在今年的TCT亚洲展上，铂力特展台的一整版机器人上臂壳体零件引来大量观众围观。 该零件采用了一体化集成设计，3D打印实现了复杂内部结构和外部轮廓的高精度直接成形，不仅使结构重量更轻，且制造工艺极大简化。 而之所以如此吸睛，是因为整版800mm×800mm的尺寸给观看者带来了极大的视觉冲击。 笔者发现，这些壳体零件由搭载了20台1000w激光器的米级设备BLT-S800打印。现场解说人员也表示，这台装备的应用场景之一就是人形机器人产品的打印。 ➡️ 特征鲜明 就打印工艺来说，它具有鲜明特征——高效率、低成本。 这是因为，其打印层厚为120μm，使用大光斑，20束激光同时打印，这些组合能够有效地提升打印效率，降低零件成本，从而能够适应机器人大批量、低成本的使用要求。 具体来说，这版机器人上臂壳体的总数量为36个，零件尺寸为100mm×120mm×210mm，采用20激光打印的总时长为35.2小时，相当于单件约58.6分钟。 3D打印技术参考注意到，这一具有中等尺寸的零件，如果使用单激光的BLT-A320打印，则需要16.5h。两相对比就可以发现，多激光、大尺寸批量制造，对效率和成本的影响有多大。 ➡️ 材料突出 在材料方面，采用的是高强度铝合金BLT-ALAM400，它能够在保证较高强度的同时实现良好的韧性。铂力特也指出，这款材料能够满足人形机器人领域对产品质量的高要求。 笔者细查发现，BLT-ALAM400是一款适合大层厚打印的铝合金，是铂力特为解决铝合金在工业领域批量打印时遇到的材料性能与成本问题而推出。 其不含稀土和贵金属元素，材料成本低；打印过程中的热裂纹敏感性大幅降低，使其适合大层厚打印且减少了缺陷产生可能；材料在120μm层厚打印、热处理之后的室温拉伸强度达到425Mpa，延伸率12.5%，使其达到了汽车、工业机械和机器人等领域对产品的性能要求。 再进一步的查询可以发现，铂力特针对铝合金已经推出了多种类型，在近些年来陆续更新发布。 其中，BLT-AlAM300C具有高导热特性，能够制造液冷板等散热器件；BLT-Al4AN1是一款可原色阳极的中高强铝合金，能够用于消费电子、机器人等行业应用；BLT-AlAM500具有更高的强度，适合航空航天领域对材料性能和质量的要求。 3D打印技术参考还发现，铂力特在近期提到了另一款高强韧铝合金——RAE系列。它由聚塔时代推出，在后者与上海交大的一篇研究中指出，使用铂力特设备打印的该合金，热处理之后屈服强度达到了648-707Mpa，延伸率保持在7.0%-10.3%，可谓再次刷新了3D打印铝合金的性能高度。 铂力特也指出，RAE系列材料目前已经在机器人腿部结构、卫星支架、轻量化拓扑优化支架等复杂零件上完成打印验证。 讨论 通过结合拓扑优化、集成设计、高强度轻量化材料与3D打印，能够实现机器人部件的显著减重，从而在不增加机器人能耗的情况下提升负载能力、灵活性或工作时间。 但是，笔者近两年在行业展会上的观察发现，机器人开发企业多数表示对3D打印技术的应用仍局限于制造塑料外壳，纤维增强3D打印零件用的也极少，对金属打印技术的应用更是了了。相比消费电子行业，机器人行业的探索可能仍然处于早期阶段。 不过，这并非完全没有进展。铂力特就提到在2025年已经与国内知名机器人制造企业优必选达成了合作，已为后者提供了全流程的金属3D打印解决方案。 而且，机器人行业的下游供应商，也在主动需求3D打印技术开发商为其提供制造服务。随着像机器人马拉松等此类比赛的举办，相信将会有越来越多的企业会主动选择3D打印技术。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经授权，谢绝转载。#机器人 #3D打印 #铂力特

