。最近，InssTek在航空航天领域取得了重大成就，成功地与韩国航空宇航研究所合作完成了多材料火箭喷嘴的燃烧测试。 河北敬业立德增材制造有限责任公司隶属于敬业集团。公司与国内外多家科研院所进行合作，生产应用于金属注射成形，磁性材料，金属3D打印，多孔材料等行业使用的超细金属与合金粉末，是一家集研发、生产、销售于一体的现代科技创新型企业。公司拥有国际先进水平的超细金属粉末制备技术，目前共有金属粉末生产线16条，其中超高压水气联合雾化生产线12条，具备水雾化金属粉末产能9000吨/年；气雾化生产线4条，包括3条真空气雾化生产线、1条非真空气雾化生产线，具备气雾化金属粉末产能1000吨/年。公司二期、三期规划新增62条水气联合雾化生产线，届时可达到80条水气联合雾化生产线的规模，实现产能40000吨/年。 中体新材作为国内领先的3D打印金属粉末厂商，数年专注于微米级和纳米级金属粉末材料研发与产业化推广。作为一家为先进制造业提供各种不同金属材料的一流企业，公司产品涵盖铝基粉末、钛基粉末、铜基粉末、铁基粉末、镍基粉末等一系列用于3D打印的高质量金属粉末。凭借出色的球形度，极低的卫星粉，高成粉率等性能深受客户好评。产品已远销超40个国家，处于行业领先位置。 博世产品的质量享有全球声誉，生产通过了ISO9001， IATF 16949， ISO 13485医疗设备标准等多项质量认证，博世先进陶瓷已经成为当今世界领先的医疗设备服务供应商之一。我们通过3D打印技术帮助医疗器械企业实现设计功能性验证，结合注射成型工艺大批量生产精密金属与陶瓷部件，同时提供不同材料的组合装配以及金属镀层加工，我们为客户提供定制化产品开发技术咨询服务。 上海融跃电子科技股份有限公司是一家专业提供喷墨打印控制系统的公司。公司技术团队自2002年起就开始研发压电喷墨打印头控制系统；积累了20年的喷墨打印头在各行业的应用经验及控制系统开发经验。目前已涉及3D砂型、3D金属、3D陶瓷、3D蜡模、3D全彩、3D尼龙、3DTPU、3D固态电池、3D制药等应用领域；提供的方案内容包括：切片软件、喷墨打印头、喷墨打印头驱动板卡、打印软件，喷墨功能模组以及3D-BJ打印学术、研发成型机。 湖南奥科新材料科技有限公司专注于⾃主研发、⽣产和经营⾼品质⾦属增材制造合⾦粉末（3D打印合⾦粉末）、钎焊粉、热喷涂粉末和其它球形⾦ 属合⾦粉 末及3D打印加⼯服务等。公司拥有多套国际先进的⽓雾化制粉设备，并配套国内先进的⽓流分级系统，拥有包括粉末粒径分布、化学成分、SEM微观形态分析、粉末流动性等综合性能测试及检测设备，与中南⼤学材料学院联合组建“增材制造 ⾼性能粉体材料联合创新实验室”，拥有国内顶尖的激光3D打印设备及激光熔覆设备，拥有完整的增材制造⾦属合⾦粉末材料的研发、⽣产、检测、分析及验证等能⼒。 云航时代（重庆）科技有限公司是中国航天空气动力技术研究院牵头发起成立，位于重庆两江新区的国家级高新技术企业, 是中国航天科技集团有限公司体制机制改革创新的成果。其专门从事新材料尤其是增材制造用高温难熔金属粉体材料及新型非金属固体粉末材料的研发、生产和销售，致力于为高端制造提供最优新材料解决方案及增值服务。 清远市晶瑞合金材料有限公司成立于2022年，公司团队具有多名从事金属冶炼、磁性材料、高性能粉末制备及其制品的设计与研发的专业人才。公司生产的3D打印用的合金粉末，是采用真空气雾化制作的合金粉末，具有完全球形粉末，粉末的流动性好，合金元素分布均匀，氧含量低，具有良好的耐腐蚀、耐热、耐磨等特点，适用3D打印、喷涂喷焊、激光熔覆等工艺用原料。 Markforged公司专注于连续纤维和金属丝材打印技术的研发和应用，应对复杂打印需求的场景具有丰富经验，为客户提供高性能材料打印解决方案。博见三维是Markforged碳纤维打印品牌中国区授权的代理商。连续纤维打印成型的零件，在超越铝合金强度的同时，保持轻量化的优势，广泛应用于航空航天，汽车等高端制造业。 广东峰华卓立（FHZL）是专注于粘结剂喷射（3DP）技术打印装备、材料及工艺的的综合性服务商，国家专精特新“小巨人”企业，国家级高新技术企业，全球量产3DP打印设备的公司之一。