来自德国普福尔茨海姆大学的研究团队于2019年创立了一家名为MetShape的公司，其凭借一种基于立体光刻的金属3D打印技术，该公司于近日获得了一笔风险投资。这项技术被称之为LMM工艺，号称能够实现金属3D打印高精度成型。 LMM技术根据光聚合原理生产高精度零件生坯，其原料为金属粉末和光敏聚合物的混合体。通过掩模曝光，可以精确快速地成型整个层面，聚合物粘结剂选择性的在局部交联，将金属粉末粘结在一起。打印完的生坯经历脱脂和烧结后可以形成致密化的零件。 LMM工艺原理 LMM工艺采用蓝光实现光聚合 MetShape指出，这种制造方式特别适合小尺寸金属零件的3D打印。当层厚达到50μm时，可实现约0.1mm的壁厚和最小直径0.1mm的微孔。使用LMM技术，打印过程没有热应力从而不需要支撑结构，这不仅可以打印更为复杂的结构，还可以像粘结剂喷射技术一样实现多层零件一同制造，同时无须SLM技术那样复杂、耗时的后处理过程。 采用LMM工艺可以实现零件多层打印 在《纯铜3D打印新工艺：采用DLP工艺实现99.99%的材料纯度》一文中，3D打印技术参考介绍了美国Holo公司利用高分辨率光学成像仪对纯铜粉和光敏树脂混合而成的浆料进行3D打印的技术，其结合已经非常成熟的金属注射成型（MIM）后端工艺，对打印后的生坯进行脱脂和烧结，最终生产出高性能零件。而MetShape公司无疑将该技术的应用领域进行了拓展。 然而，3D打印技术参考并未找到MetShape公司LMM技术的演示视频，而其合作厂商奥地利Incus则具有相同的技术，且同样称之为LMM工艺，笔者认为，这是同一种工艺。 从打印过程的视频可以看出，材料为树脂和金属粉末的粘稠液体，类似浆料，但打印完成后却可以将材料整体取出，在对其加热后，非零件部分可以轻松与零件分离流出。 光聚合过程 打印完成后处理 ‍ 脱脂烧结完成的零件对比 MetShape脱脂烧结后的零件 Incus脱脂烧结后的零件 MetShape指出，LMM工艺的局部最高分辨率可以达到40μm，机械性能优异，可成型材料范围广泛，甚至包括无法用于焊接的材料。Incus展示的其可成型材料包括铁基合金、铜、钛、贵金属以及硬金属。MetShape公司官网展示了采用LMM工艺和轧制316L不锈钢具有相近的强度；而Incus给出的数据则表明，LMM工艺制造的316L不锈钢密度为7.87g/cm3，强度超过了退火锻造材料，同时拥有优异的表面质量。 采用LMM工艺制造和轧制的316L不锈钢的强度 Incus采用LMM工艺打印的316L不锈钢的强度和表面粗糙度 在设备成型尺寸方面，MetShape基于该技术的最大成型尺寸为 75 x 43 x 100 mm；在下一个开发阶段，其成型尺寸将达到150 x 86 mm。而Incus的相关资料则表明，其打印机的成型尺寸目前为 89.6x56 x 120 mm，投影仪的分辨率为2560x1600 px。 这种基于立体光刻的高精度金属3D打印解决方案可实现从医疗到汽车、航空航天到奢侈珠宝等广泛应用的复杂零件的精确、高质量生产。 注：本文内容来自3D打印技术参考。欢迎转发主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.迄今最高：立体光刻3D打印强度超1GPa的氧化铝陶瓷 2.我国实现陶瓷太空立体光刻3D打印 3.粘结剂喷射3D打印：高DPI并不意味高精度，五个因素是关键 4.具备粘结剂喷射技术成型潜力的金属和非金属材料超过40种

今年上半年，美国陆军与该国应用科技研究组织（ASTRO）签订了一份合同，涉及开发一款新的金属3D打印设备，用于坦克和悍马的单件装甲车底盘直接制造。ASTRO声称，这款打印机将能够打印尺寸为30 x 20 x 12 英尺（约9 x 6 x 3.6 m）的单一、无缝战车外部构件，从而缩短交货时间、显着降低制造成本、并实现更轻的车辆设计。该组织首席研究员透露，大规模增材制造有可能改变军用车辆的制造方式，同时使美军减少对过去脆弱的供应链的依赖。 减轻零件重量、加快制造速度是该领域的关键要素 该设备将成为世界上最大的用于地面车辆生产的金属 3D 打印机，其成型尺寸应该足以构建任何特点的地面车辆零件。作为主要承包商， ASTRO将依次验证当前多种技术，因此与Ingersoll Machine Tool（英格索尔机床公司）、Siemens和MELD Manufacturing等分包商展开了进一步合作。 当前，最为常用的金属3D打印工艺是无异于粉末床熔融技术，其使用高能量选择性地固化金属粉末。2019年，美陆军还要求3D Systems开发9激光器1m x1m x 0.6m的大型SLM金属3D打印机，但该工艺必须完全清除构建环境中的氧气和湿气，以防爆炸并确保打印质量。即便如今SLM技术的成型尺寸越来越大，但与美国陆军项目的规模仍然相去甚远。建造一个具有这种建造体积的密闭腔室将极其昂贵，反复填充惰性气体更是非常不切实际。 拟定的大型金属3D打印机的设计效果图 [来源：美国陆军] 美国陆军项目的另一种可能性是采用DED能量沉积或WAAM电弧增材制造技术，其中机器人系统使用焊接工具头逐渐沉积材料。在此类技术的应用方面，火箭制造公司Relativity Space分别拥有若干台可以打印15英尺（4.5m）、20英尺（6m）甚至30英尺（9m）的“Stargate”的3D打印机，可同时打印第一级和第二级火箭以及整流罩。然而，由于该过程涉及高温，零件质量和热复杂性是难以绕过的问题，因此最终未被ASTRO选择。 Relativity Space世界最大金属3D打印机 对于该项目，另有两种工艺值得考虑。一种是澳大利亚SPEE3D公司推出的冷喷涂3D 打印工艺。它采用细小的金属颗粒以超音速喷出，并与基体接触瞬间产生剧烈的塑性变形，接触面积增大，加上撞击速度快、作用时间短，产生的热量来不及散失，温度的升高使粒子和基体部分熔化，形成局部冶金结合，因此可以利用该技术进行大型零件的直接制造，其速度比激光沉积和送丝电子束熔化都要快出很多。 冷喷涂金属3D打印工艺 然而，ASTRO目前选择了MELD Manufacturing的搅拌摩擦焊技术，这是一种无须高能热源、不需气体保护，能以10倍速度成型的金属3D打印技术。它利用搅拌针与连接件的搅拌摩擦产生热量软化连接处的材料，再通过轴向的压力使得材料连接在一起。