3D打印技术参考注意到，由电子与光子设备热管理技术委员会（ASME K-16）与半导体热与热机械多物理现象国际会议（IEEE ITherm），联合举办的2026年学生冷板设计竞赛，中国学生团队再次取得好成绩。 此次大赛共有三支队伍进入决赛。分别是来自滑铁卢大学和阿尔伯塔大学的MSAM MDAM团队，香港中文大学、东华大学NERL-MNEMS团队，以及中国诺丁汉大学的MicroAero团队。 可以看出中国团队一如既往地的具有强大实力。 ➡️ 竞赛概括 本次竞赛仍然聚焦高功率电子设备的液冷散热。参赛团队要解决芯片表面功率分布不均导致的热点问题，同时降低压降，提升综合性能指标。 也就是说，并不是单纯要求把芯片温度压到最低才是优秀。 设计的挑战在于，高功率区域需要更高的散热能力，但流体会自然选择低阻力路径，传统微通道会显著增加压降，导致流量分配不均，造成热点集中。 评分标准以品质因数（FoM）作为衡量依据，它能综合衡量热阻降低和压降降低的程度，数值越高代表设计越好。 今年的参赛设计仍然以铜冷板为主，学生们将设计、分析并优化一种采用3D打印技术制造的冷板，撰写白皮书，分析其设计并记录设计过程。 电化学3D打印技术开发公司Fabric8Labs依然是本届大赛的冷板制造商。 ➡️ 香港中文大学团队 该团队的设计特点为仿生分形流道铜冷板，他们将冷板分成了三个主区域，中心高功率区域的微通道尺寸为166.6μm（增强散热），两侧低功率区的微通道尺寸为200μm（降低压降），低功率区又进一步细分了高流量区、低流量区和极低流量区几个子区域。 整体采用双层正交鳍片，微通道尺寸在X/Y方向上变化复杂，使用传统加工困难，但适合3D打印高效制造。 该设计取得效果是，压降显著降低了27.7%，最高芯片温度降低了0.5℃。其FoM值为9.46%。 ➡️ 中国宁波诺丁汉大学团队 该团队的设计特点为复杂仿生/网状流道铜冷板，使用拓扑优化方法生成了类似生物脉络的分支热通道结构，能够优先将热量从高功率区引导至边缘。 但是，原始拓扑存在边界层增厚和流动停滞的问题，设计团队为了弥补这些不足，引入了流线型通道、变密度针鳍阵列、倒三角穿孔和集成的切片结构。 经过多个版本的迭代，最终设计使压降降低了45.2%，最高芯片温度虽上升了3.08℃，但优化了流动阻力，整理热-水力平衡指标为正，其FoM值为3.75%。 ➡️ 滑铁卢大学和阿尔伯塔大学团队 该团队的产品设计特点是平行直通道铜冷板。设计中包含两种混合结构，入口区采用直矩形微通道，壁厚和通道宽度均为0.125mm，高度2mm用于冷却高功率区；下游区采用拓扑优化矢量场定向布置的流线型翼型鳍片（Streamfins） ，其头部与尾部的直径均为0.1mm，半翼展为0.246mm，采用顺列阵列，用于冷却低功率区域。 该设计使压降降低了42.5%，最高芯片温度上升了0.5℃，FoM值为10.96%。在高流量下，散热能力超过基准设计。 讨论 该竞赛是全球热管理领域极具影响力的学生赛事。根据3D打印技术参考对该大赛的关注，上一届比赛中国团队成绩就很显著，其中就有香港中文大学和宁波诺丁汉大学。 如今，流道设计从传统平行通道，开始向仿生分形、网状微通道等复杂结构演进，体现了3D打印技术在热管理领域的应用趋势。 设计的先进性变得更为重要，相关人才的缺乏已成为新问题。 可以看出，上述两所高校在3D打印冷板研究赛道已经积累了大量经验。同时，他们也将为这一新兴应用输送大量高端人才。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经授权，谢绝转载。#热管理 #3D打印 #冷板 #电化学3D打印

GRX-810超级合金，是3D打印行业近几年开发的最重要的材料之一，它由NASA格伦研究中心于2022年首次推出，并于2024年投入商用。 该材料的关键开发人员蒂姆·史密斯，因推动这款材料从概念阶段发展成为完全商业化的产品，而荣获美国宇航局年度商业发明奖。 3D打印技术参考注意到，蒂姆·史密斯于近日首次解释了该材料为什么如此重要，并透露NASA正在针对该材料拓展更多3D打印工艺，这预示着GRX-810将会有更广泛的应用。 ➡️ GRX-810的开发背景 史密斯提到，Nasa格伦研究中心的工程师大约在七八年前，曾希望利用3D打印技术来制造喷气式涡轮发动机燃烧室穹顶的新结构。问题在于，它必须在约1100摄氏度的极高温度下运行。 但是，他们使用当时市面上已有的高温合金3D打印出来的部件，都在测试中失效。