4D打印结构能够在外界刺激下产生可编程的形状及性能变化，因而在航空航天、软体机器人、生物医疗等领域具有广泛的应用前景。然而，当前的4D打印结构通常无法兼顾大变形能力和力学承载能力，无法实现多功能融合。 液晶弹性体作为一种分子链取向可编程材料，有望产生独立、可承载、可变形的三维结构。然而，现有的液晶弹性体4D打印方法大多只能制造平面结构，限制了其变形设计性和承载能力。3D打印技术参考注意到，西安交通大学的研究团队，提出了一种基于直接墨水书写的4D打印方法，可进行独立式连续纤维增强复合材料3D打印。连续纤维可以在打印过程中支撑独立结构，提高4D打印结构的机械性能和变形能力。相关研究以“Programmable spatial deformation by controllable off-center freestanding 4D printing of continuous fiber reinforced liquid crystal elastomer composites”为题，发表于nature communications，这项研究预计将为创建软机器人、机械超材料和人造肌肉开辟新途径。 具体的说，西安交通大学科研团队利用液晶弹性体的可逆热致伸缩变形能力，结合连续纤维材料的优异力学性能，提出了一种基于连续纤维增强液晶弹性体的直写4D打印方法，液晶弹性体复合材料内部嵌入的连续纤维起到了显著增强力学性能以及实现弯曲变形效果的作用。该打印方法能够通过调控纤维在复合材料丝材内部的偏置位置实现打印结构可控的承载特性及变形形态。打印的液晶复合材料可以承受高达其自身重量2805倍的载荷，并在150 ℃条件下实现0.33 mm-1的弯曲曲率。利用这一工艺制备了具有承载能力以及变形能力的复合材料桁架结构，解决了传统4D打印结构力学承载性能差的难题。该研究第一作者是西安交通大学博士生王清瑞，田小永教授为唯一通讯作者，论文作者还有李涤尘教授、博士生张道康、硕士生周艳丽，西安交通大学为唯一完成单位。 连续纤维增强液晶弹性体复合材料4D打印 4D打印的三角形桁架单元 连续碳纤维具有良好的导电导热性能和极低的热膨胀系数，研究团队利用与其树脂基体的热膨胀系数差异明显，提出了一种基于连续碳纤维的热变形可调谐超表面的设计与4D打印方法，通过连续纤维复合材料手性结构设计，将复合材料和热塑性树脂分区沉积成形，基于理论计算、有限元分析和实验揭示了结构参数对热变形和电磁频率控制的影响规律。所制备超表面结构的最大热膨胀系数测量值达到了1333×10-6K-1，实现了等效热变形前后的超表面对-1dB电磁波透射频段28.1%的偏移，该方法为空间天线结构在轨电磁性能调控提供了一个新思路。 连续纤维复合材料可调谐超表面4D打印 多功能超表面的负/正/近零热膨胀特性设计；NTE超表面在热变形前后对电磁波的调制功能示意图 该研究成果以《4D打印连续纤维热控超表面》（4D printed thermally tunable metasurface with continuous carbon fiber）为题发表在《虚拟与物理原型》（Virtual and Physical Prototyping）上，论文第一作者是西安交通大学博士生康友伟，田小永教授为唯一通讯作者，论文作者还有西安交通大学李涤尘教授、吴玲玲副教授，航天五院西安分院马小飞研究员等。 以上研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、西安交大青年拔尖人才支持计划，以及西安交大分析测试中心的大力支持。研究团队在连续纤维增强复合材料3D/4D打印开展深入研究与应用推广，2020年支撑了我国首次也是国际首次太空3D打印实验，通过创新创业、校企联合，开发连续纤维3D打印工艺装备，推动复合材料增材制造技术的产学研用深度融合发展。 注：本文内容来自西安交大新闻网。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.西交大卢院士、方学伟团队：钛纤维增强铝基复合材料增材制造技术研究 2.日本高校：借助SLA光固化4D打印高强度凝胶 3.浙大团队利用Raise3D E2为吹塑工件设计低成本4D打印充气结构 4.增材制造与设计迈向智能化过程中的关键挑战

在纯铜中添加镍、钼、钒和铬等金属，能够借助Hall-Petch和Orowan效应提高铜基体的强度。铜铬铌GRCop（GrCop-84和GRCop-42）系列是格伦研究中心专门为火箭发动机的主燃烧室衬里研发的铜合金，由于高导热性和导电性，在全球范围内广泛适用于众多应用。 此前的报道多集中于采用这两种合金制造燃烧室，对于GRCop系铜合金晶格的研究则是首次看到。晶格结构的高表面积、高强度重量比和导热特性使其在各种应用中具有吸引力。由GRCop系合金制成的晶格结构结合了该合金的高强度和导热性，同时通过使用晶格结构最大限度减轻了重量并增加了能量吸收，因此具有广阔的应用空间。而任何新兴材料的结构完整性和机械行为都是设计、制造和材料力学领域的重要研究课题。 3D打印技术参考注意到，美国亚利桑那大学和阿拉巴马大学航空航天与机械工程系的团队研究了3D打印的GRCop-84铜合金晶格结构的力学行为。该研究分析了微观结构、拓扑结构之间的相互作用及其对增材制造的铜铬铌合金(GRCop-84)晶格结构的准静态和动态行为的综合影响。测试的四种拓扑结构是相对密度为30%的八角体桁架、相对密度为20%的菱形十二面体和菱形以及相对密度为15%的十二面体，单元晶胞的尺寸分2mm和4mm两种，使用X射线计算机断层扫描和光学显微镜表征了孔隙率和晶粒结构，对打印态样品进行了准静态和动态应变率测试。 晶格孔隙率量化 对晶格结构打印态和热等静压态（HIP）分别进行X 射线断层扫描，并提出了晶格体积分数、空隙率和孔隙率的概念。晶格体积是指晶格内材料的体积，空隙体积是扫描晶格内空隙的体积。空隙体积比是由总晶格体积归一化的空隙总体积。计算空隙体积比，以量化孔隙率占总晶格体积的百分比。可以观察到，热等静压在降低晶格结构的孔隙率方面是有效的，4mm晶胞尺寸对HIP的响应更大，空隙体积比降低了40%，而2mm晶胞尺寸样品的空隙体积比仅降低了22%。还观察到基于样品的晶胞尺寸的孔隙率变化。具有4mm晶胞的HIP样品的孔隙率降低了57%，2mm晶胞尺寸的样品的孔隙率减少了44%。 