3D打印技术参考-增材制造,聚焦专业-(第15页)    

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  • 希禾增材:3D打印铝合金散热器相比纯铜有哪些好处?要点是什么?

    希禾增材:3D打印铝合金散热器相比纯铜有哪些好处?要点是什么?

    在3D打印散热应用中,首选的材料一定是纯铜吗? 笔者发现,希禾增材对此的回答是否定的。因为,纯铜虽具有相比其他绝大多数金属都更高的导热系数,但它的密度却达到了8.9g/cm³,是铝合金的约3.3倍。 在航空航天、电动汽车、机器人等对重量非常敏感的应用场景中,工程师更看重的并非是绝对导热系数,而是比热导率,也就是单位密度的导热能力。 对于3D打印的纯铜和AlSi10Mg铝合金来说,是否进行热处理对导热系数的影响非常大。这是因为材料的导热性受相分布、孔隙率及热处理状态的显著影响。 希禾增材的数据显示,3D打印的AlSi10Mg在经热处理后,单位密度的导热指数为69.3,而工业纯铜仅为43.6,因此是实现轻量化散热设计的理想材料。 LPBF工艺3D打印AlSi10Mg的微观结构 铝合金在3D打印过程中的快速熔化和凝固过程,会形成特殊的微观结构,如晶界处分布着纳米尺度的硅网络,热应力导致位错密度很高,硅在铝基体中形成过饱和固溶体等。这些微观结构缺陷会散热声子和电子,导致打印态的AlSi10Mg导热系数只有90W/m·K。 为了使 AlSi10Mg在热管理领域发挥作用,就需要对其进行热处理。根据希禾增材的数据,零件在在300°C下退火2小时,就会改变其微观结构:硅网络发生粗化,固溶体分解,位错密度降低。这相当于为电子的传输扫清了障碍。 3D打印AlSi10Mg经热处理后的微观结构 结果就是,热处理后的AlSi10Mg导热系数提升至185W/m·K,但是其抗拉强度会损失大约10-15%。不过,这对于冷板和换热器此类部件来说,这个代价是值得的。 因此,选择哪种材料制作散热器,取决于使用条件。在更关注产品重量而且热量适中的环境下,AlSi10Mg是更好的选择;而对于那些局部热量超过铝合金物理极限的应用,纯铜则是更好的选择。 对于AlSi10Mg的LPBF工艺3D打印来说,其对绿激光的吸收率仍然要高于红外激光。这使绿激光在加工效率、表面质量和细节精度上有显著优势,这种优势最终也会体现在超薄散热片和复杂微流道的制造能力上。 笔者注意到,希禾增材展示的一个铝合金散热器,体现了3D打印在制造复杂结构方面的优势。 这款散热器包含随形冷却流道、微结构鳍片和晶格结构,最小壁厚仅0.3mm,采用3D打印一体成型,36小时即打印完成。而传统加工技术通常需要2个月,涉及多种工艺组合和环节,产品还存在漏液风险。可以看出,3D打印的优势非常明显。 注:本文由3D打印技术参考创作,未经授权,谢绝转载。#热交换器 #3D打印 #散热器
  • 3D打印24种晶格结构,尼康SLM和用户共同探索轻量化和装甲防护