在该过程中，材料并未经历熔化与凝固而一直保持固态，且过程中的挤压又起到“锻造”作用，最终得到的是性能良好的细晶组织。细晶组织具有良好的机械性能和疲劳性能，且能改善材料的延展性，这也是材料提高强度等性能的原因。 虽然与粉末床激光熔融技术相比，该工艺所制造的零件仅是接近最终形状，但其能够可靠且快速地沉积金属。不必经历高温过程，还不需要任何特殊的腔室、惰性气体、高能激光器等，只需要旋转工具头并四处移动，从而最大程度保证了制造过程的稳定可靠。 搅拌摩擦焊的原理 Meld Manufacturing搅拌摩擦增材制造过程 Meld Manufacturing已经成功开发出钛合金、铜合金、不锈钢以及镍基合金等主流材料的3D打印工艺。所制造的IN625的疲劳寿命相比原料棒材提高了4倍，并能够以至少10倍于粉末熔融工艺的速度进行材料沉积。而且，该工艺能够制造多金属材料和梯度材料。 对于本文所提到的合作项目，美国陆军要求首先将最终设备的较小版本作为试点项目构建，然后是全尺寸设备。目前，Meld Manufacturing已被美国陆军选为远征技术服务商，使其尽可能靠近战场进行维修和生产战斗车辆部件，同时提高整体效率并降低成本。未来，美国陆军很可能能够自由建造各种一体式车体，从而加快野战的机动灵活性。而在将3D打印用于战地维护方面，美军采用了多种多样的工艺类型，前不久美国防部还授予ExOne粘结剂喷射3D打印移动方舱的制造合同。 ExOne移动方舱，脱脂烧结炉也将集成于内部 武汉天昱“全新一代智能铸锻铣短流程绿色复合制造机床”建成投运 在今年TCT展会上，国内中科煜宸、鑫精合等公司展示了多件大型金属3D打印构件。而近日，被国家限制出口的微铸锻铣一体化增材制造技术（最大尺寸可达：5.8×5.2 ×1.5m）迎来投产。7月1日，“全新一代智能铸锻铣短流程绿色复合制造机床”建成投运，该机床是满足大型金属构件行业应用需求的超大尺寸智造3D打印装备，也是“金属3D微铸锻技术”的第四代大型装备，可一次成型、实现多功能复合以及柔性智能控制。 注：本文内容来自3D打印技术参考。欢迎转发主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.重磅！国家增材中心10m级高强铝合金重型运载火箭连接环实现一体化制造 2.增减材混合制造技术大幅提高武器装备生产速度 3.专题：2021，多激光、超大型金属3D打印的时代已经到来 4.新趋势：使用多工艺融合开发3D打印多材料梯度合金

2021年，越来越多的本科及职业院校将增材制造列入常规教学体系。在往期3D打印人才专题文章中，3D打印技术参考分别从国家机构和增材制造企业两个角度介绍了当前我国3D打印人才现状及校企合作努力。本期内容来自一线教师——太原市交通学校周明老师，其详细介绍了在增材制造专业开设及教学过程中，学生及教师所面临的困惑、专业建设及发展存在的问题以及实践及成效等内容，值得本领域企业及职业院校深入研究。本文归属《3D打印人才专题文章三》。 中职学校开设增材制造专业面临的问题 1.学生情况分析 中职学生基础薄弱且对职业的认知程度不高。很多学生不了解自己所学的专业，不知道将来要从事什么样的职业，对于就业处于被动接受的状态，没有主动去了解职业和做好职业规划的想法。有些学生甚至害怕就业，学习期间也因为方向不明确而缺乏学习动力。 2.教师和教学现状分析 （1）教师情况。中职增材制造技术应用专业通常成立时间较晚，很多学校师资力量不足。现有增材制造技术应用专业教师虽然接受过相关培训，对新兴专业有浓厚的热情，但实践经验不丰富，存在边讲边学的情况，教师业务能力有待提高。 （2）教学现状。中职增材制造专业还未形成成熟的、适用于中职学生的课程体系。如机械行业从业人员要求掌握正向建模和逆向出图能力，这需要扎实的专业知识作为基础，要求学生掌握机械制图、互换性与测量技术、机械原理、材料力学等专业知识，较适合大专及以上层次院校学生。中职增材制造技术应用专业的教学重点通常是使学生掌握打印设备或扫描设备的使用和维护，学生毕业后难以达到机械行业对人才的需求。因此，中职阶段应根据学生学情设计课程，调整教学目标。 3.专业建设及发展中存在的问题 作者总结了中职学校在增材制造专业建设及发展中存在的问题，具体包括如下5个方面。 （1）学生就业压力大。有些中职学校的增材制造专业开设了“3D打印技术”“3D打印设备操作与维护”“正向建模”“逆向工程”等课程，学生毕业后只能进行桌面级3D打印设备的操作和维护。但桌面级3D打印设备的操作比较简单，企业为此配备的专业维护人员也较少，学生就业压力大。 （2）学生能力无法满足岗位需求。3D打印设备的操作和维护不仅要求人员具备专业知识，还要求具备跨学科的综合能力。如在正畸牙套的制作过程中，应用了逆向建模和3D打印技术，要求从业人员具备一定的医学知识，这对中职学生来说几乎是“不可能完成的任务”。 （3）课程设置不合理。由于经验不足，许多中职学校的增材制造技术应用专业在课程设置上存在不系统、不合理等问题。 （4）课程难度与学生接受能力不匹配。若仅从增材制造行业的整体应用情况来设计课程，会增加中职学生的学习难度，使学生丧失学习 兴趣。 （5）专业方向不明确。有些中职学校在招生压力下开设了增材制造相关专业，但缺乏明确的就业方向，专业建设和课程设置混乱。 中职学校增材制造专业建设的探索和实践 针对目前中职学校在增材制造专业建设中所面临的问题，很多学校进行了相应的改进和调整，体现在如下两方面。 1.立足现有条件，整合最优资源 按照成型技术原理，增材制造技术可划分为熔融沉积成型技术、选择性激光烧结技术、立体光固化技术、选择性激光熔化技术等。中职学校应根据自身实际情况，选择其中某几种设备或某个方向进行专业建设。 2.满足学生学习要求并提供继续深造的可能 在开设新专业前，应根据当地实际经济情况进行充分的市场调研，既要符合当地经济发展状况，也要符合中职学生的学习能力，使专业建设满足学生要求，为中职学生继续深造奠定基础。 专业建设实践及成效 太原市交通学校针对增材制造专业建设和发展中存在的问题，进行了相应的实践和探索，并取得了一定成效。 1.市场调研及分析 目前，太原市增材制造行业市场规模有限，现有的设备操作和维护岗位不充足，无法满足中职学生就业需要。太原市交通学校在专业技术应用层面进行了开拓式调研，增材制造岗位及其工作任务如下表所示。