于是他们找到材料研究人员，询问是否可以买到其他能够承受高温的3D打印材料。 史密斯团队告知没有，同时萌生了开发能够用于3D打印的新型高温合金的想法。这便是该材料研发的开端，最终催生了GRX-810合金的诞生。 ➡️ 性能表现让开发人员意外 对于该材料是否容易打印，史密斯表示GRX-810只是在原料中添加了纳米氧化物，使用常规参数、甚至不需要加热底板就可以打印，而且材料密度高，性能强悍。 让研究团队意外的是，该材料的抗蠕变性能同样突出。之前的ODS合金预期寿命约为80-100小时，这已经是普通高温合金寿命的五倍，而GRX-810的使用寿命达到了6000小时甚至更长。 这远远超出了研究人员的预期。过去几年，他们一直在努力探究其性能提升如此显著的原因。 史密斯提到，“这是一种非常神奇的合金，我们仍在不断了解它的新特性。早期型号的成分几乎完全符合预期。每当我们试图改变成分时，通常只会适得其反，这种合金的研发过程非常有趣。” 这些性能表现不仅吸引了航空航天领域的用户，能够用于航空航天发动机燃烧室超高温抗氧化零件，同时也收到了来自汽车领域的咨询，例如它可以用于制造F1赛车的涡轮增压器、高温测试夹具、温度探头、腐蚀性环境仪器等极端应用场景。 ➡️ 拓展多种3D打印工艺制造GRX-810 目前，GRX-810已完全适配激光粉末床熔融3D打印工艺，但史密斯透露NASA正在拓展更多其他工艺来制造该材料。 其指出，LPBF是当前具有最高技术成熟度的3D打印工艺，但其打印尺寸、打印效率均有限，如果需要快速制造大型物件，激光粉末床熔融工艺可能并非最佳选择。 而且，该研究团队还收到了采购GRX-810板材的行业咨询，但史密斯指出它是一种完全用于3D打印的合金，只能通过增材制造技术生产，这也是他们希望探索其他具有更高沉积速率的增材制造技术的原因。 笔者查询到，NASA正在探索使用能量沉积丝材和冷喷涂技术3D打印GRX-810的方法。 史密斯指出，他们已经采用丝材3D打印了一些 GRX-810 部件，但并未指出使用的激光还是电弧。同时，笔者认为采用激光的可能性更高。 此外，笔者从其他渠道还查询到，犹他大学、宾夕法尼亚州立大学和Elementum 3D公司获得了NASA小型企业技术转移 (STTR) 第一阶段拨款，用于开发GRX-810的冷喷涂增材制造技术。 无论是基于丝材的激光或电弧能量沉积，还是使用冷喷涂，这些技术都能够以更高的速度3D打印更大尺寸的零件。 最后， 笔者于近期还注意到一条信息，国内有企业发布消息称，已经成功研发出国产版的GRX-810合金粉末。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经授权，谢绝转载。#GRX810 #3D打印 #超级合金

5月23日，SpaceX的V3版“星舰”顺利完成首飞测试，同时这也是全新的猛禽3发动机首次执行实际飞行任务。 本次任务里，星舰一级配备33台猛禽3发动机，二级搭载6台。笔者查询到，它的起飞总重量为5533吨！ 39台发动机接力，成功将载荷送入预定轨道，但整个飞行过程中也出现了多处发动机异常。 在起飞后大约1分45秒时，一级火箭的1台发动机出现异常关机，好在此时已经越过了最大动压区；不过，凭借充足的推力冗余设计，这次故障并没有影响星舰继续飞行。但一级火箭在返回过程中，多台发动机重启失败，最终导致失控，坠入海面。 有分析指出，在上升阶段出现异常的发动机，在前期飞行过程中出现了结构损伤。 二级火箭点火后，同样有1台发动机出现了异常关机，剩余5台发动机通过延长工作时间完成了任务。在返回阶段，依靠2台发动机完成精准软着陆溅落。 中国航天报指出，V3版“星舰”首飞可圈可点，但也暴露出新一代猛禽3发动机仍需改进。 即便如此，猛禽3发动机仍然是代表了非凡的改变。在本次发射前，SpaceX就放出了早期星舰和当前版本的对比图，业内外无不惊叹于其外观的巨大改变。 早期星舰一级搭载搭载29台猛禽1/2代发动机，可以看到外围布满了杂乱的管道和线路；而“现代版”的星舰发动机排列紧凑，外部几乎看不到杂乱管线。