10月24日，3D打印技术参考注意到，使用先进3D打印技术制造火箭的民营航天公司Relativity Space宣布推出其第四代Stargate 3D打印机。 第四代系统“克服了传统的打印限制”，打印机可以水平移动并能够将多根金属丝送入单个打印头。该公司正在使用这台新机器开发和生产Terran R的部件，这是一种即将推出的火箭，能够向近地轨道发射高达20吨重量的货物。 Relativity第四代Stargate3D打印机（来自Relativity）Relativity Space联合创始人兼首席执行官Tim Ellis表示：“设计用于飞行的大型产品将不可避免地使用3D打印技术。产品越轻，性能就越好，使用3D打印制造相关零件，每一次连续改进都能更快、更具成本效益。” 世界上最大的机器人金属3D打印机 Relativity Space建造了世界上最大的机器人金属3D打印机，尽管它尚未发布最新打印机的完整技术规格，但它的打印速度是其前身的至少七倍。Stargate打印机基于定向能量沉积技术，拥有三只庞大的机械臂，一只用来熔化金属丝进行增材制造，另两只则用以进行减材加工。与前三代打印机相比，Stargate第4代打印机具有以下主要特点和优势： • 打印速度显著提高：前三代Stargate打印机的打印速度已经远远超过了行业标准，Stargate 4的打印速度比上一代快7-12倍。 Stargate 4能够实现水平移动（来自Relativity） •全新的打印方向：使用水平移动打印提高打印尺寸。Stargate 4消除了影响3D打印机垂直打印高度的天花板限制。通过水平打印，能够生产长达120英尺（约36.5m）、宽24英尺（约7.3m）的零件，打印体积容量是之前第三代产品的55倍。同时需要注意的是，更大的打印尺寸，意味着可以合并更多的零件，火箭的零件组成数量将进一步降低，火箭的总体制造速度也将提升。 使用Stargate4打印的大尺寸零件（来自Relativity） •强大的过程监控感知技术提高打印质量和工作效率：新的Stargate采用先进的“感知技术”，将计算机视觉、传感器和遥测技术相结合，以实现实时过程监控。这种自上而下的3D打印生产方法，利用软件驱动、机器学习来创建更复杂和更大的金属零件，使该行业实现了前所未有的创新以及颠覆性发展。 加速航空航天工业的进步和创新 凭借更快的迭代周期，Stargate打印机能够加速航空航天工业的进步和创新。第四代打印机将成为建造Relativity最大火箭Terran R的主要生产工具，从而能够大幅减少其零件数量，同时加速开发。Relativity拥有专有的高性能下一代材料，Stargate 4将使用这些材料打印产品。Terran R将成为公司旗下第一个受益于使用更轻材料和更快生产速度的产品，从而为下游客户显著降低成本。 Relativity开发了多种专为3D打印定制的专有合金（来自Relativity）与其他火箭制造商不同，Relativity Space在主打使用3D打印制造火箭的同时，更在于大幅减少火箭的零件组成。尽管火箭通常由数千个单独的零件组成，但Relativity Space公司通过零件合并，使火箭零件数量减少了100倍。其知名的Terran 1火箭只有730个零件，该公司可以在30天内打印出整个整流罩，能够在短短60天内生产出整枚火箭。 Relativity通过零件合并，使火箭零件数量减少了100倍 未来几年，Relativity Space相信新的Stargate打印机将彻底改变供应链，通过更大的打印尺寸势必可以进一步减少火箭零件组成数量。Tim Ellis补充道，“Stargate打印机旨在解锁快速迭代，这为大规模制造和产品创新开辟了机会。由于高度适应性、可扩展性和自动化，通过软件驱动的制造，传统的航空航天制造商需要数年的时间来开发和建造，而我们的技术将减少到几个月。”该公司认为其最新系统能够在航空航天领域“加速进步和创新”，同时在利润丰厚的航空、能源和国防领域也有所收获。 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.国内LPBF大尺寸金属增材制造制造装备汇总 2.美国白宫发布更新版《关键和新兴技术清单》，3D打印再入其中，确保持续领先 3.视频：国家增材院《增减材复合制造技术及工艺装备实践》 4.增减材混合增材制造被美禁运，国内也已将其纳入“限制出口目录”