目前，我们已具备超大型砂型3D打印装备及自动化产线的解决方案，金属、陶瓷和高分子打印工艺解决方案，合作客户超过5000家行业的应用案例，遍及机械化工、航空航天、轨道交通、汽车新能源及半导体等行业。 ...... 此外，还有众多其他增材企业将亮相本次展会，为您提供更多选择和合作的机会。   巴斯夫、中国钢研、惠普、易制、中航迈特、威拉里、共享智能装备、联泰、汉邦、金物、众远、升华三维、赛隆、悦安、普利生、博瑞科、3DCeram、复志、铸金、骅骝、山特维克、德亿纬、InssTek、赫格纳斯、中体、博世、旭阳、NANOE、敬业立德、恒基、费舍罗、LITHOZ、易欧司光电、天际智慧、马尔文帕纳科、迪富爱科、细川密克朗、融跃、纳博热、奥科、亚洲新材料 、云航时代、能微、润泽、纳维加特、晶瑞、华寅、盈德气体、亚通、超领、百特、巨子、如昂、汉纬尔、远洋、金瓷三维、Markforged、容智三维、君璟、魅湃 ......................   因篇幅有限，无法列举全部展商 详情请联系主办方： 新之联伊丽斯： 021-59881253/4000778909 邮箱：amchina@unirischina.com 上海市增材制造协会: 13524164215 (徐老师) 邮箱: xufang@samafb.org 展会时间及地点  2024年3月6-8日 上海世博展览馆 组织机构 上海市增材制造协会 新之联伊丽斯(上海)展览有限公司 展览范围 原材料   金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料、复合材料、生物材料 等。…

激光定向能量沉积技术兼顾效率、成本、质量，适用于中大型构件增材工程应用场景。南理工与英尼格玛强强联合，共同研发了高性价比的多光束集成丝光同轴激光定向能量沉积技术，填补该项技术国内空白。目前已完成整套装置的原型开发、制造、调试，正式进入实测和迭代优化阶段。这标志着我国在这一领域已取得重要突破，有望在未来实现自主可控的产业化应用。 一、激光定向能量沉积 定向能量沉积（Directed Energy Deposition, 简称DED）是增材制造技术7大标准分类之一，亦是当下工业级金属增材制造的主流技术之一。DED的工艺原理是利用聚焦热将材料同步熔化沉积（GB/T35021-2018），可依据所采用的热源不同，细分为激光定向能量沉积（DED-LB）、电弧定向能量沉积（DED-Arc）、电子束定向能量沉积（DED-EB）。 其中，采用激光作为热源，可以更精准的控制热输入从而提升增材精度，实现更复杂的几何形状，包括各种内部空腔结构和细节的增材制造。同时激光工艺过程更稳定，飞溅和爆破更少，从而减少缺陷的产生。相对于电弧成本低、精度低和电子束效率高、成本高的特点，激光定向能量沉积具备兼顾效率、成本、质量的前景。另一方面，由于激光无需考虑材料的导电特性，因此激光增材材料不仅可以选择金属，还可以选择陶瓷、塑料等非金属，也为复合材料的增材难题提供了解决思路。      激光定向能量沉积技术，又可依据所采用的材料形式不同，细分为激光送粉和送丝两类。相比于送粉增材制造，送丝具有更高沉积速率和低气孔缺陷倾向的优势，同时由于材料利用率更高、原材料成本更低从而整体加工成本更低，因而更适用于中大型构件增材工程应用场景，具有更大的商业化价值。 然而，早期的激光熔丝增材研究多采用传统激光焊接采用的旁轴送丝形式，虽然加工平台易于搭建，但在增材制造场景下，一方面存在扫描方向性和受热不均匀性等问题，难于满足沉积层尺寸和性能在各方向的一致性，另一方面成形路径复杂多变时，送丝方向与扫描方向相位关系的保持依赖于结构设计，增大了成形控制系统的复杂性。因此，解决丝光同轴问题是激光定向能量沉积技术发展必须攻克的技术难点。 二. 丝光同轴技术路线选择01光内or光外 实现光粉同轴，总体思路分为光内、光外两种。然而送丝与送粉不同，由于丝材直径较大、激光光斑较小，无法实现将多束丝送至同一光斑内熔化。因此实现丝光同轴，多采用光内同轴技术。 