这种高集成度、简洁有序的画面，看起来相当解压。 猛禽发动机的演变，证明了3D打印在零件整合和系统优化方面的强大力量。从1代猛禽到3代猛禽，SpaceX对该技术的应用不断加强。 报道指出，猛禽1发动机大约40%的质量采用3D打印技术生产，其中包含涡轮泵和喷油器部件，使生产时间缩短了70%。 猛禽2发动机把原本需要100多个零件组装的结构，进行了一体化设计和3D打印，这意味着焊缝和螺栓的大量减少，不仅让重量因此减轻了450公斤，泄漏风险也大大降低，同时推力也得到了提升。 猛禽3发动机对3D打印技术的的应用更加激进，它完全取消了独立的隔热罩，采用了内部一体化的管路和再生冷却通道，相比猛禽2重量减轻了7%，推力提升了21%，燃油效率提升了10%。 可以说，3D打印让猛禽3发动机实现了传统加工手段难以企及的集成度和性能突破。 而且这种好处还体现在研发效率上，3D打印技术的使用使制造时间再缩短了50%，同时支持了超过300次的快速设计迭代。 作为首次飞行试验，猛禽3发动机顺利将载荷运至目标高度，但也暴露出来了一些问题。毕竟，星舰本身的问题也在不断解决和优化，猛禽3的问题也终将得到解决。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经授权，谢绝转载。#spacex #3D打印

近日，笔者发现毅速激光展示的三款超薄随形水路散热片，引起了很多人的关注，它们均集成了随形水路，共同特点都是超薄。 但所采用的材料却不是更吸睛的钛合金、铝合金或纯铜，而是毅速激光自主研发的EM201马氏体不锈钢。 起初，笔者一度怀疑，用不锈钢做均热板怎么可能有市场？但进一步的查阅，可谓打开了笔者的一扇知识大门。 接下来，我们就看看这到底怎么回事。 ➡️ 毅速激光3D打印超薄散热片 毅速激光的前两款散热片，整体厚度经过测量均为0.44毫米。工艺人员指出，经过精加工后可以降低至0.3毫米。在实际向散热片中注水时，水能轻松流出，证明内部流道连通性完好，水路畅通无阻。 为验证冷却效果，毅速激光对其中一款产品进行了热成像测试。结果显示，散热片在工作状态下温度分布均匀，冷却效果明显。 第二款散热零件重点展示了3D打印对多类结构的适应性，不仅能打印平面零件，还能制作弧形和异形部件，但特点仍然是超薄。这也意味着此类随形水路可以定制化地进行狭小空间设计，满足多种应用场景。 第三款散热片的整体厚度为1.57mm，水路最小直径为0.4mm，这在工业级水冷散热里属于极限流道尺寸；内置的双S型对称蛇形水路设计，流道完全贴合散热片轮廓，能最大化冷却液与散热片内壁的接触面积，无死角覆盖热源。 ➡️ 不锈钢竟是均热板制造主力 这些特征与3D打印本身的技术实现能力相契合，但本文讨论的另一个重点是材料。 相比不锈钢，当前的主流散热材料如铝合金、钛合金、铜及铜合金更受市场关注，而且3D打印也可以实现这些材料同等厚度级别的均热板等散热器件制造，用不锈钢打印超薄散热片似乎实用性不大。 但一份财报的发现，让笔者发现并非如此。 来自领益智造2025年财报 从事新型电子元器件、手机及电脑配件研发制造的上市公司领益智造的2025年财报，明确指出其核心产品中就包含不锈钢材质的均热板。 而且，不锈钢VC（均热板）在确保高结构强度与优异散热效率的同时能够显著减轻重量，广泛适用于高端旗舰智能手机。报告同时指出，相比传统的铜制均热板，不锈钢均热板能够实现大幅减重、减薄。 相比之下，纯钛均热板仅为折叠屏手机及超高端机型使用，来实现极致的轻量化和薄型化。 这打破了笔者对3D打印均热板使用材料的固有认知，也意味着不锈钢材料在这一应用场景可能同样有机会。 进一步的，笔者还查询到来自珠海的天达科技在今年1月也发布了不锈钢均热板。报道指出，不锈钢均温板首次将不锈钢材质应用于大功率散热场景，在0.1-0.3毫米超薄厚度下，理论热导率可达铜的20倍，且能以低成本实现接近铜材质的散热效果，适配家电、芯片、CPU等多领域需求。 这些案例实际上揭示了一个重要信息，不要只盯着钛、铝和铜合金3D打印均热板，不锈钢也有机会！ 