    3D打印24种晶格结构,尼康SLM和用户共同探索轻量化和装甲防护

    3D打印技术参考注意到,尼康SLM Solutions与德国国防客户合作,探讨了如何使用3D打印制造出轻量化的防护结构的问题。 他们设计了24种晶格夹层板,分别进行了破坏性测试,来确定哪种结构的动能吸收效果最好。 在确定最佳结构后,他们将再引入高强度材料,与之前的最佳结构相结合,进一步提升防护性能。 ➡️ 减轻重量和提升防护 尼康SLM Solutions指出,他们在国防市场中看到了两大需求——柔性制造和轻量化结构。 对于柔性制造而言,它是指能够在不同产品之间快速低成本的自由切换,灵活适应多类型产品的制造需求。这一点非常契合3D打印技术的制造特征。 而对于轻量化的防护结构而言却并不简单。对于国防用户来说,所面对的是高速冲击性,具有高能量吸收能力的防护装甲,并非随便往里面塞个晶格就能满足要求的。 这也是合作双方测试24种结构的原因。所涉及的机构有菱形、棱柱体或类网格结构等;单元结构的厚度也存在差异,即可以是均一厚度,也可以是梯度厚度。 ➡️集成载荷分散功能 笔者在介绍中留意到一个特别的说辞——集成载荷分散功能。 细查发现,它是指当装甲车辆受到冲击时,通过特殊设计的内部结构,将集中在某个点的巨大能量迅速分散到更大的面积或整个结构上。 这种效果恰好能够体现特殊三维结构的力学特性。这些几何结构本身就能把垂直方向的冲击力,转化为结构单元的拉伸、压缩、弯曲或扭转力,从而把力分散到多个支撑面上。此外,晶格密度设置为梯度效果,也可以引导能量按照设计好的路径传递和扩散,避免应力集中。 尼康SLM Solutions使用其12激光的NXG XII 600一次就打印完成了这24种设计。虽然并没有测试板材具体的尺寸数据,从图片中可以预测应该在30cm左右。随后研究人员对这些防护板进行了爆炸性测试,从中确定最优的结构。 ➡️从国防到汽车应用 如果说国防和航空航天距离大多数人太远,那么汽车应用就与大多数相关。 笔者在此前介绍过,已经有研究开始探索将3D打印的晶格用在汽车防撞结构上。研究人员采用钢材,将螺旋晶格填充其中,借助冲击下晶格的扭转作用来吸收能量。 它的特别之处就在于能够实现自适应扭转。研究人员之处,当前的绝大多数防护材料都是静态的,无法适应不断变化的环境。而螺旋晶格的引入,可以根据装机类型和严重程度自行调整和改变自身特性,来减轻撞击影响。 结果表明,他们所开发的结构具有提供多种防护能力的潜力,从刚性屏蔽到柔性能量吸收均可实现。 ➡️ 晶格结构的两种形式 晶格结构的性质取决于单元的几何形状、密度、尺寸、维度和排列方式。根据拓扑结构,它们可以分为基于支柱和基于表面两大类。 支柱晶格由支柱和节点组成。根据设计目标又可以分为仿生结构和工程结构。 仿生结构是在模拟生物系统和自然构造,如Voronoi结构、Kelvin单元、金刚石结构、菱形结构和八面体结构等;工程结构优先考虑力学性能的优化,而非模仿自然结构,如体心立方结构、简单立方结构、八面体梯形结构、六方结构、立方八面体结构和截角八面体结构。 表面晶格结构是由预定义的表面或几何形状生成,被大家所熟知的就是TPMS晶格,也就是三重周期极小曲面结构。此类晶格的设计目标是贴合表面轮廓、优化材料分布和力学性能。 TPMS晶格属于是仿生设计,它们模拟了生物系统中自然存在的几何形状,如骨小梁、生物膜等。笔者查询到,这些曲面能够用极少的材料保持很高的结构效率,从而实现轻量化和高比刚度。 讨论 从这些介绍就可以看出,不同的晶格结构类型在性能表现方面差异巨大,具体表现在机械强度、能量吸收、散热和生物相容性上的不同。所以,不同的应用领域,选择的晶格类型可能存在很大不同。 而在晶格结构生成方面,笔者注意到,漫格科技的软件在处理TPMS曲面晶格、支柱晶格方面具有显著优势,不仅能够高效设计,而且具有高速的处理能力。 此外对于应用来说,像尼康SLM Solutions这样的头部金属3D打印企业,仍然需要针对具体行业进行大量测试。因此我们能够得出结论,晶格结构的高效利用是一门学问,需要细致的研究。 注:本文由3D打印技术参考创作,未经授权,谢绝转载。#晶格结构 #3D打印 #点阵结构
  • 荣耀发布金属3D打印免组装、可相对运动转轴专利