本研究中使用的拓扑单元及其尺寸 ct检测孔隙度图 热等静压前后的孔隙率变化 这意味着，孔隙率受晶胞尺寸和热处理的影响，2mm晶胞尺寸的样品不易形成孔隙。对比经过热等静压处理的样品，发现热处理可降低孔隙率，而且4mm单元晶格比2mm单元晶格对热等静压热处理更敏感。 变形机制 剪切带已被认为是结晶金属适应塑性的局部变形机制之一。位错的集体运动或机械孪生经常导致显微剪切带发生。剪切带也可以在结构层面表现出来。据报道，结构剪切带出现在金属泡沫和晶格结构中。晶格结构中结构剪切带的出现是通常与负载下降同时发生，从而导致能量吸收能力的损失。更好地了解触发结构剪切带形成的潜在微观和宏观机制，可能会获得控制它们的必要知识。 3D打印GRCop-84铜合金晶格结构的变形和坍塌机制取决于热处理和晶格的晶胞尺寸。在GRCop-84铜合金晶格结构的压缩测试中观察到两种主要的变形机制。第一种机制是剪切带形成，导致结构中的晶胞以45度角塌陷；第二种机制是逐层塌陷直至致密化。在未接受热等静压的4mm晶胞样品中，剪切带形成导致的失效成为主要变形机制。 准静态加载方向和相机位置 剪切带形成引起的变形 变形的三个阶段，从节点处的应变局部化开始，到致密化结束 不同晶胞尺寸的晶格结构崩溃比较 准静态和动态压缩测试结果表明，变形趋势与相对密度无关。无论拓扑结构和晶胞大小如何，打印态样品在屈服后突然负载下降与结构剪切带形成或局部不稳定导致层突然坍塌一致。具有4mm晶胞的GRCop-84结构在经热等静压后可以在屈服开始时去除剪切带。由2mm晶胞制成的热等静压态结构增加了流动应力，并消除了准静态测试期间的突然负载下降。在动态加载过程中，热等静压带来的微观结构变化并未显著改善相同拓扑结构样品之间的流动应力。 热等静压过程所带来的孔隙率降低是将主要坍塌机制从剪切带变为逐层坍塌的主要因素。准静态和动态测试结果表明热等静压能够改变晶格结构的机械响应，其通过降低孔隙率和释放样品内的残余应力来改变微观结构。由于残余应力的存在，打印态样品表现出更高的屈服点，在10%应变下强度急剧下降，一直持续到晶格结构完全致密化。 END 具有晶格结构的GRCop-84可制造具有更高换热效率的器件，这是由于GRCop-84的高导热性和表面积增加所致，晶格结构的可控固有空间和表面积使它们非常适合热交换器等热应用。除此之外，在如今结构、功能一体化设计的趋势下，研究高功能下的结构性能是不可忽视的重要组成部分。总的来说，这项研究首次看到了采用3D打印制造的GRCop铜合金晶格结构。 论文参考：https://doi.org/10.1016/j.addma.2022.102928 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; 硕博千人交流Q群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.西工大黄卫东、林鑫教授团队：3D打印Al-Si合金工艺–组织–性能量化关系研究 2.无需脱脂烧结，重点实验室采用高精密陶瓷FDM 3D打印研制介质天线 3.视频：F357、TC4、IN718，众多先进材料3D打印组件集中布置到太空运输工具 4.新技术使3D打印零件无损检测速度提高6倍，结果更精确

Al-Mg合金因具有比强度高、耐腐蚀性好、可焊性好等特点，能广泛应用于海水设施（船体）、装甲、轨道汽车、储罐等的制造。通过添加Mn和Cr等元素可以改善Al-Mg合金的机械性能。而增材制造技术是以设计数据、建立模型为基础，将不同的材料（粉末、液体、线材或块材）以点-线-面的方式层层累加而成型实体构件的制造方法，根据成型过程中热源的不同又分为电弧增材制造、激光增材制造和电子束增材制造。相较于激光增材制造技术和电子束增材制造技术，电弧增材制造技术具有沉积速率高、生产周期短、熔覆率高、设备成本和生产成本较低、灵活性高、普及性好等优点。不过，在焊接过程中，材料由于受到持续的高热量输入，可能会导致出现飞溅和焊穿等现象。 在此，来自昆明理工大学李璐课题组开发了一种低功率冷金属过渡技术，成功制备了AA 5183合金板材，该方法在很大程度上提高了AA 5183合金的强度和延展性。相关论文以题目为 “Metallurgical and Mechanical Characteristics of an AA5183 Alloy Plate Performed by a Cold Metal Low-Power Additive Manufacturing Technology” 发表在Crystals上，通讯作者杨斌教授。 论文链接. https://doi.org/10.3390/cryst13030422 【研究背景】 增材制造是一种比传统加工方法更有效、更便宜的成型技术。它的创新性为现代制造业提供了新的发展方向。根据能源的不同，金属增材制造技术可分为激光增材制造、电子束增材制造和丝弧增材制造（WAAM）。WAAM可以用于以逐层方式生产金属部件。由于电弧的高热量输入和快速成形速度，电弧被用作制造高度复杂、低成本部件的热源。然而，成形精度差和由大的热输入引起的变形劣化了机械性能，限制了WAAM的工业应用。 而冷金属过渡（CMT）焊接技术具有优异的焊接性能和特性，例如较低的输入热能和高度稳定的电弧。近年来，许多研究探索了WAAM的特性，如成形性，精度，制造合金部件的微观结构和机械性能。CMT技术与普通熔化极惰性气体保护焊和熔化极活性气体保护焊（MIG/MAG）有一定的区别;这些包括焊丝进给运动和熔滴过渡过程的数字协调、低热输入和无飞溅过渡，这些都是CMT的特征。因此，CMT技术是一种先进的气体保护焊接技术，其关键优点是无飞溅过渡。 Al-Mg合金因具有比强度高、耐腐蚀性好、可焊性好等特点，可广泛应用于海水设施（船体）、装甲、轨道汽车、储罐等的制造。在Al-Mg合金中加入Mn、Cr等元素可以提高合金的力学性能。在此背景下，本课题组研究了CMT沉积高强度高延伸率Al-Mg-Mn合金板材，研究了Al-Mg-Mn沉积板材的晶粒分布、元素分布、第二相粒子和第二相以及力学性能。 【研究方法】 该方法的示意图如图1所示。使用TransPlus Synergic 5000冷金属转移焊接机（Fronius Intelligent Equipment Co.Ltd.威尔斯，Austria）和六轴机器人和机器人控制柜（YASKAWA Electric Corporation;日本福冈北九州）。通过CMT构建尺寸为250 mm × 300mm × 110 mm的样品。  