毅速激光3D打印的散热结构 就毅速激光开发的EM201来说，其成分进行了优化设计，使其能够适用于3D打印，而材料本身具有优异的导热性以及极佳的耐腐蚀性，能够大幅降低复杂随形水路表面氧化生锈造成的冷却效率降低以及腐蚀导致开裂的风险。 3D打印散热片或均热板的优势是能够一步成型，不需要焊接或螺纹密封。这三个案例也体现出毅速激光在金属3D打印精密成型、超细流道制造领域的技术沉淀，而这些经验或能延伸至精密散热领域。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经授权，谢绝转载。#增材制造 #3D打印

5月23日，中航迈特与麦克奥迪光学（香港）有限公司（Motic Hong Kong Limited）在中航迈特江苏徐州经开工厂举行全球海外市场战略合作签约仪式。中航迈特总经理高正江，副总经理高佳旺、左乾隆，海外设备销售部副总监金梦，麦克奥迪总经理廖显胜，海外事业部总经理林汉艺等出席签约活动。金梦与林汉艺分别代表双方签署合作协议。 本次签约是中航迈特与麦克奥迪继2025年达成战略合作后的重要落地举措。近一年来，双方在增材制造与光学产业融合、创新成果转化等领域持续对接，不断推动合作从框架共识走向务实实施。根据协议，此次签约双方将建立中国大陆以外全球范围内的战略经销合作关系，围绕金属3D打印设备销售、金属粉末材料推广、技术服务等领域开展深度协作，合力开拓金属增材制造国际市场。 座谈交流中，高正江表示，此次签约标志着双方战略合作进入纵深发展的全新阶段。中航迈特将协同麦克奥迪全球营销网络，加速金属3D打印设备及材料的国际化服务布局，同时助力麦克奥迪打造增材制造业务新增长点。希望双方充分依托京城机电、亦庄控股两大产业平台资源，深挖产业链价值、共享海外渠道，共谋全球化高质量发展新路径。 廖显胜表示，立足京城机电与亦庄控股长期深厚的合作渊源，双方具备坚实的协同发展根基。麦克奥迪将依托覆盖130多个国家和地区的全球营销网络，以及北美、欧洲、香港等地全资子公司的属地化服务能力，为中航迈特金属3D打印系列产品及解决方案提供海外推广与服务支撑。期待双方深化制造领域资源互补，实现强强联合、互利共赢。 此次合作，中航迈特将深度融合麦克奥迪海外渠道与服务网络优势，进一步提升金属3D打印设备、材料及工艺技术的全球服务水平，以本地化专业服务，为全球用户提供更具竞争力的国际化解决方案。

中体新材近日宣布，其位于美国加利福尼亚州的全新金属粉末工厂产线已进入全面建设阶段。 该基地占地约5,500平方米，规划建设4-6 条自动化雾化生产线，覆盖铝基、镍基、铁基、钛基等主流金属粉末, 预计2027年第一季度首批产线正式投产。 该基地建成后，中体新材将形成“中国+北美”双核心产能体系，有力推动美国增材制造产业供应链本土化进程，面向北美航空航天、消费电子、汽车制造等领域，提供高性价比高端金属粉末与闭环低碳回收粉末整体解决方案。 01全维技术赋能，严苛品质护航 凭借数年深耕金属粉末研发与生产的深厚积淀，公司将先进生产技术、严格品质管理体系与持续创新能力全面赋能加州新基地。 作为领先的3D打印金属粉末供应商，中体新材专注于多种微米级至纳米级金属粉末材料的科研与产业化，公司拥有VIGA、EIGA、PS、PREP以及自主研发的 AMP 等多种先进气雾化粉末生产产线,已取得ISO9001、IATF16949、ISO13485等多个质量管理体系认证及SCS 100%回收认证，产品远销全球40多个国家和地区，与北美、欧洲等多家国际龙头企业建立长期稳定战略合作关系。 02从"出口全球"到"扎根美国"，本土供应更高效 作为国内少数实现全球化产能布局的金属粉末企业，中体新材此次落子加州，深度贴合美国航空航天、汽车、消费电子、医疗等高端制造领域对供应链安全、交付时效与成本可控的核心诉求。生产基地本土化布局，可彻底摆脱跨境贸易中的关税波动、物流瓶颈与长周期交付风险，为北美客户提供就近生产、快速响应、稳定可靠的一站式材料供应服务。 加州工厂同步搭载全球领先的金属粉末闭环回收系统，构建“废料→再生制粉→3D打印→循环再利用”的全链条绿色制造模式，高度契合北美市场ESG发展理念与低碳政策导向。 