目前，太原市具备一定规模的广告企业、模型制作企业有上百家。作者调研了其中多家广告公司和模型制作公司，了解了相关企业的人员缺口情况和招聘条件，具体如下。 （1）设备操作人员。要求安全操作相关设备（如木雕机、激光雕刻机、UV平板机等）。 （2）安装调试人员。要求能吃苦耐劳，将产品交付给客户。 （3）模型制作人员。掌握普通模型（广告模型）的制作方法，具有团队协作精神，完成产品制作。 （4）产品工艺编制及设计人员。能够操作行业常用软件，有一定设计能力（能够灵活使用素材库的元素进行产品设计）。   增材制造岗位及其工作任务 作者在调研中发现，广告企业的增材制造相关岗位需求与太原交通学校增材制造专业培养目标一致，若增加该方向的人才培养，不仅能改善目前岗位不足的现状，还能充分发挥太原市交通学校的优势（太原市交通学校的美术设计专业教学经验较丰富）。 作者在调研中还发现，传统的模型制作过程受到比例、材料及工艺的限制，存在手工制作难度高、成本高、精度低的问题。如果引入3D打印技术，则会降低模型在制作过程中的成本，同时大幅提高制作精度，也降低了对技术工人的要求。例如，传统的发光字、发光图案边缘的细小部分要靠有经验的技师手工修整，不仅难以达到理想的效果，而且难以制作出理想的发光效果。 应用3D打印技术，不仅能使字体和图案边缘整齐，而且可以添加各种不同效果。传统的地形制作通常由人工用纸片粘接完成，地形的准确性较低，人工成本较高。通过3D打印技术，不仅能节约人工成本，还能大幅提高地形的准确性，减轻产品质量，便于运输和安装。针对以上行业需求，太原市交通学校调整专业人才培养目标为模型制作、广告行业输出人才与技术。同时也能为深度的校企合作打下良好的基础。 2.实训设备及场地建设 太原市交通学校根据市场需求，建设了有针对性的3D打印实训室。实训室内目前有大量用于开展教学的桌面级3D打印机、用于学生进行打印上色练习的模型素坯；还配合图形工作站购入了高精度桌面级3D打印机，用于高精度模型建模及制作的教学；还配备了发光字围边打印机，用于发光字、发光图制作教学；某型号快速成型机，用于木模制作和各类仿铜、仿石效果教学。此外，还有树脂机、食品打印机等。众多专业设备不仅方便了教学，还开阔了学生视野。 为使学生更快适应行业，太原市交通学校还购入了木雕机、激光雕刻机、UV平板机等广告行业的通用设备，为学生进入社会提供了更全面的帮助。 3.师资建设及专业设置 在师资建设方面，太原市交通学校组织教师到北京某公司进行3D打印机的操作培训，受训教师不仅学习设备操作，还学习和了解了快速成型设备在市场中的应用。在太原奥蓝公司的企业实践活动中，教师不仅学到了相关技术，也了解了企业的人员需求，为毕业生就业进行了摸底。 此外，太原市交通学校增材制造专业还根据市场需求进行了多种尝试，如与机械类专业、美术类专业进行跨界合作，与开设增材制造相关专业的学校进行交流学习，与山西省高职院校进行合作办学等。 机械类专业注重培养学生建模、逆向工程和设备的操作与维护能力；美术类专业注重培养学生地形及模型的手工制作、上色及相关设计能力。在与这两个专业的跨界合作中，打破了专业课程体系建设的常规，借鉴IHK（德国工商会）培训模式，在学生一年级时，开设“模型制作”“模型上色”“3D打印基础”“正向建模”等课程，并组建课外兴趣小组，同时安排学生到企业进行参观学习。使学生在入学初期就有充足的实践机会，不仅激发了学生的学习热情，而且使学生对专业形成了较为明确的认知。在学生二年级时，开设“逆向建模”“3D打印机维护”“逆向扫描”“CAD及制图”“电工电子”“设计原理”“机械基础”等课程。从二年级第2学期开始，学生可以选择方向，如学生有意选择继续深造，其学习内容将偏向机电类课程，为将来进入更高阶段学习打牢基础；如学生有意选择就业，则进行强化技能类的教学。在三年级第1学期开设“毕业设计”“艺术设计”两门课程，并帮助学生在毕业前完成一个完整的作品。经过以上调整，毕业生不仅可以很好地服务于当地的模型制造、广告企业，也可以利用所学技能自主创业。 目前，太原市交通学校已有学生进入广告公司实习，学生反映在学校期间的学习为工作积累了一定的基础，所学技能能够满足实习需要，还有个别学生希望将来能够自主创业。 结语 在中职学校中，专业的发展是否能紧跟时代步伐关系着每名学生的成长和成才。多专业的教学融合是专业发展的创新改革和尝试。课程融合有效消除了传统教学的弊端，激发了学生学习的积极性。通过教育实践，作者认为专业融合还有进一步提升的空间，在对接行业、企业发展方面，还有更多有益实践值得尝试。 在3D打印技术参考看来，太原市交通学校在增材制造专业建设方面无疑具有引领性的作用，对于众多职业院校开展本技术的人才培养具有指导意义，学校不仅要育人，更要为学生学有所用负责。 注：本文内容已获授权。欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.工信部装备工业发展中心：我国增材制造从业人员现状分析 2.聚焦3D打印人才培养，国内金属增材制造技术人才培养联盟成立 3.职业平台报告：3D打印人才技能的要求有哪些？ 4.全国技能大赛，推动3D打印职业教育向更高水平发展 --广告--

2018年，惠普宣布将推出基于粘结剂喷射技术的金属3D打印机，经历多年研发和测试，该产品终于将要上市。近日，惠普宣布Metal Jet数字制造方案已面向全球部分地区客户交付，预计于2022年初进入中国市场；全新的Metal Jet技术能够以高于其他3D打印技术数十倍的工作效率及明显低于其他粘结剂喷射成型系统的成本，生产功能性终端机械零件。 从批量化制造的角度，3D打印技术参考认为激光粉末床熔融工艺当前尚无法与粘结剂喷射技术相比，即便前者工艺所配备的激光数量在增多、尺寸也在增大，但工艺本身的限制因素导致了其在成本和速度方面仍然不敌后者。 自新技术发布以来, 领先的制造企业GKN和Parmatech等已经在其工厂规模部署了该数字制造系统，其创新型垂直行业终端零件用户包括知名品牌大众汽车、威乐、Primo Medical Group、OKAY Industries和Cobra Golf等。相较于其他3D打印技术，HP宣称，Metal Jet可将工作效率提升高达数十倍，并显著降低成本。 同时，惠普表示Metal Jet是一项突破性的粘结剂喷射成型技术，是惠普30多年以来对打印头和先进化学技术不断累积和创新的成果。