02分光束or多光束 光内同轴送丝，即是采用“光包丝”的光丝耦合方式，实现光束中空、丝路居中的光内送丝。 早期光内同轴送丝的思路，是采用一束激光分三光束再将光斑拼接形成环状分布。这一技术近年来逐渐发展成分环形光束光内同轴技术，可以有效的将材料与光束同轴地送到融化区域，光束轮廓呈中空环形，并直接聚焦到丝材和工件表面之间的交汇区域处。 然而，实现分环形光束光内同轴需要依赖非常复杂的镜组设计，导致设备硬件投入及维护成本直线飙升，与中大型构件增材工程应用场景所追求的低加工成本相悖，依旧制约着激光定向能量沉积技术的广泛应用。因此，具有更高性价比的多光束集成光内同轴技术应运而生。   03多光束集成光内同轴技术 如西班牙Meltio公司，依托多光束集成光内同轴技术开发的核心产品包括Meltio M450小尺寸工业金属3D打印机和Meltio引擎，首次将激光定向能量沉积系统成本降至10万欧元级别，其产品一经问世即对国外增材市场格局造成重大影响，成立4年时间即达成销售近300台套的抢眼战绩，一跃成为DED领域的头牌，足见市场对这一技术的认可。 然而，目前在国内，并没有相关企业可以提供同类技术的产品。而因一些原因，该技术的引进也存在障碍。2021年Meltio公司曾一度表示计划在中国建设展示中心，而在2022年末，再与Meltio公司接洽得到的回复就变成了：“暂无在中国市场进行销售的规划。”在中国增材市场形势大好的局面下，这一态度转变背后的原因可想而知。 三. 填补国内空白 为打破多光束集成光内同轴技术被国外企业垄断和封锁的格局，2022年末由南京理工大学智能焊接与电弧增材技术团队牵头，与国内定向能量沉积增材领域领军企业南京英尼格玛工业自动化技术有限公司强强联合，开始布局多光束集成丝光同轴激光定向能量沉积技术的装备研发。历时1年，现已完成整套装置的原型开发、制造、调试，正式进入实测和迭代优化阶段。 该套设备包括机器人、激光同轴装置、水冷装置和电控柜，通过电控柜上的控制装置和路径切片软件IungoPNT，来实现模型的增材成形。 其中，核心的激光同轴装置采用多光束集成丝光同轴技术，实现近似环形光斑拼接，同时通过更简洁的镜组设计，可以大幅降低硬件造价和维护成本；实现直立式结构形式，相较于分环形光束常见的L型和Z型结构，更利于机器人集成，在复杂结构增材场景中具有更高的灵活性；同时，实现光束独立控制功率、波形，为工艺控制提供更多灵活性。 使用该设备进行不锈钢增材测试，路径选择窄道薄层的弓字形，表面较为光洁，纹路无明显宏观缺陷。 通过Tardis IGNIS熔池相机观察并记录，过程稳定，无飞溅。 直线往复增材测试-激光DED-熔池 目前，该套设备能满足长时间连续稳定增材，包括稳定的激光出光和操作界面各种参数实时调节的准确性。 圆柱增材测试-激光DED 而通过Tardis IGNIS熔池相机，能观察到在优化的工艺参数下，熔滴过渡为液桥过渡，材料熔覆沉积的情况良好，过程稳定。 在优化的工艺参数下，其增材件的表面纹路较为细腻，外壁表面粗糙度可达Ra6.3~12.5。 未来，项目团队将持续对该系统进行测试和迭代，相信在不远的将来，自主可控的成熟产业化产品就会走向市场，或将为国内增材行业拓展新方向，让我们拭目以待。 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.电弧3D打印太粗糙？国内团队工艺优化重大突破！ 2.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 3.交付超百台电弧3D打印设备！英尼格玛发布2023成绩单 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