    荣耀发布金属3D打印免组装、可相对运动转轴专利

    笔者注意到,国家知识产权局于今年5月,公开了荣耀终端股份有限公司一项名为“转轴机构的制备方法、转轴机构和电子设备”的专利。 该专利提出了一种采用3D打印技术制造免装配、可相对运动的复杂结构的方法。 笔者认为,该专利突出了其他行业在面对新工艺时,通过吃透其制造特性,从而开发出新型结构,进而推动产品创新的思路。 ➡️ 转轴机构传统制造痛点 当前,可折叠电子设备通过转轴机构来实现展开和闭合,但转轴机构包含了大量零件,总数可达数十个。组装过程工序复杂,每个零件都需要精密对位、锁固,组装后的公差累积进一步放大,晃动控制非常困难。 3D打印带来的好处就是能够制造可活动的一体结构,能够将几个甚至几十个零件组合在一起整体制造出来,从而减少了组装工序,提升机构整体精度。 笔者注意到,这对于该类产品制造来说具有重要价值。相关资料显示,组装环节最为昂贵。 而荣耀此次公布的专利所涉及的核心内容,就是这种一体化的结构如何实现。 3D打印的荣耀Magic V2轴盖及相关结构(来自胜利文绉绉拆机视频) ➡️ 荣耀3D打印免组装、可转/滑动机构专利 该方案的重点是,在需要相对运动的结构界面处,设置一种临时性的连接结构,将相对运动的结构连接为一个整体进行打印。 这种连接结构被称为连接余料,可以是薄壁,也可以是细杆,它们很薄、很脆弱,就像临时焊点,把所有零件牢固的连接为一个整体,保证在后续的清粉、运输等过程中保持稳定不散架。 为了保证后续能顺畅的去除这些连接余料,要求所有与连接余料连接的表面都垂直于打印方向。 这样做的好处是,连接余料就行一面直立的薄墙,两侧没有任何零件遮挡它。当需要分离时,激光或刀具可以从正上方无阻碍的直接切割,轻松将其去除。 当余料被移出后,原本被占据的空间就变成了间隙,其大小与3D打印的精度直接相关。此时,原本被固定的零件(如基座或摆臂)就可以相对运动,形成转动或滑动的配合关系,几乎不需要后续的装配、调试与打磨。 这让笔者联想到多家企业在今年高调宣布推出的高精度3D打印技术。该技术的一大特点就是适合可转动部件的直接一体3D打印,当精度达到足够高时,光滑的表面甚至不需要再进行其他后处理加工。 不过对于转轴这一精密件,可能仍然需要少许抛光工艺,但已经大大减少了相关工作量。 ➡️ 新设计和制造技术带来的好处 3D打印技术的发展使这一复杂结构的制造成为可能。 这使得铰链结构的制造可以不必像此前一样,先采用MIM工艺制造出大量零件,再进行人工或机器组装,不仅减少了大量制造环节,提升了生产效率,同时还将产品的尺寸更加小巧,精密度更高。 配合多种工艺,折叠手机的折痕更加不明显,消费者的体验感也进一步提升。 ➡️ 折叠屏手机市场与对3D打印需求 折叠手机已经成为消费电子行业的一大细分产品。IDC数据显示,在手机整体市场不佳的情况下,2025年我国的折叠手机出货量超过1000万台,同比增长9.2%。 而该产品对轻量化、高可靠结构有着极致需求,其高速增长也进一步带动了对3D打印钛合金铰链的需求量。 2025至今,多家3D打印设备商、材料商开始大力建设新基地,就连比亚迪也布局了电子高端通讯设备金属配件增材制造项目。 可以看出,3D打印技术已融入消费电子产业链。而该技术带来的颠覆性改变之一,就是让产品的创新水平达到了新的高度,以及将部分零件的制造流程大幅缩短。 实际上笔者也感慨到,应用的需求也推动了3D打印工艺的创新发展。因此在此之前十余年,金属3D打印免组装、可运动结构的发展几乎停滞不前,对超高精度的需求也并没有那么多。而消费电子行业的巨大市场需求,显然推动了3D打印技术的发展。 注:本文由3D打印技术参考创作,未经授权,谢绝转载。#3D打印 #消费电子 #荣耀 #电子3C
  • 3D打印CuCrZr,正成为继钛合金之后的又一高价值金属