公司是空客集团 APWORKS旗下Scalmalloy®高性能铝合金粉末的亚洲独家授权生产商，该材料广泛应用于空客A350等机型的3D打印结构件，技术实力与产品品质处于国际顶尖水平。依托规模化制造与本土化生产优势，中体新材实现Scalmalloy®高强铝、钛合金、铁基等全系列产品稳定供应，以更低成本、更快交期、更优服务，全面升级北美增材制造供应链体系。 04全球化布局，超级工厂支撑交付 中体新材已在北美、欧洲建立子公司，构建全球化、本土化产能与服务网络。随着加州基地顺利投产及安徽 8000 吨超级工厂于 2026 年底落成，标志着公司形成 “中国研发 + 中美双产能 + 全球交付”的战略格局，为全球高端制造客户提供稳定、可靠、高品质的金属粉末供应保障，助力客户实现降本、提质、低碳三重核心价值，推动增材制造产业规模化、可持续发展。

在3D打印流行之初的十余年间，诞生了一个名词，叫做“面向增材制造的设计”，又称为DfAM，就是要求设计师在基于3D打印技术进行产品设计时，不仅要考虑到它的制造能力，还要兼顾技术的局限性。 这种情况实际上是对工程师的设计能力要求更高了。但是，仅依靠人力去实现SpaceX 猛禽3发动机一样的极致简化会很难，而AI技术的出现则让这种差距正在缩短。 当AI直接能够生成可以3D打印的零件，未来的航空航天设计还需要画图吗？尤其是笔者最近发现，知名人工智能与航空航天企业LEAP 71的创始人正在写一本关于“面向工程师的代码开发”的书籍，上面的疑问更值得深思。 ➡️ AI在部件设计阶段发挥什么作用 使用基于AI的生成式设计，工程师只需要将载荷工况、边界条件、材料属性、设计空间、制造约束及性能目标等”告诉大模型，AI便能生成几十甚至几百种符合条件的设计。 其次是同步进行多物理场拓扑优化。传统拓扑优化过程通常一次智能考虑一种物理场，但AI能够同时优化结构力学、流体力学和热学目标，能够快速生成一个满足多种指标的一体化结构。 最后是让结构自动避免添加支撑打印。当结构变得非常复杂、一体化之后，内部结构需要完全避免添加支撑，此时，模型只需要执行人工输入的代码命令，即可满足3D打印的极限制造特征。 ➡️ 航空领域AI设计+3D打印应用案例 航空领域的AI设计，覆盖机身机构、发动机零件、电器系统等。在机身机构方面，AI设计能帮助实现装备结构的重大变革，实现整体化创新设计与增材制造，结构件数量可减少90%以上，制造周期也能实现倍级缩短。 2025年12月，瑞典高端技术与防务集团Saab AB与美国增材制造创新公司Divergent Technologies，宣布成功采用3D打印技术制造出长达5米的一体式无人机机身。 3D打印技术参考查询到，它使用AI驱动设计，承重结构不再是肋骨或直角纵梁，而是使用设计算法生成了最优载荷路径的有机形体，打印结构比传统机身零部件数量减少了99%以上，重量减轻了约45%，材料浪费也减少了90%。而且，该机身已通过结构载荷测试。 另一个案例来自伦敦初创公司PhysicsX，其开发了名为Ai.rplane的大型几何模型，能够在几秒内生成并评估数千种全新的飞机设计方案。该模型能够学习预测飞机物理特性，如升力、阻力、飞行稳定性和结构应力。用户可以将满意的设计导出为STL文件，并用3D打印机打印出来，以确认它真的能飞！ 在民用航空领域，空客等公司也在探索全新的飞机设计方式。早期，空客已将生成式设计应用在机舱结构优化上，打造出了一种3D打印的“仿生隔断”，重量比以往的同类产品轻45%，强度却提升8%，为飞机轻量化带来了显著突破。 由生成设计并通过3D打印的垂直尾翼 在这一成功的推动下，空客公司利用生成式设计工具重新设计了飞机的其它更多部件，从垂直稳定器到座椅腿、机舱的内部布局，力图实现最佳生产和成本效益。 ➡️ 航天领域AI设计+3D打印应用案例 将AI设计与3D打印技术结合的典范是来自迪拜的LEAP 71公司，它本身并不是航天公司，但近几年正通过一件件的颠覆性设计和发动机试车，来证明其解决方案的强大之处，进而寻求与航天企业的合作。 