据 NASA 2024年1月消息，其开发的新一代超级合金GRX-810在工程化应用方面取得了新进展，由该材料3D打印的液体火箭发动机已成功进行热火测试。   GRX-810是一种氧化物弥散强化 (ODS) 合金，是NASA专为极端温度而开发。其主要成分为Ni-Co-Cr基合金，使用集成计算材料工程技术创建，并使用一种新的高能混合技术成功将重量百分比为1%的Y2O3包覆在NiCoCr粉末颗粒上，粉末粒径为10-45μm，借助增材制造工艺将纳米级氧化钇颗粒融入其整个微观结构中，从而带来显著的性能增强。总的来说，这是是具有卓越温度和抗氧化特性的新型材料。 与传统镍基高温合金相比，GRX-810合金的拉伸强度提高了两倍，蠕变性能提高了1000倍，抗氧化性提高了两倍。NASA成功展示了通过激光粉末床熔融 (L-PBF) 和激光粉末定向能量沉积 (LP-DED) 工艺使用GRX-810合金开发和制造组件。 根据3D打印技术参考查询到的资料，NASA在建模、评估冶金性能、开发热处理工艺、表征微观结构和确定机械性能方面做出了广泛努力。GRX-810合金专为航空航天应用而设计，包括液体火箭发动机喷射器、预燃器、涡轮机和热段部件，能够承受高达1100°C的温度。该合金开发的目的是弥合传统镍基高温合金和耐火合金之间的温度差距。 NASA对两个批次的GRX-810合金进行了性能对比，并与其他航空航天合金进行了全面比较，讨论了其微观结构、机械性能、加工进步、组件开发和热火测试结果。 研究发现，两个批次的GRX-810存在一些显著差异。在较低的温度下，批次1的GRX-810表现出较高的拉伸和屈服强度。Hall Petch可能解释了这一点，因为批次1 GRX-810确实表现出了更精细的晶粒尺寸。这种抗拉强度的差异随着温度的升高而减小，两种版本的GRX-810在1093°C时表现出相似的强度。然而，与原始批次1 GRX-810相比，批次2 EOS M280 GRX-810样品的伸长率在1093°C时明显更高。这也可能是两种材料之间晶粒差异的结果。与批次1相比，这种伸长率差异也可以代表批次2中氧化物分散度的改善。在NiCoCr基合金中，当微观结构中包含纳米级氧化物时，拉伸伸长率在高温下提高，而非ODS GRX-810在1093°C下的延展性比其他ODS版本低得多。在这些升高的温度下，晶界氧化开始在机械性能中发挥重要作用，氧化物被认为有助于改善氧化并稳定晶界，从而提高延展性。氧化物影响氧化行为本身，还是简单的稳定微观结构尚不清楚。更好的氧化物分布也可能在GRX-810的蠕变特性中发挥作用。 此外还比较了625合金、718合金、230合金、AM NiCoCr、AM NiCo Cr ODS、批次1 HIPed GRX-810和批次2 GRX-810的蠕变强度。可以明显看出，与测试的其他合金相比，两个GRX-810样品的蠕变强度显著增加。截至目前，由EOS M280打印的GRX-810蠕变试验仍在进行中，但目前的性能与之前的GRX-810试验相同或更好。这种改进的蠕变能力和高温延展性意味着结构中的氧化物分布是足够的，并且可能优于此前的样品。将GRX-810的热导率与许多其他镍基高温合金进行了比较，导电性与其他镍基高温合金相当。HIPed GRX-810提供了介于750-1000°C之间的高导热系数，目前尚不清楚这种电导率增加的来源，很可能是微观结构。 NASA优先考虑GRX-810合金的早期材料开发，以建立符合预期机械和热物理性能的最佳工艺参数。同时，在GRX-810推进的初始阶段，重点放在了组件开发上，以验证可以成功构建预期的复杂几何形状。GRX-810被提议用于多种应用，特别是热交换器、涡轮机械和在高热通量环境中运行的部件。在液体火箭发动机的背景下，具体应用包括设计用于减轻涂层面板、再生冷却喷嘴和涡轮泵中的喷射器。选择示例如图7所示。NASA使用GRX-810借助激光粉末床熔融工艺构建了涡轮叶盘、具有内部特征的导流器、喷射器、再生冷却喷嘴、涡轮叶盘以及带整体端口的涡轮叶片。 GRX-810合金表现出与典型的镍基合金（如625合金和718合金）相当的构建速度。构造限制和几何形状表明与其他镍基合金相似。此外，该粉末在构建过程中多次重复使用，表现出一致的性能，保持了均匀的构建几何形状。正在进行的工艺开发工作仍在继续，以提高GRX-810合金在各种L-PBF平台上的成熟度，包括后处理。使用热等静压的单次热处理最大限度减少了晶粒生长，增强了材料的结构完整性。此外还需要继续优化热等静压以及抛光、表面增强等技术，并探索其他工艺，如激光粉末定向能量沉积（LP-DED）。 