    3D打印CuCrZr,正成为继钛合金之后的又一高价值金属

    由于铜合金具有优异的导热性和导电性、耐腐蚀性和优秀的机械强度,使其成为生产高价值部件(如热交换器、电连接器和复杂模具)的关键材料,铜的3D打印一直来备受用户及本行业的技术开发商所关注。 近年来,随着铜3D打印方案的逐渐成熟,航空航天、汽车和高性能工业领域的用户对其需求强劲,铜合金粉末市场也在加速扩张。 按类型划分,3D打印铜材料包含多种,如纯铜、CuCrZr、CuSn合金等。纯铜在这些材料中具有更高的导热性,但其在采用红外激光打印时高反也更强烈。 来自铂力特 根据笔者与知名航空航天服务商工程师的交流,用户当前打印更多的其实是CuCrZr,采用红外激光打印该成分的铜合金,可以得到致密化的高性能产品。 而且,笔者观察多个头部3D打印设备商品牌,在日常的技术曝光中,突出CuCrZr的比例也要高于纯铜。这固然有红外激光打印纯铜很困难的因素,但从侧面可以看出市场对具体材料的需求情况。 这就要重点介绍一下CuCrZr到底是一种怎样的材料。 它以铜为基体,添加少量铬(0.5–1.2 wt%)和锆(0.03–0.30 wt%),这些微量元素对合金的性能起到重要作用。与纯铜相比,添加铬增强了材料的高温稳定性,而锆的存在有效抑制了铬沉淀相的生长,进一步强化了合金,但锆对合金的导电性影响却很小。 最终使得该材料具有优秀的耐热性和强度,使其能够在高温环境下保持完整性和稳定性,能够制造暴露于极端温度环境的航空航天发动机喷嘴等部件。而且,该合金对高温气体引起的氧化、腐蚀和冲蚀也有优异的抵抗力,使其在腐蚀性环境中得到广泛应用。 这些特性是普通铜合金无法比拟的,同时也使其在3D打印铜粉市场中占据了更大的市场份额。 ➡️ 航空航天领域应用 在该领域,CuCrZr合金主要用于制造火箭发动机的燃烧室腔体、推力室、喉部等部件。 该领域的案例非常多,例如美国知名航空航天3D打印服务商Sintavia就采用AMCM的M4K-4打印机,以铜合金为材料3D打印了一个推力室组件。这个巨大的部件将三个独立的零件组合成一个整体,整个打印作业耗时10天,缩短了生产时间和成本,并最大限度地减少了后处理工序。 在国内,希禾增材推出的XH-M660G,打印高度1.3米,配备四束绿激光,具有强大的纯铜及铜合金高效打印能力。笔者观察到,该公司展示了大量大尺寸铜合金的打印案例。其中一款高990mm的发动机燃烧室,采用该设备打印时间为15天,表现出装备在长时间运行中的稳定性。 ➡️ 电子产业 AI算力的极致需求,以及当前电子器件越来越小型化、高功率化的发展,对散热的需求越来越高,这也是纯铜及CuCrZr发挥价值的空间。 市场调研公司Dataintelo出具的报告显示,台积电、三星和英特尔已经建立了专注于原型制造热优化封装设计的内部增材制造团队。随着全球数据中心的快速扩展,对3D打印铜材料散热解决方案的需求将呈指数级增长。 铂力特3D打印的铜材料案例 ➡️ 汽车工业领域 汽车行业对CuCrZr的需求因新能源汽车的持续发展而得到应用增长。该材料能够用于制造新能源汽车电机的散热组件、复杂冷却流道冷板、电器连接器等。3D打印的复杂结构可以直接集成到电池模块外壳、电池单元热界面和电力电子组件中。 笔者查询到一份调研报告指出,特斯拉、大众和宝马已经启动从专业供应商处采购3D打印铜材料热端部件的项目。 随着电动汽车市场持续发展且竞争激烈,也伴随3D打印技术使用成本的降低,3D打印在汽车上广泛应用只是时间问题。 这些需求是清晰明了的,所以当前的3D打印设备商、材料商,均在积极布局。 例如,铂力特在今年三月透露其铜合金3D打印零件已交付超十万件;华曙高科推出了基于光束整形的高效铜合金3D打印以及超精细铜合金3D打印解决方案;倍丰智能推出了高质量的纯铜、CuCrZr粉末以及红外激光铜3D打印解决方案;汉邦激光、协同高科等也展示了相关应用技术与案例。 至于希禾增材、大族聚维,则在绿激光打印铜材料方面表现出优势,金石三维也在今年推出了绿激光打印方案。 就绿光3D打印铜方案的进一步观察发现,目前没有推出该方案的设备商反而成了少数。可即便如此,多数品牌对红光打印铜方案的“固守”并未改变,这与制造成本直接相关。 材料端的发展同样值得关注。多家头部3D打印材料品牌均推出了多类型的铜粉,不仅仅优化了粉末成分,而且均已经在提升产能。 来自金属3D打印粉末-PowderSight 根据PowderSight的统计,3D打印铜粉的价格目前在常用材料中属于更高的水平。笔者认为,铜尤其是CuCrZr,正在成为继钛合金之后的又一高价值金属。 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
  • 知象光电发布新一代AI驱动高精度多功能三维扫描仪POP 4