图1实验设备和过程的示意图 通过控制焊机的焊接电流来确定所需的熔敷参数。进行了探索性实验，以确定基于铝合金的形成的WAAM的最佳工艺参数。包括3.5m/min的进料速率、110 cm/min的扫描速度、99.99%的氩气保护气体在20 L/min的流速下以及层之间的15 s间隔。在沉积工艺期间，沉积温度控制在120 °C。沉积后，通过使用线切割器从沉积板的上部、中部和下部区域切割样品。然后对样品进行研磨和抛光，然后用0.5%HF溶液蚀刻15秒以揭示微观结构。 【研究内容（1）——微观组织分析及物相分析】 在图2中可以清楚地看到分层结构。图2a、b显示了上部区域中的一系列孔和一些次生相。如图2c、d所示，孔的数量和第二相的尺寸在中间区域中较低。在沉积的Al合金板的底部中存在很少的孔，并且在该区域中第二相呈现颗粒状（图2e、f）。此外，α-Al基体在沉积的Al板的截面上显示出强的树枝状结构（图2e、）  图2沉积5083合金板纵截面的光学显微镜图象。（a、b）上部光学显微镜图像；（c、d）中部光学显微镜图像；（e、f）下部光学显微镜图像。  图3示出了沉积态5183合金板在平行于构建方向的方向上的XRD图谱。根据图谱，确定的物相主要为α-Al。对应于64.5°≤ 2 ≤ 65.5°的衍射光谱的细节证实了这些沉积态样品中存在Al3Mg2相。而且，由于部分Mg元素在Al基体中固溶，Al的晶格常数增大，衍射峰左移。    图3沉积的5183合金板的不同区域的XRD图谱 图4呈现上部（图4a-c）和下部（图4 d-f）区域中次级相的明场TEM图像和SAED图案。基于TEM分析结果，发现颗粒相的组成主要是具有正交结构的Al6Mn，其对应于Cmcm空间群。Al6(Mn、Fe)或Al6(Mn、Fe、Si)的四方和五边形形貌中的Fe和Si原子取代部分Mn原子形成沉淀。  图4第二相的TEM明场像和选区电子衍射( SAED )花样：( a ~ c )上部区域第二相和第二相边界界面的明场像和对应的SAED花样；( d-f )在较低区域。 【研究内容（2）——宏观缺陷及气孔】 由图5可知，层积板上部孔隙的平均面积（MA）最高，达到1005.5 ± 17.2 µm2。中部孔隙的MA为599.8 ± 20.1 µm2，下部最低：25.7 ± 1.5…

粉末床激光烧结（SLS）工艺的发展已有约30年，从最初打印覆膜砂、聚苯乙烯粉末，逐渐发展为制造尼龙及其复合材料等最终零件的高性能聚合物3D打印工艺。光源是绝大多数3D打印技术重要的组成部分，对于SLS技术来说，光源技术直到近年才发生一些明显的变化，相比其他工艺可选择性较为单一，但带来的影响却是巨大的。 打印材料决定了应当选择的激光类型，对于聚合物粉末床激光烧结SLS工艺来说，当前在商业化的设备商使用的能量源有CO2激光、CO激光和光纤激光；面向未来正在研发的有半导体激光二极管。 一. 光纤激光+改性材料——高速烧结 将光纤激光用于SLS技术同样是一项创新，因为光纤激光对于高分子聚合物几乎没有吸收。光纤激光相比CO2激光器功率更高、光斑尺寸更小、稳定性更好，能够解决后者制约生产能力与制造质量的关键性技术难题。如果光纤激光能够实现超精细超高速烧结，高分子增材制造产能及制造水平将提升至全新高度。在该领域，华曙高科开发的Flight技术已成功实现商业化应用。 华曙高科光纤激光高速烧结技术 华曙高科将光纤激光引入高分子粉末床烧结的关键是研发“新材料”，基于在高分子粉末中加入“热介质”，提高高分子材料吸收光纤激光能量的效率，开发新的原材料配方及适配的配粉工艺，华曙高科实现了材料对光纤激光能量的高效吸收。 采用Flight技术打印的汽车进气歧管 在效率方面，Flight技术在相同的时间内相比传统的SLS工艺在产能方面提高了数倍，比HSS高速烧结工艺提高了3倍。Flight高分子光纤激光烧结技术，在效率、产能、打印细节品质方面，把SLS工艺带到了新的发展阶段。然而由于高分子材料对光纤激光固有的低吸收率，材料技术的改进将是该技术得以实现的重要关键点之一。 二. 面阵光源+半导体激光——面烧结 2018年，EOS宣布推出LaserProFusion技术，它采用近百万个二极管激光器排成阵列激光，瞬间一次性烧结粉末材料，相比过去的单个CO2激光器，新技术的烧结速度快出10倍。EOS将其称为唯一能够取代注塑成型的“革命性的聚合物增材制造技术”，它将使工业3D打印在未来市场更具吸引力。LaserProFusion总输出功率可达5千瓦，在进行单层扫描时，只激活与CAD数据相匹配的二极管，整个截面同步烧结，这比依赖单个激光光斑沿整个构建区域移动的方式自然要快很多。EOS介绍，LaserProFusion技术使聚合物连续制造提高到了新的生产力水平，在5000-10000件的制造量级中相比注塑成型更具成本效益，足以与传统注塑技术同台竞争。但这项技术截止目前没未有商业化的设备推出。  EOS LaserProFusion技术 另一家采用半导体激光实行SLS工艺的是一家成立于2016年的以色列公司3DM，其开发了一种平行激光束方法，其核心技术是公司专门为3D打印开发的半导体激光器，是一种小型（几毫米大小）、成本仅有几十美元、光源功率高（高达4W，相当于20WCO2激光器）。这使公司能够经济高效的将多达六个激光器组合成一个光束，以提高光束功率和加快打印速度。这种激光技术的一个重要特点是能够通过设计调整其波长发射（实现4-15微米波长调整），以完美适应热塑性材料的最佳熔化行为。3DM声称，基于其独特的光学和架构配置可以将粉末床3D打印的速度降至每层1秒，从而将打印机的吞吐量提升10倍，基于该技术的设备正在开发中。 3DM开发的面烧结设备 三. CO激光——高精度激光烧结 CO2激光是SLS工艺技术诞生以来最主要的能量源，聚合物对其波段具有较高的吸收率且其制造成本低、光源可靠稳定。但随着激光技术的发展，与其波长接近的CO激光的研究获得了一些进展。2015年，相干公司在技术上取得突破，使新一级别高功率CO激光器具有跟之前推出的板条激励CO2激光器类似的寿命、可靠性和维护特性，开启了一些潜在的应用可能性。借此，激光烧结SLS工艺的开创者EOS率先开启了CO激光为光源的激光烧结3D打印商业化。 CO激光器的输出波长为5（5-6）μm，不同于10.6（9-11）μm的CO2激光器。由于某些材料在5μm和9-10μm处具有不同的吸收系数，因此存在与波长有关的光-材料交互作用问题。