该技术提供4倍冗余喷嘴和双倍打印杆，并大幅减少粘结剂重量，相较于其他金属3D打印解决方案，其工作效率和可靠性大大提高。HP Metal Jet将首先应用于生产不锈钢零部件，交付各项性能均满足或高于ASTM和MPIF标准的成品。 HP Metal Jet技术助力行业转型 ●Parmatech惠普与金属注射成型公司Parmatech展开合作，为客户批量生产Metal Jet金属零件。已有40多年历史的Parmatech是全球金属注塑成型领域的行业领导者，专注于为医疗和工业行业大批量生产高品质、低成本的金属零件。Parmatech总裁Rob Hall表示：“HP Metal Jet是首个切实可行的工业级生产金属零件的3D技术。我们的客户追求极致的性能、质量和可靠性，而惠普的领先技术和颠覆市场的成就让我们有信心能为客户提供超出预期的产品。我们很高兴能够在我们的工厂部署HP Metal Jet，并开始生产手术剪刀和内镜手术钳等复杂零件。HP Metal Jet突破了传统金属加工技术，能实现全新的应用比如制造出新型几何图形的零件。我们相信，HP Metal Jet技术将发挥其关键作用，助力我们开发创新型的解决方案以帮助客户应对各种各样的挑战。”●威乐HP Metal Jet技术还用于为威乐（全球水泵和水泵系统解决方案领导者）生产更经济、液压效率更高的工业零件。威乐需要生产形状各异、尺寸不一的初始液压部件，例如叶轮、导叶体和泵壳，而HP Metal Jet技术生产的零件不仅可以满足高度定制化的需求，还拥有能够承受强烈的吸力、压力和温度波动的高性能。 ●Cobra Golf® 2020年11月,高尔夫球杆行业创新领导品牌Cobra Golf®宣布推出首款采用惠普3D打印技术生产的创新高尔夫推杆产品KING Supersport-35。这款限量新品由来自Cobra、惠普及Parmatech的工程师历时两年共同打造，采用网格结构的全3D打印金属机身，可优化重量分配，提高刀背型推杆的惯性力矩 (MOI)。这款新品还配备了由SIK Golf参与设计的嵌入杆面，让每一次挥杆动作更为精准和连贯。 COBRA高尔夫推杆产品 KING Supersport-35是高尔夫球杆设计和制造方式的一次全新升级。与传统制造方法及其他3D打印工艺相比，惠普Metal Jet技术在设计、生产速度方面均具有优势。COBRA 和惠普于 2019 年初达成合作，设计团队在仅八个月的时间内打造了35个设计迭代版本，充分展示出惠普 Metal Jet技术的设计自由度，和对加快产品创新速度的促进作用。此次新品是双方合作的初次试水，双方还制定了更为长远的合作计划，持续利用惠普增材制造技术打造性能更强的高尔夫装备。2021年，COBRA计划推出另外两款采用3D打印技术的全新产品。 Cobra Golf 市场营销副总裁 Jose Miraflor 表示：“COBRA 致力于提供高性能的产品，帮助处于不同阶段的高尔夫球手发挥出最佳状态，享受比赛乐趣。为了达成这一目标，我们需要在产品的设计、开发和生产过程中采用高效高质的制造工艺。携手惠普与Parmatech，我们充分利用了Metal Jet技术的优势，以经济高效的方式实现了快速的产品设计和迭代升级。相信这款创新性推杆产品，将引领高尔夫运动装备行业迈入一个新时代。” 惠普公司 Metal Jet技术全球负责人 Uday Yadati 表示：“3D打印技术以其优越的个性化和定制化生产特性，将为消费者带来颠覆性的产品和体验。KING Supersport-35便是惠普Metal Jet 3D打印技术赋能产品设计和生产的强有力证明。惠普3D打印的卓越技术、Cobra对创新的不懈追求以及 Parmatech深厚的技术积累，共同为全球高尔夫爱好者打造了这款创新产品。” 专为批量生产而设计 ●GKN GKN是全球领先的粉末冶金技术生产材料和产品制造商，旗下品牌包括GKN烧结金属、GKN海格纳士和GKN增材制造。 GKN首席执行官Peter Oberpar-leiter表示：“我们正处在一个令人兴奋的新时代转折点，3D打印批量生产的未来不可逆转。有了惠普全新Metal Jet技术，我们将摆脱过去的成本限制，抓住拓展业务的新机遇。我们拥有一脉相承的优良传统、专业的粉末生产技术和知识、卓越的数字化金属零件加工工艺，这有助于我们推动整个增材制造价值流实现工业化。加上HP Metal Jet技术的成本和技术优势，我们将帮助客户把效率和产能提高到前所未有的水平。” ●大众汽车…

梯度材料是两种或多种材料复合成组分和结构呈连续梯度变化的一种新型复合材料；它要求功能、性能随内部位置的变化而变化，实现功能梯度。在组合方式上，梯度材料有金属/金属、金属/陶瓷、金属/非金属、陶瓷/陶瓷、陶瓷/非金属以及非金属/塑料六种。在制造工艺方面，对于不同的材料组合方式已经发展出了不同的工艺类型，3D打印是其中之一。 经后处理抛光和热等静压处理的3D打印火箭燃烧室 在往期文章中，我们已经注意到欧洲的多国团队已经发起了联合项目，共同推动多材料、多工艺协同金属3D打印。国内清华大学林峰教授团队、北京科技大学曲选辉教授团队以及华南理工大学杨永强教授团队也已将该方向纳入其中。本期，3D打印技术参考以NASA的实践为例，介绍采用最优的工艺组合实现多金属梯度成型的实践案例。 增材制造为开发具有复杂内部特征和薄壁的火箭发动机组件带来了重要设计和制造机会，但主流的工艺都集中在制造单一材料，而现实应用中的整体式部件可能是多种材料的组合。因此，现有的增材制造工艺无法完全优化应用结构。NASA在定向能量沉积技术方面的探索已经表明，增材制造为节省成本和缩短制造周期带来了可观回报，同时使零件重量和性能也得以优化。 GRCop-84铜合金与Inconel 625高温合金的复合 NASA于2014年开始旨在探索使用3D打印技术生产低成本上层级推进系统能力的LCUSP项目。在该项目中，NASA成功展示了使用激光粉末床熔融技术（SLM/L-PBF）制造GRCop-84铜合金燃烧室衬里以及使用电子束自由沉积技术（EBF）在推力室衬里上制造Inconel 625冷却通道和外壁的能力。这种3D打印的多金属复合结构燃烧室于2018年成功进行了热火测试，NASA还通过与工业界的合作进一步将其发展为成熟的双金属燃烧室。 