    知象光电发布新一代AI驱动高精度多功能三维扫描仪POP 4

    【2026年6月2日】—— 西安知象光电科技有限公司(Revopoint)近日宣布,旗下新一代AI驱动高精度多功能手持三维扫描仪POP 4正式登陆中国市场。POP 4在智能感知、真实建模及多场景适应性等方面实现多项创新突破,为工业、设计、文博等领域用户提供高标准、全流程的三维数字化解决方案。据悉,POP 4此前率先在海外市场众筹,累计支持金额已突破200万美元,充分展示了产品在全球市场的竞争力与行业影响力。 AI智能与3DGS真实感建模双驱动,提升三维数据资产化效率 POP 4首次将AI智能物体分割和3D Gaussian Splatting(3DGS,高斯泼溅)真实感建模深度集成于三维扫描设备。设备内嵌创新AI算法,可实现一键识别及自动追踪目标物体,实时精准滤除背景点云,直接输出更为纯净、完善的物体数据。其3DGS专利建模技术进一步提升数字资产的真实还原效果,能够将点云与RGB信息转化为高质量高斯模型,并便捷导出 .splat 格式。该功能覆盖游戏开发、元宇宙数字孪生、文博数字化等多元应用,有效精简数字资产的生成流程。 红外与蓝光双波段融合,适配复杂材质与结构多样场景 面对高反光、深色、深孔等复杂物体和多变环境,POP 4通过集成蓝光多线激光与红外结构光,推出五种核心扫描模式:其中蓝色激光双模式可高效处理多数深色物体及金属材质物体,无需额外喷粉操作;红外结构光支持全场HD模式、混合HD扫描与VCSEL快速扫描,最高 30 fps 帧率可应对强光(高达100,000 lux)环境下的中大型物体及人体高效采集,同时混合HD模式整合多模式优势,实现更快速、精准、稳定的流畅追踪体验。 高帧率与高精度协同,满足工业级高标准应用 POP 4配备最高105 fps激光扫描帧率与深度计算芯片,保障数据采集的流畅性与实时反馈,并有效降低漏扫风险。在扫描精度上,POP 4的单帧精度最高可达 0.03 mm,体积精度达 0.03 mm + 0.05 mm × L(m),适用于逆向工程、精密检测、产品设计、3D打印建模等高精度场景,满足专业三维数据采集的要求。 无线与户外化设计,提升复杂环境下作业自由度 针对户外与强光作业需求,POP 4具备高达100,000 lux环境下的稳定抗光能力,配备5500mAh可移动充电手柄实现约4小时续航,同时支持Wi-Fi 6无线数据传输,实现PC与移动终端的实时画面同步与远程操作,显著提升户外扫描时的便捷性和连续性。 完善生态兼容,优化三维工作流衔接 POP 4兼容Windows、macOS、Android与iOS操作系统,深度适配全新Revo Scan 6,配套提供高效点云采集与丰富编辑工具,并可无缝对接至Revo Design、Revo Measure及主流第三方3D设计、逆向工程和数字建模软件,进一步完善三维数字化工作流链路。 海外市场先行突破,众筹阶段斩获认可 在国内上线前,POP 4已于海外众筹阶段获得200万美元以上筹资,并收获来自全球用户和行业的高度认可,展现出产品在国际市场的竞争力和影响力。 据悉,POP 4目前已在京东平台启动独家预售,预售时间为5月31日至6月21日。预售期间,用户可享受9折优惠,同时购机即得显影剂。此外,官方还提供专属优惠券,用户可向平台客服领取,整体预售政策为消费者带来了更多实惠。
  • 铂力特大装备3D打印满版机器人零件,多个要点值得关注!