对于PE、陶瓷、玻璃来说，它们对CO激光具有更高的吸收率，使其在这些材料的加工领域有独特的优势。同时，CO激光也适用于加工一些电介质材料和PCB板的氧化铜。然而，硫化物光纤对5μm波长的吸收率却很低，这为CO激光的光纤传输提供了可能性。 聚合物对不同波段激光的吸收率 CO2激光理论上受衍射限制的光斑尺寸约为55µm，而在工业应用中实际实现的最小光斑尺寸为80-90µm。在相似的聚焦条件下，CO激光器可以达到大约25µm的理论光斑尺寸，实际光斑尺寸在30-40µm的范围内，更小的光斑尺寸可以制造更加精细的结构。此外，CO激光的功率密度可以达到CO2激光的四倍。更高的功率密度再加上某些材料在5µm处更强的吸收能力，使得这些材料可以用低得多的功率进行处理。 EOS将基于CO的激光烧结技术命名为FDR（FINE DETAIL RESOLUTION），这项新技术的定义将结合两个方面的优势——立体光刻（SLA）的精细分辨率与选择性激光烧结（SLS）的耐用性和质量。FDR技术专注于生产精密组件，已公开的数据显示，该技术可以打印最小壁厚为0.22mm的精致而坚固的聚合物零件。 使用FDR技术进行增材制造的插头（来源：EOS） 基于FDR技术制造的超精细表面和超精密组件（来源：EOS） END 对于总的趋势，效率是SLS聚合物3D打印技术发展的第一考虑因素，这主要体现在华曙高科的Flight技术以及EOS和3DM的面烧结技术均体现了这一问题。而对于采用CO激光作为热源，考虑的多是小众应用，成本较高。 伴随着激光烧结技术的发展，新的材料技术也获得了进步，随之而来的是新的应用方向和应用规模的增长。2021年，全球热塑性聚合物粉末收入9.02亿美元，比2020年分别增长43.3%，而光敏聚合物和丝材的市场规模分别为6.542亿美元和5.159亿美元。这是3D打印聚合物粉末的销售收入首次超过光敏聚合物，说明3D打印完成了由原型制造到最终用途零件制造的角色转变。随着系列生产应用的增加，聚合物粉末在未来几年成为主要的3D打印聚合物材料。 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： 1.一站式读懂如何为3D打印应用选择合适的聚合物材料 2.超高温SLS｜聚合物粉床3D打印技术的重要发展，以史玉升教授团队技术为例 3.项目征集 | 第二届3D打印风投大会启幕在即，欢迎投递BP！ 4.从体外模型到组织修复，3D打印成为生命科学探索重要力量

6月初，我国科学技术部发布了《科技部关于发布国家重点研发计划“高性能制造技术与重大装备”等6个重点专项2023年度项目申报指南的通知》，其中“增材制造与激光制造”重点专项围绕“基础理论和前沿技术、核心功能部件、关键技术与装备、典型应用示范”等4个技术方向，按照基础研究、共性关键技术、应用示范三个层面，拟启动41项指南任务，拟国拨经费概算4.31亿元。 无独有偶，3D打印技术参考注意到，美国在2023年的增材制造重点研发计划方面也有重大部署，America Makes参与的就有1810万美元。 一. 使用增材制造保障供应链安全 5月，America Makes（美国国家增材制造创新研究所）和NCDMM（美国国防制造及加工中心）宣布了一个由副国防部长办公室、研究和工程制造技术办公室(OSD)和空军研究实验室(AFRL)出资额达1170万美元的新项目，重点资助使用增材制造技术保障其供应链安全。资助项目如下： 利用增材制造技术展示对铸造和锻造制造业务交付周期、生产率和产量的改进 专题领域1：开发/推广领先（先进）应用，并加快采用3D打印的砂铸造模具/芯。 专题领域2：采用成熟的陶瓷3D打印技术，促进国防应用熔模铸件的快速、低批量生产。 专题领域3：开发和推广相关工具/方案，提高3D打印冷却通道的模具（压铸）寿命。 专题领域4：完善和推广在锻造中添加高磨损层和复杂几何特征的方法。 专题领域5：试验3D打印预成型件的工业化，加快低体积锻造部件的锻造工艺。 专题领域6：发展和推广领先的冷喷喷涂和DED工艺，促进锻造应用中模具修复的采用。 专题领域7：与国防部采办或维持计划相关的铸造和锻造创新3D打印技术。 在关键铸造和锻造生产中，推广弥补零件采购缺口的价值主张 专题领域8：技术-经济分析和制造准备状态评估，弥补关键铸造和锻造生产中的零件供应缺口。 确定和传播战略研发对扩大粉床AM技术的影响 专题领域9：粉末分析技术经济学。 连续纤维增强复合材料的改进 专题领域10：机器人增材制造工艺规划的创新。 NCDMM 和 America Makes 将该项目命名为“通过增材能力和技术经济分析 提高制造生产力”。其目标是展示增材制造技术在铸造和锻造方面的优势，对金属粉末增材制造进行技术经济分析，并解决增材制造零件的采购缺口。该项目还强调机器人增材制造工艺规划的新颖解决方案，同时重点关注连续纤维增强复合材料结构。 二. 关注可持续和质量保证 7月，America Makes又公布了另一项价值640万美元的增材制造技术资助计划，该计划重点关注可持续和质量保证，其中1-6的资助金额为120万美元，第7和第8项共资助520万美元。具体包括： 主题1-通过现场过程监测对内部特征进行尺寸检查的设计 主题2-工艺改进的热操作 主题3-打印过程中传感器校准、表征方法和产生可靠过程数据的操作极限 专题4-将过程监控与资格鉴定现场检查结合使用的框架 专题5-3D打印工艺资格预审 专题6-与该工艺相关的培训 专题7-3D打印可持续性和环境效益分析 专题8-证明操作资格的方法 America Makes 技术总监 Brandon Ribic 表示：“从根本上说，这个机会将有助于加快我们再次召集业内最聪明的人才，从而加快增材制造材料、实践和流程的合格化进程。通过展示可持续实践和质量控制措施的示范和证据，我们可以进一步增强制造业和国内供应链利益相关者的能力，充分发挥增材技术的潜力。” 美国致力于加速开发和部署创新的、成本效益高、节能的3D打印技术，以满足国防及商业需求。这两项资助计划的总金额高达1810万美元，约合1.29亿人民币，而这还只是美国每年资助增材制造技术的其中一部分。从资助的主题可以看出，其主要关注于完善应用环节，与当前中国资助的项目有所区别，有兴趣的读者可以自行查找国内具体的资助项目名单。 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： 1.41个方向！“增材制造与激光制造”2023年度国家重点研发计划专项 2.听专家说 | 核动力、航空、航天3D打印技术应用到哪一步了 3.8月，传统工艺&增材制造：现场碰撞！ 4.调查研究：增材制造，打开批量生产的新阶段