SLM制造的燃烧室铜合金衬里和DED制造的镍基合金外衬 LCUSP项目的成功实践表明，不同工艺之间的“最佳组合”为快速开发低成本、梯度材料高质量火箭推进部件提供了上升通道。 GRCop-42铜合金与HR-1镍基高温合金的复合 RAMPT是NASA于2017年开始的另一项借助3D打印开发并推进火箭发动机部件设计与制造的项目，其不仅希望减少零件数量和重量、提高可靠性，还希望保持稳定的供应链。在该项目中，NASA采用激光能量沉积技术（LP-DED）打印了直径1.5米、长度1.8米的镍基高温合金（NASA HR-1）整体通道火箭喷嘴，并将零件数量从1100多个减少到10个以内，制造时间也仅仅90天。这种近乎完整的原型设计和制造能力使研究团队迅速用于制造更大尺寸的火箭演示器件，如SLS火箭的RS-25发动机喷嘴，它的尺寸相当于此前打印喷嘴尺寸的1.5倍。研究人员最终在五个月内验证了3D打印的整体冷却通道和薄壁结构，并有效控制了打印变形。 NASA采用激光能量沉积制造整体式火箭发动机喷嘴 NASA采用激光能量沉积制造的HR-1合金整体式喷嘴，直径1.5m，长度1.8m，其尺寸为RS-25喷嘴的65％ RAMPT项目进一步增强了3D打印在喷嘴和燃烧室制造中的优势，并进一步完善了相关技术。NASA近些年新开发了一种新的3D打印铜合金GRCop-42，并正在研究在SLM打印的该合金的燃烧室上直接采用激光沉积HR-1高温合金冷却通道喷嘴，这种整体式的结构将不再需要螺栓连接，增加了结构稳定性。与之相关的预防构建失败和变形的建模、工艺仿真也都在计划之内，相关的材料表征、测试等也在进行之中。 NASA在L-PBF打印的GRCop-42铜合金外采用LP-DED工艺打印HR-1高温合金制造整体式部件 NASA使用L-PBF工艺打印的GRCop-42铜合金和LP-DED打印的HR-1高温合金整体式部件 GRCop铜合金系列已经在NASA多个项目中获得测试和应用，同时HR-1高温合金的微观结构和材料特性也正在得到研究。结合铜合金的导热性和镍基合金的高温强度，双金属或多金属的一体化结构部件无疑会减少很多制造步骤并增加稳定性。但是，与其将这种结构称之为双金属或者多材料，不如称其为梯度材料。 3D打印梯度材料在航空航天领域大有可为 成分梯度合金在航空航天领域具有重要的应用潜力，工件的不同位置工作条件可能不同，所需要的的特性也会有差异。例如一个位置需要抗腐蚀，另一个位置需要抗蠕变，这就需要连接两种或多种不同的合金；再以燃烧室为例，其衬里需要铜合金的高导热性，外层则需要镍基合金的高温强度。虽然目前已经有冷/热涂层和熔焊等不同的金属连接技术，但它们对于大型部件的连接要么成本很高，要么工艺复杂。 使用激光粉末床熔融（LPBF）和直接能量沉积（DED）等技术对金属部件进行增材制造具有非常大的优势，它提供了更好的尺寸精度，最大限度的减少后处理，并改进了组合材料的机械性能。 广州雷佳杨永强教授团队3D打印的梯度材料 在该领域，清华大学、西安交通大学、北京科技大学等均有知名学者在进行研究；北京隆源和广州雷佳也开发了基于铺粉的多材料3D打印设备。除此之外，中航工业沈阳飞机设计研究所早在多年前已经采用增材制造实现了300M与A-100钢梯度复合设计成型，这种方式可以使飞机起落架的制造成本降低45%。而至于国内火箭燃烧室等部件的制造则没有任何消息，也并不排除已经开始研究或早已取得了重要成果的可能。 END 金属3D打印技术包含多种不同的工艺，粉末床熔融、定向能量沉积、冷喷涂等等，各种工艺已经证明适用于不同的制造领域。然而各种工艺都有其技术限制，无论受制于材料、尺寸还是成本，各项工艺无法通用。 如何推动金属增材制造多材料和多工艺融合发展，充分发挥增材制造技术的潜力，综合运用多种工艺突破单一技术的制造极限，正在美国和欧洲地区获得关注（查看延伸阅读）。 欢迎转发主编微信：2396747576; 硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.推动多材料、多工艺协同金属3D打印，欧洲多国合作发起联合项目 2.华南理工杨永强教授团队在新一代SLM技术领域的研究进展 3.装备：实现新型仿生/梯度结构设计，催生新概念武器装备 4.纯铜3D打印工艺的发展：从SLM、3DP、FDM到DLP

2021年6月18日大众官方消息，大众汽车正在汽车生产中推进创新3D打印机的使用。大众致力于在未来几年内使3D打印更加高效，适合生产线使用。利用这项技术，大众汽车将能够更快、更灵活地开发和生产零部件，并使用更少的资源。 大众汽车员工在Wolfsburg高科技3D打印中心检查使用粘合剂生产结构件的质量 大众德国沃尔夫斯堡（Wolfsburg）工厂正在第一次用最新工艺——粘结剂喷射（binder jetting process）——制造部件。传统的3D打印使用激光熔融金属粉末逐层构建一个组件，而粘结剂喷射过程使用粘结剂，然后加热并成形所需的金属部件。使用粘结剂喷射成型组件可以降低成本并提高生产率——例如这些部件的重量仅为钢板的一半。目前大众是唯一在生产过程中使用这种3D打印技术的汽车制造商。 为了实现这一创新性的进步，大众汽车在过去五年中投资了几千万欧元。此外，公司还与西门子建立了软件合作关系，并扩大了与打印机制造商惠普（HP）公司的现有合作。随着第一次全面使用粘结剂喷射金属3D打印，大众计划积累关键经验，例如未来哪些部件可以经济快速生产，或者3D打印制造如何支持大众汽车生产的数字化转型。 惠普提供所需的高科技3D打印机，西门子公司提供增材制造专用软件。西门子和大众共同努力的一个关键过程步骤是优化组件在成型室内的定位，这种技术被称为嵌套（nesting），可使每个打印任务生产两倍的零件。 从夏季开始，以上三家公司计划在沃尔夫斯堡高科技3D打印中心成立联合专家组，并利用3D打印实现复杂汽车零部件制造。 目标是到2025年每年在沃尔夫斯堡通过3D打印生产最多10万个组件。使用粘结剂喷射工艺制造的第一批组件已应用于大众T-Roc敞篷车A柱部件。这些部件的重量比传统的钢板组件轻了近50%，仅此效果就充分体现出改善汽车生产的潜力。大众汽车已经成功地对3D打印金属汽车部件进行了碰撞试验。 截止目前，大批量生产还不够经济有效，然而新技术和合作将使生产线应用在经济上可行。 大众汽车采用3D打印已有25年，沃尔夫斯堡工厂现在有13个单位使用各种打印工艺制造塑料和金属部件。典型的例子是塑料组件的原型，例如中央控制台、车门覆层、仪表板和保险杠。金属打印部件包括进气歧管、散热器、支架和支撑元件。在过去25年中，大众已经打印生产了100多万个部件。 大众与西门子的合作是数字生产平台领域全面战略伙伴关系的一部分。3D打印的例子表明，这种转型蕴藏着许多创新的机会。”