该公司自主研发了名为Noyron的计算工程AI平台，能够基于物理与工程原理，而非概率推测，直接生成可制造的零部件乃至整机。 2024年，LEAP 71团队仅用3周就完成了此前人类工程师需要数年时间才能实现的研发突破。其开发的液氧煤油气动塞火箭发动机成功进行热试车；2025年，该团队又试车了一台液氧甲烷气动塞发动机。 笔者注意到，Leap 71的这些努力确实给它带来了很多客户，甚至包括国内的商业航天企业。 2025年，国内火箭制造新锐微光启航宣布与Leap 71合作设计的3D打印同轴剪切喷注器成功落地。它的重要意义在于，这是国内首个公开的使用AI设计的实际应用航天部件。 2025年6月，LEAP 71宣布与Aspire Space达成合作，其将使用Noyron工具为后者研发一款可重复使用的大型运载火箭发动机。 直径600毫米的喷油器喷头 写在最后，所有的创新都需要快速迭代，这一点我们从马斯克高频次的试飞星舰就可以发现。通过将工程知识转化为代码，人工智能技术能够在几天内完成过去需要几个月才能完成的工作，这无疑将带来极大的设计变革。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经授权，谢绝转载。#增材制造 #3D打印

3D打印技术参考注意到，主张以AI和机器人技术革新工业3D打印流程的软件开发商Aibuild，近日在有限元仿真方面取得进展，其将3D打印热力学模拟的速度提高了1万倍。报道称，这项技术已通过美国航空航天研究所（NIAR）的验证。 Aibuild公司发布的新工具名为FETS，这是一款热力学有限元模拟器。与此前依赖高性能计算机集群不同，FETS利用云端GPU计算，不需要专业的本地计算机，整个计算过程只需要电脑联网就可实施。 同样重要的是，该工具可直接集成到CAM环境中。不需要单独导出文件，也不需要在另一个程序中手动重建层几何形状，有限元网格由扫描/打印路径数据自动生成。用户可以一直留在熟悉的环境中工作，仿真则作为同一数字线程的一部分在后台运行。 FETS能够输出六种关键数据：热分布、热力学模拟、变形预测、残余应力分析、层间质量评估（包括弱熔合和下垂检测）以及基于模拟应力的裂纹预测。 换句话说，它能够在几分钟内呈现零件在打印过程中可能发生的全部状况，而此前这可能需要几个小时甚至几天。 Aibuild表示，这款工具不需要任何专业的有限元分析 (FEA) 知识。其界面简洁明了，需要配置的参数极少，默认设置经过优化，无需额外调整即可提供可靠的结果。 这意味着，即使是普通的3D打印设备操作员，也可以通过FETS工具了解整个打印过程。 不过，FETS的主要目标用户是工业和航空航天制造商，而非小型的3D打印工厂或业余爱好者。当制造失败的成本确实很高时，FETS的经济效益就能显现出来：例如大型金属部件、昂贵的材料和较长的交货周期。 热量是金属3D打印技术多年来一直面临的一个根本性难题，没有人确切知道热量在打印过程中如何穿过零件，以及它在此过程中会对材料产生什么影响。 零件会发生翘曲、出现裂纹，残余应力会破坏几何形状，每一次打印失败都意味着材料、机器时间和能源浪费，而且这些损失无法挽回。FET技术正是为了解决这个问题而开发。 3D打印技术参考还注意到，Aibuild并未止步于FETS目前的各项功能，而是正致力于集成英伟达NVIDIA PhysicsNeMo平台的傅里叶神经网络算子模型，目标是将仿真时间缩短至5分钟，与传统工具相比，这将节省99.9%的时间。此外，实时变形和残余应力预测也已列入开发计划，从而能够在构建开始之前进行几何补偿。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经授权，谢绝转载。#仿真 #3D打印 #英伟达