美国领先的无人机系统设计和制造商通用原子航空系统公司（GA-ASI）在过去的十年中，持续投资于增材制造技术的引入，并在五年前领导了专门的增材制造部门的组建和快速发展。3D打印技术参考注意到，该公司已经安装的飞行3D打印组件的数量超过了10000个，其仍在不断寻找方法来启用、加速增材制造技术并将其集成到设计、运营和产品中。  2022年，GA-ASI与Divergent开始了联合开发计划，从而在多个平台上建立更牢固的战略合作伙伴关系。GA-ASI 的增材制造 、飞机完整性、材料和设计工程团队正在与Divergent 合作，将其汽车行业合格的技术应用于GA-ASI的飞机生产，并对其进行应用和鉴定。Divergent 开发了一种数据驱动的方法来设计、制造和组装车辆结构，称为 Divergent 自适应生产系统 (DAPS)。GA-ASI 正在与 Divergent 合作，将该功能应用于制造其UAS系列。 Divergent作为数字化制造流程创新者在汽车行业不断发展，生产出一些市场上速度最快的汽车，并在最近发布了几项汽车OEM采用公告。  “Divergent发明了第一个工业数字制造系统。利用人工智能、3D打印和自动化方面的创新，DAPS 可用于构建几乎任何车辆（无论是陆地、海上、空中还是太空）的基础结构，比传统制造更好、更快、更具成本效益。”Divergent 创始人、首席发明家兼首席执行官Kevin Czinger表示。 GA-ASI 和 Divergent 已经完成了两个项目，利用基于模型、人工智能 (AI) 驱动和拓扑优化的设计，实现完全集成的小型（< 500 磅）UAS 机身结构。集成金属结构采用3D打印技术，在满足重量目标的同时，集成的零件数量减少了95%以上。 这种创新的设计和制造方法带来了高度集成的重量和性能优化设计，这些设计自然但不完全利用增材制造技术，显著降低了机身经常性成本，同时为多个平台变体提供快速的无工具迭代设计方法。 GA-ASI已对不同增材制造工艺生产的350多个飞行部件进行了认证。为了开发和鉴定可飞行的增材制造应用，该公司正在扩展其增材制造生态系统，该生态系统由从原型阶段（一次打印）提升到生产级阶段（始终打印正确）所需的关键要素组成。 GA-ASI目前每年可3D打印约7500个零件，总体而言，在最新的MQ-9B SkyGuardian上，该公司节省了超过200万美元的工具成本，每架飞机节省了超过 30万美元的经常性成本（该飞机平台上约有240个增材制造零件）。在增材制造生态系统的推动下，增材制造应用的数量持续快速增长，其生产的飞机上有超过 10000个增材制造部件。特别是MQ-9B SkyGuardian和SeaGuardian型号在增材制造零件的使用方面处于行业领先地位。增材制造组件的总飞行小时数已超过30万小时。   GA-ASI的增材制造生态系统推动了公司内部可重复且可靠的生产级3D打印的发展，但这并不像看起来那么容易。GA-ASI的增材制造基础生态系统基于十几个不同的要素，从材料允许值和等效性到研发和资本支出资金。 生态系统控制的流程、应用程序团队的建立以及明确的扩展路线图对此进行了补充。GA-ASI在其AD&M卓越中心开展一些重复性生产活动，但对快速反应和低速率制造的需求需要开发强大的增材制造供应链，以实现复杂的最终用途热塑性塑料和金属零件的溢流生产。 增材制造生态系统的深度因每个增材制造应用而异，并由应用任务关键性、适航机构的资格要求、质量保证/过程控制可用性和应用跟踪记录等方面驱动。 更具体地说，增材制造在GA-ASI产品生命周期中的使用很早就开始了，甚至在产品构思之前。在概念阶段，它有助于加快上市时间；在设计阶段它还可以实现高度集成；对于实际的原型，它可以实现无工具制造；当进入生产阶段时，增材制造在降低 低速初始生产成本方面发挥着关键作用；同样可实现无工具制造和高水平集成。对于GA-ASI的许多产品来说，这些优势继续在整个生产规模中得到应用，从而提高了系统可用性，特别是在现有产品生命周期内的维护方面。集成度和零件复杂度越高，增材制造的价值主张变得越清晰。如今增材制造约占物料清单的1%：目标是在大型平台上增加到5%，在小型UAS上增加到30%到90%。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; 硕博千人交流Q群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.沈航增材：面向金属增材制造的拓扑优化设计研究进展 2.听专家说 | 核动力、航空、航天3D打印技术应用到哪一步了 3.美空军研究室大力开发连续复合材料3D打印，并用于无人机机翼成型 4.铂力特助力“启明星50”大型太阳能无人机首飞成功

7月22日，3D打印技术参考注意到，致力于采用3D打印技术制造药物的三迭纪第三款3D打印药物产品T21已完成全球首次人体试验，研究结果达到预期。 南京三迭纪医药科技有限公司（简称“三迭纪”，英文名Triastek）于7月20日宣布，公司自主研发的第三款3D打印药物产品T21已完成全球首次人体试验（First in human, FIH），研究结果达到预期。T21是一款中重度溃疡性结肠炎（UC）治疗药物，设计目标是将药物直接递送至结肠病灶部位。T21 FIH研究结果的出炉，标志着三迭纪3D微结构结肠靶向平台（3D Microstructure for Colon Targeting, 3DμSTM-CT）首次在人体试验中得以验证。 口服给药通常被视为首选给药方式，但胃肠道不同部位的消化环境和黏膜转运机制差别较大，且个体间差异明显，因此传统口服药物乃至部分依靠单一控释技术的靶向口服制剂难以真正实现药物的胃肠道精准递送。 为了解决口服药物胃肠道靶向精准递送难题，三迭纪自主研发了第三款3D打印药物产品T21——一款用于中、重度活动性UC的口服结肠靶向递送药物。T21在美国FDA的注册申报路径是505(b)(2)，原研药物是口服Janus激酶（JAK）抑制剂托法替布。T21于2022年11月18日获得美国FDA的临床试验批准（IND），随后在2023年Q1启动了FIH研究，以验证T21经口服后药物在人体内转运、溶蚀过程和释放部位。