据惠普与市场调查机构3dbpmResearch进行的最新研究发现，自多射流熔融技术（MJF）推出以来，已交付的零件数量超过了6000万个，在过去15个月里，用户对这项技术的需求呈指数级增长。制造业的数字化转型成为加速这一现象的重要因素，随着3D打印对制造数字化和行业颠覆产生的影响，100%的被调查对象认识到能够进行按需生产的能力成为数字化制造的最大驱动力；而96%的受访者认为，增材制造有助于他们更快的将产品推向市场。 参与调查的欧洲零部件制造商中有63%将在未来12个月内投资10-100万欧元用于数字化生产。惠普3D打印业务全球负责人表示，在制造业数字化转型的过程中，未来的领先公司将是那些利用软件、数据、人工智能和数字制造来重塑产品的公司，3D打印正在为跨行业创造全新的机会，其固有的优势有助于循环经济的实现，这是当今制造企业的重要推动力。 增材制造是工业制造过程数字化的一项关键技术，大多数受访者(96%)认为数字化是几乎整个制造过程的必要条件。据报道，在工业零件制造过程中使用增材制造能够使生产的组件更具成本效益且能够以更快的速度制造更好的产品。接受采访的英国和德国工业零部件制造商正在计划对数字化和增材制造进行最重大的投资，50%的英国和40%的德国受访者表示他们打算在未来五年内投资超过100万欧元。 3D打印不再仅限于生产工具和小批量零件，实际上，随着当今3D打印技术的发展，以惠普为代表的粉末床粘结/熔融技术正在使3D打印生产的级别由小批量过渡到中型量产，在某些情况下，甚至可以达到20万个最终零件的大批量生产。 研究报告以以2020年10月发布的惠普数字制造趋势报告的调查结果为基础，对欧洲的关键驱动因素、投资策略和国家特定趋势进行了更广泛的分析。 欧洲工业零部件制造商一致认为迫切需要加强数字化生产• 100%的受访者认识到数字化生产的重要性。• 70%的受访者表示，数字化制造工作流程的主要驱动力是按需生产零件的能力。• 63%的受访者预计在未来12个月内将花费超过10万欧元用于制造流程的数字化。• 61%的受访者表示，可持续性与其制造工作流程数字化相关或非常相关。增材制造正在颠覆工具的制造方式•超过95%的受访者表示，增材制造是他们当前制造工作流程中数字化的相关技术。• 91%的受访者表示他们使用增材制造来制造工业工具（包括夹具、固定装置和模具）。这些工具用于通过非增材工艺生产更多零件，其他相关类型的零件包括机械臂末端工具和自动化系统组件。•52%的受访者使用增材制造来制造完整的成品增材制造增强了零件功能和生产灵活性• 96%的受访者表示，增材制造帮助他们更快地将产品推向市场。• 91%的受访者表示，按需生产零件的能力是3D打印的主要优势。• 79%的受访者表示，增材制造帮助他们应对因疫情造成的生产挑战。欧洲工业零部件制造商对增材制造未来的增长充满信心•超过95%的受访者预计增材制造的使用将继续增长。• 83%的受访者可能会在未来12个月内投资扩大其数字制造能力。其中65%的投资将包括增材制造。• 92%的受访者可能会在未来五年内投资扩大其数字化制造的能力。其中77%的投资将包括增材制造。 近年来，中国制造业数字化转型趋势也已逐渐形成，潜力广阔。据惠普《数字制造趋势白皮书》，94%的中国受访者视3D打印为传统制造业的可行替代方案，89%的中国受访者认为3D打印可以对传统制造业起到支持和补充作用。创新能力的提高是受访者常提到的3D打印使用优势，值得一提的是，6%的受访者都想了解批量定制带来的新局面，并认为如果3D打印/增材制造能定制零部件，他们的业务就可以进行批量定制。注：本文内容来自3D打印技术参考。欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.ExOne服务中心已交付超200万件粘结剂喷射金属3D打印零件 2.金属和塑料废料皆可回收再利用！3D打印循环制造链条更加完善 3.提前布局MES，迎接增材制造批量化生产的时代 4.GE公司的新尝试：采用金属3D打印代替铸造，发现成本更加经济

根据公开信息，我国采用3D打印技术制备的星敏支架、斜撑支架、主承力大底结构等产品，已通过地面测试和各项环境考核，逐步应用于空间站、深空探测航天器、运载火箭等。晶格桁架结构，因其超轻和多功能特性在航空航天领域备受青睐。 然而，通过3D打印技术制造的晶格单元在机械设计过程中很少考虑增材制造技术本身的约束，导致晶格结构的实际机械性能与设计性能之间存在显著差异。中国空间技术研究院、南京航空航天大学以及北京理工大学方岱宁院士团队合作开展了考虑增材制造几何约束的自支撑晶格单元创新设计策略研究，相关成果成功用于我国多个新型超轻航天器结构设计与制造。 受固体物理学中晶体学的多重旋转对称性的启发，研究人员设计了三类用于3D打印的自支撑晶格，分别具有三、四和六重旋转对称性。每类晶格都可以分为四个层次级别，使结构从以弯曲为主逐步变为以拉伸为主。使用节点位移法推导出自支撑晶格的弹性本构关系，并通过与有限元计算和力学实验的对比，验证了本构关系。这项工作提供了由自支撑晶格组成的复杂结构设计中刚度特性的等效关系，该结构已用于新型超轻型航天器结构的设计，包括： • 2019年发射的千乘一号01星中的格构夹芯板组成的卫星结构； • 2019年发射的中巴地球资源卫星04A星中的拓扑优化薄壁结构和晶格填充动量轮支架； • 月球及火星深空探测器的相变热控制器以及集热器框架由薄壁和晶格填充结构组成。 基于本文提出的自支撑晶格和铝合金打印的航天器结构应用：(a) 由格构夹芯板组成的卫星主体结构 (b) 由拓扑优化的薄壁和晶格填充组成的动量轮支架(c) 由薄壁和晶格填充组成的相变热控制器结构(d) 由薄壁和晶格填充组成的集热器框架结构自支撑晶格结构的制造约束与设计本文所述的晶格结构的3D打印均是采用激光粉末床熔融（SLM），该工艺的几何约束主要表现为封闭空腔、间隙、薄壁、悬垂以及最小/最大尺寸等，其中只有悬垂角影响晶格结构的参数。