3D打印技术参考注意到，来自合肥工业大学和昆士兰大学的联合团队，近日在铜3D打印研究方面取得一项重要进展。 他们开发出了一种铜粉末颗粒表面处理技术，显著提升了材料对激光的吸收率。即使使用低功率的红外激光，也可以实现“近纯铜”粉末高质量打印！ 在颗粒表面做仿生结构并获取“近纯铜” 研究人员从植物叶片表面的微凸起结构能有效捕获光线得到了灵感，他们选择在铜粉颗粒表面创建纳米多孔网络结构，来模拟叶片的“光陷阱”，增强激光多次反射与吸收。 而这种多孔网络结构的获取，是通过所谓的“脱合金”技术获取的。研究人员使用了水雾法制备的CuZn30和CuZn50粉末，在浓盐酸中腐蚀析出Zn元素，该过程不仅使颗粒表面形成了孔隙结构，还使得颗粒表面的Cu元素含量显著提升。 脱Zn的程度以及颗粒的网络结构多少，可以通过粉末与浓盐酸的作用时间来控制。以CuZn30为例，轻度脱Zn过程需要4小时。在这期间，粉末颜色变化明显，这与成分变化相关。 由于锌的溶解，颗粒表面铜相对浓缩，最初的金黄色粉末在1小时内迅速转变为红褐色。通过长时间浸没（2–4小时），颜色演变逐渐稳定，表明表面脱Zn过程接近完成。4小时后，CuZn30粉末呈现出与纯铜几乎相同的颜色，间接反映了近表面结构和成分的显著变化。 为进一步验证脱Zn对相组成和颗粒表面形貌的影响，研究人员对重度脱Zn处理前后的CuZn30进行了对比分析。EDS分析发现，粉末表面的Cu含量提升至约96.3%，粉末表层及近表层已接近纯铜成分；而XRD确认粉末主要由元素铜组成；SEM结果显示，铜颗粒表面出现孔隙密集、相互连通的纳米多孔网络。 激光吸收率提升近三成 那么这种改造了颗粒形貌和成分的铜粉对激光的吸收情况如何呢？ 研究人员测试了脱Zn前后的粉末反射率。文中指出，原始CuZn30对1064nm波长的红外激光反射率为59.4%；经重度脱Zn处理后得到的“近纯铜”，反射率降至47.7%，这意味着吸收率提升了28.8%。与纯铜对比，这种“近纯铜”对激光的吸收率，是普通纯铜的5倍以上。 对于LPBF金属3D打印来说，近三成的吸收率提升将会带来熔化质量的改善。测试结果显示，商业纯铜粉只有在300w以上的激光功率下才能形成连续稳定的熔池，这说明其工艺窗口较窄；而重度脱Zn的“近纯铜”，在100-350w的范围内，均能形成连续稳定的单熔池，这表明其具有更宽的工艺窗口。 仿生结构对粉末-激光相互作用的影响 在激光与粉末相互作用过程中，入射激光根据表面形态表现出不同的光学响应。对于光滑铜颗粒，入射激光主要在颗粒表面发生镜面反射，因为铜本身反射率较高，且由于缺乏可以重新引导光线的几何特征，反射次数有限。 相比之下，脱合金铜颗粒上微尺度的表面孔隙会引发明显的多重激光反射和局部光线捕获。这些表面空隙作为光学腔体，反复引导入射光线，从而增加激光能量的有效光学路径长度和局部停留时间。因此，颗粒吸收了更多入射激光能量，从而增强能量密度并更深入粉体。 研究发现，脱合金铜颗粒的温度远高于光滑铜颗粒，在70微秒时达到约1400 K并开始熔融，而光滑铜颗粒的熔融则在74微秒后开始。 随着激光照射的持续，两种颗粒的熔融区都会增加；然而，脱合金铜的熔化深度始终比光滑铜更大。这直接反映了孔隙诱导的能量捕获机制，有助于将能力“困”在近表面区域，加速材料熔化。 研究人员得出结论，通过加强脱合金工艺，成功制备了几乎纯净且激光吸收率显著提升的铜粉，拓宽了铜基粉末在增材制造中的应用范围。 不过，笔者注意到该研究到此并未停止，他们还对这种带有表面仿生结构的颗粒对纳米颗粒的附着能力进行了研究。这是因为，纳米颗粒改性已经是重要的提升激光吸收率和材料性能的手段。研究发现，相比光滑铜颗粒，多孔铜提供了丰富的锚定位点，可实现纳米颗粒分散更均匀。因此，该技术也为制备高体积分数的纳米颗粒增强铜基复合材料提供了新方法。 从铜3D打印的发展来看，产业端并没有放弃红外激光3D打印纯铜这一路线。这项研究提供了一个思路，即在铜颗粒表面充分“造孔”，这虽与通常的粉末规格要求相悖，但的确是一条可以探索的高反射金属3D打印优化路线。 内容参考：Bioinspired surface dealloying enables high-laser-absorption copper powders for additive manufacturing 注：本文由3D打印技术参考创作，未经授权，谢绝转载。#铜 #3D打印