目前T21已完成FIH研究，影像学结果证实T21药片被精准递送至目标部位-结肠。而在此前，T21已于2022年Q4开展了动物实验，研究结果证实药物被精准递送至比格犬的结肠部位。 实现药物精准递送三迭纪的研发人员运用3D微结构结肠靶向平台，根据药物局部起效或系统吸收的不同目标，设计了时间和pH的双重机制组合的3D打印原型制剂，以减少个体差异对药物递送的影响，实现更精准的结肠靶向递送。 T21制剂产品从外到内由肠溶层、延迟层和药芯（包含活性成分）组成。肠溶层在酸性环境下维持药片的整体结构稳定，保证药物活性成分不提前释放，待片剂经过幽门转运至小肠部位的弱碱性环境后，肠溶层迅速溶蚀，将延迟层暴露在外。延迟层在肠道中继续以恒定的速度溶蚀，研究人员通过调整延迟层的厚度来控制溶蚀时间，待延迟层溶蚀完毕后，药芯在人体内转运到回盲肠至升结肠部位。随后药芯继续转运并持续溶蚀释放活性成分，最终在升结肠至横结肠部位溶蚀完毕。T21 FIH 三维结构设计 为了辅助判断T21药物在胃肠道的转运、溶蚀过程和释药部位，三迭纪的研发人员为T21设计了独特的显影结构，以便使用X光射线观察药物转运至胃肠道不同部位时的溶蚀情况，进而判断药物是否成功递送至目标部位。这种结合了3D微结构的药物递送显影示踪技术，可用于研究和开发需要胃肠道精准递送的药物产品。 三迭纪联合创始人、首席科学官李霄凌教授表示：“T21的人体数据验证了三迭纪药物递送技术平台的精准结肠递送能力，3D微结构结肠靶向平台有望成为最佳的结肠局部起效和系统吸收药物递送系统。我们希望三迭纪不仅在做工艺和技术创新，更要提供非常科学的研究和开发药物产品的体系，为药企提供高效开发产品的技术解决方案，并为患者提供更有临床价值的药物产品。” 深耕药物3D打印 三迭纪开创全新数字制药工艺 熔融挤出沉积（Melt Extrusion Deposition, MED®）3D打印工艺有别于传统制剂的等材制造方式，是专为制药而设计开发的3D打印工艺，其原理是直接将粉末状的原辅料混匀熔融成可流动的半固体，再以高精度挤出，层层打印成型，制备成预先设计的三维结构药物制剂。MED工艺普遍适用于固体制剂，包括口服、局部等多种给药途径，且能满足多种药物释放需求，可适用于化药、生物药及多肽等。 三迭纪基于独创的MED工艺，衍生出熔融挤出沉积联合半固体挤出工艺（Melt Extrusion Deposition plus Semi-Solid Extrusion, MED&SSE）及熔融挤出沉积联合微注塑新工艺（Melt Extrusion Deposition plus Micro-Injection Molding, MED&MIM），并在此基础上开发了3D微结构缓控释平台（3D Microstructure for Delayed Release, 3DμSTM-DR）、3D微结构增溶平台（3D Microstructure for Solubility Enhancement, 3DμSTM-SE）、3D微结构结肠靶向平台（3D Microstructure for Colon Targeting, 3DμSTM-CT）、3D微结构胃滞留平台（3D Microstructure for Gastric Retention, 3DμSTM-GR）和3D微结构口服多肽平台（3D Microstructure for Oral Peptide, 3DμSTM-OP），通过灵活组合多种三维结构设计，满足多样化的临床应用场景，实现多种释药行为的协同和不同药物在目标区域的释放，为固体制剂的开发带来无限可能。 三迭纪3D微结构药物递送技术平台 三迭纪的药物3D打印工艺不仅克服了传统药物产品开发的局限性，还为药物固体制剂的生产开辟了崭新的路径。在生产端，三迭纪自研MED药物3D打印连续化制药产线，从供料到内包装一站式完成。产线集成过程分析技术（PAT）和反馈控制技术，实现了口服固体制剂全自动工艺过程。该连续化产线还具有高度数字化、智能化的特点，中央控制室一键式启动，整个生产过程无需人工干预。模块化的设计满足柔性生产需求，可以方便实现品种切换和产能扩充，多个工作站协同打印实现高通量生产，最高年产能可达5000万片，未来可以按需求在中国及海外扩增产能以实现全球供货。 注：本文内容来自三迭纪。 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.福布斯中国：三迭纪成森平，做3D打印药物的成全者 2.干货分享：间接陶瓷增材制造裂纹的形态、产生原因及应对策略 3.8月，传统工艺&增材制造：现场碰撞！ 4.听专家说 | 核动力、航空、航天3D打印技术应用到哪一步了

造成陶瓷增材制造工业应用滞后的主要原因是成形缺陷过多和成形质量差。其中，裂纹缺陷严重影响陶瓷件的力学性能，是该技术向工业实用化推进的最大障碍。目前，现有的陶瓷增材制造裂纹缺陷研究主要集中在实验方法的裂纹形貌和抑制上。在往期文章中，3D打印技术参考已经介绍了间接和直接陶瓷增材制造的裂纹形态，本期内容主要介绍陶瓷间接增材制造裂纹的形成机制，探究裂纹形成机理。 1. 陶瓷间接增材制造裂纹产生的机制 根据裂纹形成阶段，间接陶瓷增材制造中的裂纹缺陷分为成型裂纹和烧结裂纹。成型裂纹主要是由于生坯成型阶段收缩应力超过聚合物结合强度造成的，形貌表现为水平和十字形裂纹，尺寸为纳米到微米量级。烧结裂纹出现在高温热处理阶段，裂缝开口大，方向性不明显，横向、纵向和斜向裂纹在烧结件表面交联分布，严重影响陶瓷件的力学性能。  对于光固化陶瓷浆料间接增材制造，陶瓷浆料被激光照射并聚合，同时浆料中的感光树脂交联形成玻璃状聚合物，这伴随着收缩应力的产生。当收缩拉应力超过树脂的结合强度时，就会产生垂直于拉应力方向的细裂纹。玻璃状聚合物进一步固化形成固化层，固化层在两端发生聚合收缩，产生指向固化层中心方向的收缩拉伸应力。当固化层上端的拉伸应力超过聚合物的结合强度时，将产生垂直于激光扫描方向的交叉裂纹。受凝固层位移的约束，当前层收缩产生与前一层相同类型的裂纹。此外，层间结合不良会在相邻层的交界处产生平行于激光扫描方向的水平裂纹。间接陶瓷增材制造翘曲和裂纹形成图：（a）没有翘曲和裂纹的打印结果；(b) 翘曲形成(c) 裂纹形成 在高温脱脂热处理过程中最容易出现裂纹，由于生坯中含有大量的有机结合剂，高温热处理过程中有机结合剂的快速热解导致局部压应力过大。