    铂力特大装备3D打印满版机器人零件,多个要点值得关注!

    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
  • 2026国际3D打印冷板设计大赛,中国团队再次取得好成绩

    2026国际3D打印冷板设计大赛,中国团队再次取得好成绩

    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
  • 3D打印GRX-810超级合金有多重要?NASA布局多种打印工艺

    3D打印GRX-810超级合金有多重要?NASA布局多种打印工艺

    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
  • 猛禽3发动机的3D打印进化与实战考验——星舰V3首飞复盘

    猛禽3发动机的3D打印进化与实战考验——星舰V3首飞复盘

    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
  • 创想三维登陆港股:首发KliTek技术,确立全场景生态

    创想三维登陆港股:首发KliTek技术,确立全场景生态

    2026年,消费级3D打印行业迎来新的转折点。5月29日,创想三维在香港正式挂牌上市(股份代号:03388.HK),成为港股消费级3D打印第一股。同日,创想三维举办“AI·生态”12周年新品发布会。 12年来,创想三维推动了3D打印机走向个人桌面。但随着市场扩容,多色多材打印成本高、柔性材料打印门槛高、设备操作复杂等行业痛点,依然制约着3D打印在消费端的大规模普及与场景拓展。 本次发布会向上突破技术天花板,向外延伸至消费者日常生活。从优化设备体验到延展商业化应用,创想三维展示了其重塑行业的“AI+生态”布局——在消费端,通过技术革新与云平台AI智能化,大幅降低使用门槛;在软件生态端,依托创想云汇聚全球设计师与用户,构建繁荣的3D创作社区;在硬件生态端,引入激光雕刻机、3D扫描仪、3D打印耗材等周边新品完善造物工具链;在商用与应用端,则分别打通了高通量生产与大众科技单品的商业化闭环,重新定义消费级3D打印的下一阶段。 技术破局:KliTek™多喷嘴打印技术,多彩多材一次成型 此次发布会在技术底座上的核心突破,当属创想三维全新首发的KliTek™新一代多喷嘴打印技术。 现阶段,FDM的单头多色方案面临着费时、费料、易串色的痛点,而传统换头方案结构复杂、维护昂贵。KliTek™通过多口径高效协同,换喷嘴时间小于5秒,换料过程不超过15秒,多色打印效率相较于市面传统的单头设备省时近50%,对比市面传统多头设备省时近34%。同时,由于废料仅剩擦料塔,耗料直降约85%,硬件维护成本大幅降低约75%。 创想三维技术负责人在发布会上表示,“KliTek™的突破,不仅仅是单点技术的跨越,而是完整的系统级解决方案。” 除了降低损耗之外,KliTek™系统性地拓宽了消费级多材料打印的边界。依托RFID耗材识别、S-Drive™双动力进料等四大核心系统,它不仅支持多彩、多材料打印一体成型,更突破了TPU打印瓶颈,让柔性材料的设计与应用迎来飞跃。 如TPU 95A的打印,常规打印速度仅为2-3mm³/s,KliTek™将其提升至15mm³/s,实现约7倍的跨越式提速。