根据研究，结构的尺寸误差和表面粗糙度随着结构与水平方向之间的角度减小而增大。对于小于35 ◦结构，需要添加支撑防止坍塌或严重变形。如果支撑结构在零件外部，则容易去除；如果在零件内部，则难以去除。为了实现高精度设计并避免在制造过程添加支撑，自支撑杆外伸角度需要大于35◦。为此，研究人员在自支撑格架的设计中考虑了悬臂角约束。与传统的任意角度支杆构成的格架不同，自支撑晶格除了水平支杆外，还包括倾斜支杆和垂直支杆。 晶格晶胞被定义为具有晶体结构完全对称性的最小重复单元。研究人员采用三重、四重和六重旋转对称操作来设计用于3D打印的自支撑晶格单元。第一层级单元仅由倾斜方向的支柱组成，然后通过相对于水平面镜像结构来获得具有旋转对称性和镜像对称性的第一层级晶格单元；最后，通过在空间中重复可以获得三种晶格结构。 具有三重、四重和六重旋转对称性的第一层级晶格单元设计 通过在第一层级晶胞边缘添加垂直支柱形成第二层级设计，每个晶格单元形成了三个、四个或六个三角形，三角形充当第二层级的稳定子结构，这种设计可以提高晶格的结构属性，降低机械属性。 在第二层级点阵的侧面增加一个方向的斜杆就形成了第三层级的点阵，每个斜支柱构成一个新的三角形，其中有两个斜支柱连接晶格单元的中心。三级晶格的变形是拉伸主导变形，第三层级格子的承载效率可以超过第二和第一层级。 具有三、四和六重旋转对称性的第二、第三和第四层级晶格单元的设计 在第三层级基础上再增加一个方向的斜杆形成第四层级格子结构，第四级晶格表现出更好的抵抗晶格缺陷的能力。 基于以上设计，共形成了12种自支撑晶格材料结构设计，通过复制填充到空间中。这些设计对于专业外的读者稍显晦涩，需要将3D打印技术参考的表述和原文对比，仔细甄别。 具有三重、四重和六重旋转对称晶格的12种设计 数值分析与试验验证研究人员使用ABAQUS 2017软件进行了有限元分析以验证弹性变形-本构关系，计算了十二种类型的晶格，并与SLM制造的实际结构的机械性能进行了对比。 3D打印的自支撑格层结构为5层，晶格支柱的直径与板层厚度均为0.6mm，倾斜支柱与水平方向之间的角度为45°，材料选择AlSi10Mg粉末，打印完成之后在280°C 下进行2 小时的热处理，以减少结构内部的残余应力。 由 SLM 制造的自支撑格层试样 建立与晶格夹层试样相同尺寸的等效有限元模型，将实验结果与弹性变形-本构关系进行比较。每个模型由三层组成，即上层、下层和等效连续体层，刚度由本构关系得到。下层被夹紧，同时限制上层旋转，并在压缩方向上施加单位位移。 研究发现，理论和实验结果之间的误差在-7.2% 和 8% 之间，这可能与制造尺寸误差以及面板引起的边界效应有关。在亚毫米尺度上，格子撑杆直径的变化可以达到±10%，即格子撑杆的实际直径为设计值的90%～110%。那么，格子撑杆的实际截面积为设计值的81%~121%。根据弹性模量、力和支柱截面积的尺寸关系，3D打印晶格的实际弹性模量在设计值的82%~123%之间，即误差在-18%~23%之间。本作品中显示的误差在范围内，因此是合理的。 通过实验和等效计算得到压缩模量 END 研究人员基于固体物理学中晶体学的多重旋转对称性，提出了一种考虑增材制造几何约束的自支撑晶格的创新设计策略，并成功在航天器结构中获得应用。 另据媒体报道，超轻型金属晶格结构解决了深空探测器复杂结构的轻量化设计，实现了极其复杂结构的功能集成。而当前我国的深空探测器，无疑是指“嫦娥”系列和火星探测器。这种外部蒙皮+内部三维点阵、变密度、内部含有流道等特殊复杂的构型，在突破瓶颈、减重/提升性能、缩短周期、降低成本等方面产生了较大的综合效益。 欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.天问一号变推力发动机等采用3D打印零件，减重、减体积是关键 2.“天问”携“祝融”成功落火，航天五院529厂积极开展3D打印技术的研究与应用 3.含钛合金和超级合金3D打印组件，毅力号今日成功着陆火星 4.3D打印点阵结构：材料疲劳容限设计与制造的力学性能综述

6月16日，以透明牙套为主要产品的隐形矫治解决方案提供商——时代天使在港交所挂牌上市，开盘股价大涨超131%，盘中涨幅扩大至162%，市值超750亿港元。通过基于3D打印及自动化生产线等顶尖智能制造技术的「规模定制」模式，制造所有隐形矫治器应用于特定矫治方案，时代天使成为中国“隐形正畸第一股”。 口腔隐形矫治（无托槽隐形矫治）20年的发展史完全建立在3D技术基础之上。3D打印技术的成熟为隐形牙套提供了精密牙模原型，让隐形牙套有了可靠的技术保障。时代天使也因3D打印技术发展壮大，每年帮助医生设计十几万个患者的治疗方案、形成最大的亚洲人种口腔医学数据库之一、每年生产超过1600万个个性化医疗器械，并准备在未来达到每年1亿个的产能。 • 2003年，时代天使开发了中国首例隐形矫治器治疗解决方案。•2006年，时代天使标准版获国家食品药品监督管理局批准，成为于中国获得专利的首项隐形矫治器治疗技术，并开始推出隐形矫治器产品。•2007年，时代天使在北京建立3D打印生产线，此为中国隐形矫治器的首条3D打印生产线。•2010年，时代天使将制造中心搬至无锡市，并于2011年建立了中国首个及最大的口腔矫治器3D打印基地。•2017年，时代天使建立了第一条自动化生产线，这使其能够快速实现规模定制并扩大经营规模。批量3D打印牙模的生产优势 3D打印是一项精密生产技术，能够生产匹配每位患者牙齿的复杂及独特移动的牙模。作为一个计算机控制的生产过程，3D打印根据模型通过连续打印约200层材料形成牙模。根据招股书，时代天使已在无锡生产基地里建成中国最大的牙科3D打印基地并部署第四代3D打印机，此类打印机是牙科应用中最先进的设备。3D打印机带有自定义内置参数，可以满足大规模生产需求，生产速度约比行业平均水平快25%至50%。 对获取的原始数据进行矫治过程设计（与品牌无关，仅作解释） 通常，一个患者需要更换30-40副左右的隐形牙套，通过对牙齿持续形成的轻力，达到矫正的效果。30-40副隐形牙套意味着需要打印30-40个矫正牙齿模型，每个模型之间只有非常细小的差别。如果采用传统加工方式，根本无法在短时间内为患者量身定做和批量化生产矫正模型。3D打印作为一种数字化成型技术，能将任何数字化的设计转化为实物，而在牙科矫治行业，3D打印技术恰恰可以满足个性化和批量生产这两种条件。