GRX-810喷注器制造工艺流程 3D打印的喷注器和喷嘴已经通过了完整的制造工艺流程并进行热火测试 3D打印的注射器和喷嘴已经通过了完整的制造工艺流程并进行热火测试。这两个零件都是为L-PBF设计的，具有整体歧管和通道，以最大限度减少二次制造过程（即焊接、钎焊）。测试成功证明了GRX-810在航空航天应用中的稳健性和准备性。GRX-810技术准备水平（TRL）通过测试取得了进步，在各种压力和推进剂组合中积累了3117秒的热射时间。与普通高温合金相比，GRX-810注射器的坚固性有了显著提高，显示了其在商业航空航天应用中的潜力。未来的工作涉及GRX-810合金原料的额外缩放和分析，以及L-PBF和激光粉末定向能量沉积（LP-DED）的构建，以实现大规模生产和更广泛的应用。 用于测试的发动机结构 重点将是GRX-810合金在组件应用中的持续成熟，最终目标是商业化。NASA指出，研究工作正在探索航空航天和能源行业的其他应用，与行业伙伴的合作对于将GRX-810合金整合到美国国家航空航天局和商业航空航天计划中至关重要，从而提升其技术成熟度的广泛使用。 推荐研究：Extreme Temperature Additively Manufactured GRX-810 Alloy Development and Hot-fire Testing for Liquid Rocket Engines 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.突破：NASA开发出一种新型超高性能3D打印合金，耐温1093℃ 2.Nature：专为极端环境设计的新型3D打印合金 3.一类重要且有前途的3D打印金属材料——氧化物弥散强化合金 4.发表于Nature：通过增材制造获得高强、高延展高熵合金

1月16日晚间，铂力特发布业绩预告，预计2023年年度实现营业收入12.32亿元，公司上年同期营业收入9.18 亿元；实现归属于母公司所有者的净利润与上年同期相比，将增加0.69亿元，同比增加约87%。业绩变动主要原因是，公司继续深耕航空航天以及其他应用领域，持续开发新的设备型号，且不断开拓新的市场和应用领域所致。 2023年1至6月份，铂力特的营业收入构成为：航空航天占比52.29%，工业机械占比39.76%，科研院所占比6.16%，医疗研究占比1.78%，其他占比0.02%。 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，铂力特推出大尺寸增材制造设备的平台化方案BLT-S615、BLT-S815和经过工程化应用验证的26激光、超大幅面设备BLT-S1500及其平台化方案BLT-S1300。针对工业领域批产痛点，铂力特升级发布了五光BLT-A400、六光BLT-S400和八光BLT-S450方案。针对不同生产场景下的不同生产需求，铂力特推出产线化粉末循环方案和集成化粉末循环方案，助力工业生产降本增效。在材料方面，铂力特推出航空航天领域的可成形高温合金材料BLT-In738（国内牌号K438）以及多种钛合金材料，如BLT-Ti、BLT-Ti2AlNb、BLT-Ti65以及BLT-TiAl4822。 铂力特营收快速增长，扩产必要性强。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。铂力特此次定增资金主要用于“金属增材制造大规模智能生产基地项目”建设（预计投资额25.1 亿元）及补充流动资金。其中，拟建造生产车间、厂房，总建筑面积约16.32万平方米；并配套金属3D打印粉末自动生产线、产品检验检测设备、大尺寸/超大尺寸3D打印设备和后处理设备等合计505台/套。  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 2.2023年国内3D打印领域被广泛关注的十大重要事件 3.金属3D打印龙头铂力特2023技术成果盘点 4.铂力特入选国家级首批“千企百城”商标品牌价值提升行动名单