对于打印难度更高的80A、85A超软TPU,KliTek™实现最多3倍的效率提升,推动软质TPU的高效化、规模化生产,为终端产业化落地打通关键路径。 产品落地:大尺寸柔性打印与智能易用的双重突破 在技术革新之外,创想三维同场发布了大尺寸柔性打印新标杆——Ender-3 V3 Mega大尺寸3D打印机。 该设备拥有420×420×420mm的巨幅打印空间,搭载500mm/s的高速打印能力与8000mm/s²的加速度,并采用铝合金龙门架与一体压铸热床确保大模型的高速稳定成型。 更重要的是,它针对TPU打印进行了专项的物理级优化。通过升级挤出齿轮与短路径热端设计,实现低阻力进料,同时标配缠料检测与自动续料预警。这一系列整合,让Ender-3 V3 Mega成功跨越了设备挑材料的门槛,能够高速稳定地打印85A-95A超软TPU,将工业级的柔性制造能力进一步下放到了消费级桌面。 与此同时,创想三维还发布了面向大众创作者的多色打印方案——SPARKX i7 CFS nano。 区别于传统多色打印设备体积较大、换料繁琐与学习门槛较高等问题,i7 CFS nano 在桌面级空间内实现了“小巧机身+智能多色系统”的平衡。设备支持四色自动切换打印,并通过一体式料架设计,让更多普通玩家能够在有限的桌面空间内完成多色创作。 同时在AI驱动下,i7 CFS nano进一步强化了“低门槛操作”体验。结合创想云AI生态,可实现从模型生成AI实时检测打印过程的智能化协同,让用户无需复杂调参,也能快速完成多色模型打印。 软件生态:创想云全面升级,降低全民创作门槛 创想云作为一站式3D打印模型平台,是连接机器、模型、设计师、打印用户的完整生态体系。在此次发布会上,其迎来全新AI功能升级,以及模型内容创作生态的激励扶持。 “不会建模、调参复杂”一直是制约大众接触3D打印的关键影响因素。为此,创想云推出MakeNow AI建模平台,涵盖CubeMe、SnapForm等AI创作工具。普通用户仅凭图片即可直接生成3D模型,跳过了传统专业建模软件的高昂学习成本。 在落地打印环节,创想云通过AI智能算法,对切片软件进行了升级。新版系统不仅支持AI引导完成打印全流程与AI问答,更核心的突破在于引入了“AI推荐参数”与“打印风险修复”功能,让用户获得更智能、高质量的打印体验。 在平台UGC生态建设方面,创想云推出“创作者激励计划2.0” 。通过优质星标模型现金收入、优秀创作者长期定向扶持以及会员模型签约合作等商业化手段,深度绑定全球头部设计师。目前平台已汇聚9.7万名创作者,公开模型数量高达66万个,沉淀了庞大的UGC内容资产。 生态延展:打造全球3D创造者生态平台,升级AI+生态全链路造物闭环 创想三维聚力打造全球3D创造者生态平台。 本次发布会上,旗下创想生态推出六款标杆生态新品:行业创新级5合1激光工作站Falcon T1与定位“家庭的首选的创作引擎”A1C激光雕刻机,覆盖从轻量化创作到高精度加工的智造场景;Pika 首发媲美手机的便携AI扫描仪、Sermoon P1一体机扫描仪,则实现创新产品形态与高精度智能算力的一体集成;获得现象级全球众筹荣誉、狂揽5340万港币的耗材生成系统 M1&R1,打通废料回收、DIY定制专属耗材链路,升级耗材有机闭环体验;Creality SpacePi X4S 干燥盒,双舱高温进阶性能,全方位守护耗材品质。 除新品外,创想生态重磅发布系列创新成果,以技术革新、品类破局、安全保障全方位布局。