在局部压应力下，陶瓷粉末之间的毛细力，液相粘合剂被有机物热解产生的气体混合物从生坯内部带到表面。在粘结剂排出过程中，生坯内部容易形成交联孔隙。孔隙受到高温热膨胀，产生高内压应力，导致它们破裂并形成微裂纹。此外，在极端升温速率下，当陶瓷材料的结合强度超过生坯内局部区域气体聚集产生的压应力时，会导致零件开裂形成宏观裂纹。陶瓷坯体中可能存在未反应的单体和光引发剂，固化层末端未反应的光引发剂在高温下热解产生自由基，使残留单体聚合，产生较大的机械应变并且增加了样品中的残余应力，进而破坏了聚合物的键合关系，导致生坯出现更严重的宏观裂纹。 脱脂过程中气体释放过程与陶瓷件裂纹分布 SLS技术通过激光束直接熔化低熔点粘结剂粉末。由于坯体制备阶段激光能量密度低，激光烧结冷却慢的特点，坯体温度梯度低，不易产生裂纹缺陷。裂纹多形成于高温脱脂、烧结和冷却阶段。在高温脱脂阶段（400~600℃），粘结剂迅速热解，固相陶瓷颗粒原子发生迁移，陶瓷颗粒接触点通过形核和晶粒长大逐渐形成烧结颈。粘结剂热解导致陶瓷生坯严重体积收缩，导致烧结颈部内原子键的结合强度或晶界界面能被局部区域收缩应力超过，导致严重的收缩裂纹。在高温烧结阶段（1600℃以下），陶瓷颗粒充分烧结并熔合在一起，随着烧结温度的升高，晶粒尺寸变得过于粗大。晶粒粗大导致晶界结合强度低，在后续冷却收缩引起的收缩拉应力作用下，易沿晶界形成微裂纹缺陷。除了晶间裂纹，热收缩产生的拉应力也会在层间结合强度低的地方产生裂纹缺陷。此外，烧结阶段的极端加热速率导致烧结部件表面和内部之间的温度梯度过大，由此产生的热应力会导致生坯出现开裂缺陷。烧结件在冷却阶段，其内部相变可能导致相体积发生变化，使大晶粒晶壳在静止的非晶核周围收缩产生微裂纹缺陷。 (a) 相变收缩微裂纹(b) 硅基陶瓷中微裂纹的形态 综上所述，陶瓷浆料间接增材制造裂纹主要发生在成型和烧结过程中，在成形阶段，收缩拉应力的存在是产生裂纹缺陷的关键因素，有机物热解产生的局部压应力是产生烧结裂纹的主要原因。陶瓷粉末铺粉间接增材制造裂纹主要发生在高温烧结过程中，局部拉应力引起的烧结颈断裂和晶粒过度长大引起的晶粒粗化是裂纹的主要来源。直接和间接陶瓷增材制造工艺在冷却过程中都会产生相变裂纹，这主要是因为相变过程伴随着相变粒子的体积变化，使相变粒子与基体之间产生拉应力和压应力造成的。 2. 间接陶瓷增材制造裂纹产生的抑制策略 裂纹缺陷严重阻碍了陶瓷增材制造技术的工程应用，是亟待解决的问题之一。从工艺、材料成分方面采取合理的裂纹抑制方法，有助于提高陶瓷件的成形质量。 优化工艺参数 对于间接陶瓷增材制造，激光功率、扫描间距和固化深度是成型工艺的主要参数。在随后的脱脂和烧结过程中，升温速率和保温时间都是可调参数。选择合适的激光功率可以避免生坯中出现大量未反应的单体，从而降低脱脂过程中出现裂纹的可能性。固化深度与激光功率正相关，合适的固化深度可以避免分层和层间水平裂纹。研究发现SLA制备Al 2 O 3，当层厚为50 µm时，适当增加固化深度可显著减少坯体表面裂纹数量。在随后的高温脱脂过程中有机物的缓慢热解可以有效减少或避免烧结部件中的开裂缺陷。通过降低陶瓷生坯中有机物的热解速率来避免烧结部件开裂，从而获得无裂纹陶瓷部件。合适的升温速率是保证有机物适当热解速率和获得无裂纹陶瓷件的关键；与升温速率相比，合适的保温时间有利于有机热解产物的稳定排出，避免因气体剧烈膨胀而产生的裂纹缺陷。此外，适当的烧结温度有助于降低生坯的热收缩率，从而减少烧结件的裂纹数量。足够的烧结温度和保温时间有利于晶体的熔化、生长和样品的高致密化，从而抑制裂纹的产生。 升温速率对裂纹的影响：在空气中(a) 0.1℃/min；(b) 0.5℃/分钟；(c) 1℃/分钟；(d) 3℃/分钟；(e) 5℃/min，在氩气中 (f) 0.1℃/min；(g) 0.5℃/分钟；(h) 1℃/分钟；(i) 3℃/分钟；(j) 5℃/分钟 总的来说，激光功率和扫描间距是制备近乎无裂纹生坯件的关键参数。在高温烧结过程中，生坯表面和内部受热不均引起的局部拉应力是裂纹萌生和扩展的主要原因。合理的升温速率和保温时间有效降低了烧结件的温度梯度，解决了因温度梯度引起的局部拉应力过大的问题。 调整材料成分 通过合理调整和优化材料成分，也可以获得高性能、无裂纹的陶瓷件。陶瓷浆料的成分对坯件的裂纹缺陷影响很大。通过在浆料中加入非反应性组分，可以减少固化层的聚合收缩反应，从而降低生坯内部的内应力。研究发现，通过向浆料中添加非反应性成分来改变聚合物基体的热脱脂工艺，从而最大限度地减少烧结部件的裂纹。   添加非活性成分对裂纹的抑制作用：(a,b,e)只含有活性成分；(c,d,f) 添加非反应性成分 浆料中陶瓷粉末的粒径大小也是影响坯体成型质量的重要因素之一，适当增加粉末的粒径可以显着减少成型裂纹的数量。研究发现，含有小粒径粉末的浆料在成型过程中会产生过度收缩变形，从而导致广泛的交叉裂纹，并且可以通过选择合适的粉末粒径来制备无裂纹的陶瓷部件。 不同粒径陶瓷颗粒抑制裂纹的效果：(a∼c) 0.35 µm；(d∼f) 3 µm；(g∼i) 7  µm 与基于浆料的增材制造技术相比，粉末扩散SLS技术中的裂纹也受材料成分的影响。在成型过程中，如果陶瓷粉末中的粘结剂含量不足，陶瓷颗粒就不能牢固地结合在一起，导致生坯出现分层和开裂缺陷。但粘结剂含量过高会导致脱脂烧结后生坯收缩变形较大，导致烧结件出现严重的宏观裂纹缺陷。因此，混合粉末中的粘结剂含量应尽可能低，同时不影响烧结件的密度和成形质量。 END 陶瓷增材制造尤其是间接成形技术已成为制造先进陶瓷的主要途径，但裂纹缺陷已成为限制其应用的主要障碍，也成为陶瓷增材制造技术最重要的研究方向和需要解决的关键问题。本文系统阐述了间接陶瓷增材制造裂纹的形态特征、产生原因和应对策略，为解决陶瓷增材制造裂纹产生具有指导意义。 本文内容素材来源： 南华大学刘志文副教授《Advances in crack formation mechanism and inhibition strategy for ceramic additive manufacturing》发表于Journal of the European Ceramic Society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.工艺总结：直接与间接陶瓷3D打印工艺种类及特点 2.影响陶瓷增材制造工业化推进的最大障碍及挑战 3.干货分享：陶瓷3D打印之粘结剂喷射技术的成形材料、优势与挑战 4.无需脱脂烧结，重点实验室采用高精密陶瓷FDM 3D打印研制介质天线