可以说，隐形牙套是一个因3D打印而生的行业。 3D打印技术参考查阅了同类企业采用3D打印技术制造牙模的优势介绍。批量打印单一患者20 个牙模的大约需要4小时40分钟，而如果采用外包则需要7天，这相当于每个模型的生产时间不到30分钟；与此同时，3D打印批量生产牙模可以在没有人工参与的情况下进行，24小时不间断作业，只需要接入设计文件并保证树脂充足。凭借批量打印的能力，3D打印成为替代注塑成型的可行解决方案，并改变了其他制造牙科模型的传统方法。 批量3D打印牙模（与品牌无关，仅作解释） 时代天使制定的各种矫治方案首先交由牙科医生批准，随后在无锡生产基地制造。一方面，各矫治器均须以定制方式进行精确校准与制造，以符合患者牙齿在相应矫治方案各阶段的位置。另一方面，时代天使须实现量产，以降低成本并扩大经营规模。借助于3D打印及自动化生产线等技术，时代天使已实施「批量定制」模式，可批量生产定制化隐形矫治器。其「批量定制」流程通常分为四个主要步骤，包括： (1)基于已批矫治方案，对牙模进行3D打印，描绘患者牙齿的未来位置 。(2)每个牙模通过热压成型用以生产矫治器。(3)隐形矫治器的修整、抛光与质检。(4)在自动分拣系统中按指定识别码分拣并包装所有成品矫治器。随后，每位患者的所有矫治器将被打包发给该患者的牙科医生。 3D打印的牙模（与品牌无关，仅作解释） 1万块的牙套赚7000，暴利令人瞩目 时代天使使用3D打印技术生产一系列模仿每位患者牙齿未来位置的牙模，对隐形矫治器的生产非常重要。由于产品制造过程需要大量且多样的专业技术，时代天使认为制造能力是其成功的关键。为了生产具有高精度及一流质量的定制产品，该公司已开发若干专利制造过程及技术，尤其是采用3D打印及生产自动化技术来提高制造过程效率及稳定性。为提高牙模及隐形矫治器的精度，时代天使设计了牙模3D打印精度评估方法，并开发基于六轴机器人的隐形矫治器高精度切割技术。 基于先进的制造技术，时代天使的高毛利令人瞩目。2018-2020年，该公司的毛利率分别达63.8%、64.6%及70.4%。这意味着，一套一万元的矫治器，出厂即可赚7000元。根据公开资料显示，时代天使标准版、冠军版、儿童版以及COMFOS四种产品的建议零售价分别为3.2万元、4万元、2.6万元和2.4万元。北京商报指出，由于牙齿矫正行业尚属于成长期，市场需求大，行业供给不足，供不应求，竞争不激烈。市场处于卖方市场，拥有定价权，行业毛利较高。 时代天使产品价格（亿欧网整理） 未来，时代天使计划利用先进智能制造技术，全面采用智能隐形矫治器制造工艺，以扩大产能，提高生产效率。尤其是正在无锡市建设创美基地，包括新型生产设施及研发中心，建筑面积约为126,000平方米。时代天使计划为创美基地及现有生产设施配备最先进的智能制造技术，包括最先进的3D打印机以及生产自动化技术（如机器人技术）。时代天使认为这些技术将降低成本、更好地控制隐形矫治器的质量、更及时地满足客户的要求和订单，以及实现规模经济。时代天使预计在2021年年底之前将创美基地最初数个已设立的自动化生产线投入生产。经过全面投入生产后，创美基地的新型生产设施预计将年产约1亿个隐形矫治器。 注：本文内容来自3D打印技术参考，转载请注明来源。欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.隐形牙套的真正3D打印流程及工艺种类 2.牙科 | 3D打印纯钛、TC4、钴铬合金的性能对比 3.3D打印将彻底颠覆口腔正畸治疗方式 4.年盈利13亿美元的隐形牙套制造商——隐适美的商业模式

ExOne是粘结剂喷射3D打印技术的领导者，据外媒最新消息，ExOne服务中心所交付的零件数量已经超过200万件。该机构的使命是让客户在决定购买本公司设备之前，先为他们的设计尝试金属粘结剂喷射3D打印。 ExOne服务中心成立于2005年，目前拥有28台金属3D打印机，可以7*24小时不间断运行，包括两台最新的X125Pro系统，专用于316L和17-4PH的不锈钢零件。 已交付的零件涉及多种类型的材料 基于在粘结剂喷射领域的多年经验，ExOne推出了 Triple ACT粉末高级压实技术，旨在保证金属粉末在铺送粉过程中均一稳定，为获得高密度、精度和可重复性的零件提供保障。ExOne X125Pro专为大批量生产而设计，成型尺寸为400 x 250 x 250mm，目前专门用来打印17-4PH 和 316L。该中心还配备十几台脱脂烧结炉，全新的Elnik MIM3045 脱脂烧结炉的炉膛尺寸为420 x 460 x 610mm，可提供适用于各种材料的氢气、氩气、氮气和真空处理气氛。该设备使ExOne能够为希望采用粘结剂喷射进行大批量生产的客户展示生产操作过程。 ExOne Triple ACT粉末高级压实技术 ExOne目前可打印的金属材料还包括304L、M2工具钢、Inconel718、6061铝、铜等。该公司最受欢迎的材料是一种金属基复合材料420i，由60%的420不锈钢渗入40%的青铜制成。该材料非常耐用，多被用于工业和模具应用，例如塑料注射成型和吹塑成型。此外，它是消费品（例如珠宝）中最受欢迎且成本较低的材料选择。另一种金属基复合材料316i，由60%的316不锈钢和40%的青铜渗透而成，该材料易于加工，具有增强的耐腐蚀性能。 ExOne X125Pro 3D打印机 Elnik MIM3045 脱脂烧结炉 ExOne 的粘结剂喷射工艺已对20多种金属、陶瓷和复合材料进行了认证。这些材料中有一半以上是单合金金属，例如17-4PH、316L、304L、M2工具钢、Inconel 718等。最近，ExOne宣布已成功实现6061铝合金成型，同时正在与一家全球医疗器械公司合作，可快速获得钛的合格资质。除此之外，ExOne还能够根据应用定制孔隙率水平，以满足不同行业的需求。 注：本文内容来自3D打印技术参考。欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.具备粘结剂喷射技术成型潜力的金属和非金属材料超过40种 2.金属粘结剂喷射3D打印：在尝试使用该技术时须考虑整个工艺链 3.基于粘结剂喷射和SLM的金属3D打印性能对比分析 4.最新：ExOne、DM同时宣布突破铝合金粘结剂喷射3D打印