五轴打印升级套件正式亮相,推动传统3D打印进阶至5D多维智造新时代。全新雕刻机未来物种即将登场,实现行业突破性品类革新。创想生态打印耗材斩获气候友好、安全双重权威认证,旗下Hyper PLA 耗材(可拆盘白色)获欧盟严苛食品接触级认证,官方出品耗材从源头把控用料安全标准,护航家庭、商用智造等全场景安心使用。 依托长期沉淀的生态研发与产品布局能力,创想三维进一步打通“AI+生态”驱动下从“数字输入”到“实体输出”的完整创作链路,持续为个人创作者、创客工作室等多元群体提供无界创作的技术支撑,夯实在全球消费级3D打印行业的生态标杆地位。 生产力进阶:创想三帝,打造桌面智能工厂 在光固化领域,创想三帝通过拉升核心参数与优化连续生产能力,为工作室与齿科诊所提供了桌面级的智能制造方案。 旗舰机型HALOT-X1 Max致力于提高桌面光固化3D打印机的产能。在物理尺寸上,其成型体积扩大至上一代产品的3.4倍,达到302×162×350mm,支持45码鞋或1/6大手办无需拆件的一体成型打印。在成型质量上,面对庞大的成型画幅,设备配备16K高分辨率、光均匀度≥90%的第二代分区光学引擎,叠加四衡架结构设计以及第二代静平台运动系统,在光学与力学双重维度提升打印细节与稳定性。同时,设备配备自动供料模块、主动腔室加热及AI残渣检测功能,保障全天候24小时的不中断生产。 针对齿科垂直场景,PioNext Mini则实现了机身精巧与高效产出的结合。该设备采用打印固化一体化设计,仅需10分钟即可快速打印出陶瓷牙冠,大幅缩短了齿科医疗的交付周期。 消费应用:创想万物,打通3D打印商业变现路径 技术的最终归宿是日常应用。本次发布会正式展示的“创想万物”品牌,旨在通过创想三维成熟的3D打印技术、激光雕刻及UV打印技术,向下游市场实现规模化变现,构建集合多元科技消费产品的一站式消费平台。 创想万物2025年便推出了Nexbie电商平台,先后发布了多条产品线,包括3D打印科技鞋履、家居装饰品及配件、IP衍生产品。近期,创想万物与世界杯IP展开联动,上线了激光雕刻拼图及LED摆件等人气周边。 自2025年9月3D打印鞋类产品上市以来,已售出超过5万双。此商业模式的底层科技支撑,是创想三维的工业级超高速DLP光固化解决方案。该方案依托非实体接触的界面分离技术,实现了接近“零”的离型力,精准适配高性能柔性树脂,兼具高速打印和稳定性,仅需1.5至3.5小时即可量产2到3双鞋子,跑通了从底层高强度弹性材料打印到大众科技消费品量产的完整链路。 行业新局:登陆港交所,12周年再启新程 创想三维的正式挂牌上市,为其后续的技术研发与生态体系扩张提供支撑。 结合本次发布会的各项业务,创想三维已完成从单一设备制造商向全场景3D打印解决方案提供商的转型——KliTek™技术与FDM新品突破打印壁垒;创想云AI系统进一步降低建模与切片的操作门槛;创想生态通过3D扫描仪、激光雕刻机、3D打印耗材、配件等周边产品完善了数字化造物工具链;创想三帝与创想万物则分别实现了商用高通量交付与大众消费品的商业化落地。 当前的行业竞争已跳出单一的硬件参数内卷。创想三维正依托技术、软件、硬件周边与终端应用的全面协同,拓宽智造的效率边界,加速消费级3D打印的规模化普及。 *消费级3D打印第一股:特指全球首家、港股首家以消费级桌面3D打印设备为主营业务的独立上市公司,股份代号:03388.HK,数据来源:港交所公开披露信息。