 该标准指南的标题为金属增材制造 - 成品零件属性 - 相对密度测量方法，旨在支持 PBF-LB工艺和参数开发、零件验收标准和过程控制测试。 制造完全致密的零件仍然是增材制造中的一个挑战，因为该过程本质上会在零件中引入体积缺陷，从而降低零件的相对密度（即增加孔隙率或零件中存在小空隙，使其不完全致密）和机械性能表现。 当缺陷的尺寸、形状、位置或严重程度使其变得无法接受零件验收时，它将被称为缺陷。缺陷或缺陷的形成受制造工艺、构建参数、原料和几何因素的影响。因此，准确测量制造零件的相对密度是确定零件和工艺质量的重要初始步骤。 体积缺陷的数量、尺寸和形状影响零件的机械性能，特别是在循环载荷下。这些数据可以指示不规则形状（如LOF 孔隙或微裂纹）或球形孔隙（如小孔或截留气体孔隙），并通过指定标准确定可接受性。虽然这些指标可以量化，但在本指南中，将强调每种方法捕获此数据的一般功能，但不会对这些数据类型提出详细建议，而重点将放在相对密度测量上。   新的 ASTM F3637-23 标准提供了测量金属增材制造 (AM) 零件的制造后相对密度和密度评估测试样本的指南。标准测试方法通常用于测量零件相对密度，并详细介绍了与 PBF-LB 零件一起使用的过程更改或建议。用户可根据具体情况酌情考虑是否可扩展至其他类型的金属增材制造工艺。 该指南旨在应用于测量增材制造零件相对密度的方法的选择过程中，以平衡成本、精度、复杂性、零件破坏和零件尺寸问题。其他方面，例如孔径、形状和分布及其对增材制造工艺和材料的影响超出了本指南的范围；然而，每种方法获得这些度量的能力是在各种密度测量方法的背景下讨论的。   xct测量密度 在评估方法时，了解不同方法的各种属性如何进行比较可能会有所帮助。例如，使用低分辨率XCT来测量较大的零件缺陷，使用金相学来识别较小的工艺缺陷的数量，可能被证明是生成准确缺陷数据的非常有用的方法。提高测量精度的另一种方法是采用多种基于相似原理的方法，例如比重法和阿基米德法。  非破坏性方法——阿基米德、超声波、比重瓶法和XCT是非破坏性方法，而金相方法需要破坏部分才能获得相对密度。所有无损方法均可用于表征零件相对密度；然而，随着零件尺寸的增加，这些方法使用起来会变得很麻烦。阿基米德法需要更大且专用的装置来进行相对密度计算，这对于适当的精度来说可能很昂贵，但仍然是成本最低的选择，XCT和超声波结果高度依赖于几何形状和尺寸，并且许多比重测定设备无法处理更大的零件体积（许多比重瓶可处理1cm3至3.5cm3的样品体积，但是有些可以处理最大10cm3）。虽然其中一些方法可能不适合表征较大零件体积，但所有方法都可以提供相对密度。低成本且快速的测量方法，例如阿基米德法，可以用作工艺开发的手段或生产过程中统计过程控制的数据。   扫描超声系统用于表征研究零件的质量   孔隙形态数据——金相和XCT方法可以提供相对密度测量和单个缺陷的具体几何细节（即尺寸、长宽比和形状）以及整个零件的相对密度。然而，金相和 XCT测量高度依赖于数据的分辨率，无论是检查的切片、图像数量、显微镜分辨率还是其组合，如用于金相方法或用于XCT的体素尺寸。阿基米德法、超声波法和比重瓶法在测量相对密度时不提供这些类型的数据。 基于理论材料密度的相对密度测量——阿基米德、超声波和气体比重法在计算相对密度时依赖于理论材料密度值。所选的理论材料密度值可能是系统误差的来源。材料密度取决于成分。每种材料都有成分规格和该成分的允许变化。这与制造过程中的材料蒸发相结合可能会导致材料密度值与材料供应商或在线来源报告的值不同。用户应谨慎对待报告值的依赖性，并确保理论密度能够代表材料（即，来自特定材料批次、从最终材料测量或从可靠的数据库等）。 ASTM F3637-23标准是根据世界贸易组织贸易技术壁垒（TBT）委员会发布的《关于制定国际标准、指南和建议的原则的决定》中确立的国际公认的标准化原则制定的。 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： 1.401页下载！America Makes发布增材制造标准化路线图3.0 2.美发布《关键和新兴技术国家标准战略》，3D打印未被提及，但支持力度继续加大 3.重磅：《增材制造工程技术人员国家职业标准》颁布 4.8月，传统工艺&增材制造：现场碰撞！

近年来，3D打印技术进一步向传统产业细分领域渗透，金属3D打印成为了众多传统制鞋业的转型利器。引用金属3D打印技术，能满足制鞋产业高柔性制造，多元化自由设计和产品功能强化等需求。汉邦科技作为国内专业的工业级金属增材制造（3D打印）设备制造商，在技术创新上永不止步，始终致力于为制造业提供快速高效、更具市场优势的一体化金属增材制造解决方案，推动制造业企业向灵活智能、降本增效的方向稳步发展。  金属增材及新技术应用鞋服行业论坛，将于8月3日在晋江爱乐国际酒店8楼福乐厅举行。汉邦科技将携手一众业内优秀名企，聚焦金属增材制造技术赋能制鞋产业的创新应用，探索鞋模产业高效制造发展路径，以及制鞋产业材料开发中的研究成果及发展前景。汉邦科技诚挚广大用户出席本次论坛，剖析制鞋产业企业如何跑出重围，赢战数字智造发展。   会议详情 会议时间 8月3日（周四）14:00-18:00 会议地点 晋江爱乐国际酒店8楼福乐厅 组织单位 主办单位 福建省鞋业行业协会 承办单位 上海汉邦联航激光科技有限公司 嘉宾单位 安踏体育用品集团有限公司 李宁（中国）体育用品有限公司 中乔体育股份有限公司 协办单位 中国标准化研究院 深圳市未来工场科技有限公司 东莞市康铭光电科技有限公司  安世亚太科技股份有限公司 上海漫格科技有限公司 环球鞋网 泉州市钊民智能科技有限公司 广州时谛智能科技有限公司 会议亮点 高端对话 报名通道 ▲识别上方二维码，即刻报名参会。 报名截止日期8月1日 20:00 审核报名信息通过后 主办方将尽快与您联系！  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.股票冲高！苹果或在使用中国金属3D打印机生产新款Apple Watch组件，引西方警惕 2.沈航增材：面向金属增材制造的拓扑优化设计研究进展 3.3D打印3000块瓷砖构建陶瓷连廊，建筑设计与制造正在创新 4.听专家说 | 核动力、航空、航天3D打印技术应用到哪一步了