10月18日，3D打印技术参考注意到，GE 航空近日采用GE Additive的粉末床激光熔融装备3D打印了直径1米的In718高温合金航空部件，这是该公司使用金属3D打印工艺制造的尺寸最大航空航天零件之一。通过将150多个零件合并为一个，采用3D打印代替传统铸造，使零件的质量和成本降低了30%，交货时间也从九个多月减少到两个半月，显示出巨大的成本、重量和时间节省。 所制造的零件被称作是涡轮中心框架（TCF）外壳，它是现代涡扇发动机的部件，用于固定高压涡轮流入低压涡轮的热气的管道。该部件通常由数百个分开的零件通过螺栓连接、焊接或以其他方式结合在一起。传统上，它们通过铸造和/或锻造制造，需要额外的机加工步骤。 项目来源 为响应《欧洲绿色协议》以及航空工业清洁天空计划，GE航空先进技术团队（GE Aerospace Advanced Technology ，简称GE AAT ）慕尼黑团队联合合作伙伴，计划通过改进发动机硬件、设计和制造工艺减少有害气体的排放。为达成目标，GE AAT广泛征集与之相关的项目。 2018年，汉堡工业大学（TUHH）、德累斯顿工业大学（TUD）和科技公司Autodesk组成的财团，被选中支持GE AAT慕尼黑设计和制造大型金属增材制造部件——3D打印一体式涡轮中心框架（TCF）外壳。该项目包括关键部件的设计和生产、验证和认证，以及全尺寸金属3D打印外壳的最终交付。 由于航空航天业高度管制且对适航硬件要求严格，获得批准的铸锻件供应商数量非常有限。这造成了较长的交货时间和高成本。这些挑战，以及涡轮中心框架不是旋转部件的事实，使其成为3D打印的理想选择。 一体式的TCF外壳专为窄体发动机设计，零件直径约为一米。这种单件设计方案，能够降低成本、重量，减少制造周期。生产此类大型发动机部件，具有明显的竞争优势。GE AAT慕尼黑技术和运营经理表示，“我们希望将零件重量减少25%，同时改善二次气流的压力损失，并大幅减少零件数量，改善维护过程。” 为确保满足所有工程要求，包括在特定燃料消耗中提高0.2%的性能优势，整个团队的专家对设计进行了技术准备水平 (TRL) 和制造准备水平 (MRL4)等多个制造方面的审查，并通过试验确定零件是否满足质量并验证是否具有符合MRL4标准的可制造性。 经过五年研发，该团队最近公布了采用成熟的粉末床激光熔融3D打印技术制造的In718材料大尺寸TCF外壳，同时，它经过了广泛的空气/热力和机械测试，以满足工程要求。 产学合作 该联合团队将其工作和零件本身视为未来商用飞机发动机大型零件在生产中使用金属增材制造技术的潜在游戏规则改变者。 该项目负责人表示，“起初，这项工程几乎不可能成功，但通过利用先进的增材技术和突破极限，最终实现了这一曾经仅能出现在想象中的设计”。 在项目的组成人员中，既有学术人员也有工业界的专家，具有不同背景的人组成的团队共同工作不仅优化了产品，还优化了研发流程。学术界的参与对于该项目的整体成功至关重要，通过与工业界密切合作，利用他们的基础设施和成熟技术，使他们能够成为欧洲大型技术计划的一部分。 汉堡工业大学安装了GE Additive M2 3D打印机，他们在原型制作方面的专业知识非常宝贵，而德累斯顿工业大学的团队负责验证和构建专用测试台。Autodesk在这项研究中的作用是优化结构和流体性能，同时将150多个零件整合到一个组件中，开发出一种轻型、高性能的涡轮中心框架外壳，其在利用软件工具设计组件来满足项目要求方面发挥了重要作用。最后GE Additive使用其ATLAS 3D打印机完成零件制造。 GE Additive ATLAS 3D打印机，成型尺寸1.1 x 1.1 x 0.3m 该项目采用多学科迭代循环来设计硬件，并利用精益制造概念、流程和工具来减少设计迭代时间。为减少压力、热梯度和应力，考虑并引入了许多创新和创造性的设计特点和解决方案。 汉堡工业大学的Dirk Herzog博士表示，“由于零件尺寸很大，有必要首先通过制造环节评估设计概念，验证性能，然后学习如何进行全尺寸打印。在过去三年半的时间里，所有团队成员都投入了大量精力，使我们有充分的信心将设计和工艺控制能够为最终打印做好准备。最终看到成功建造，这些努力都是非常值得的”。 项目意义 最终，通过将150个零件合并为一个进行一体化制造，重量减轻约 30%，制造提前期从九个月减少到两个半月，减少了大约75%。与传统设计相比，压力损失降低了约90%。 该部件在性能、重量、成本、材料用量以及环境方面的效益得到有效提升外，最大的影响可能是在行业供应链中断时，能够有替代传统制造方法的新的替代解决方案以应对挑战。 这种针对发动机框架的新型增材制造设计解决方案不仅限于未来发动机的涡轮中心框架，它可还以用于现有和传统的发动机部件。相关的设计思路可以被用于设计涡轮后框架 (TRF)、低压涡轮机外壳和涡轮中间框架 (TMF)。 氢动力飞机项目的官员表示，“增材制造为减轻重量、改进组件功能和大幅减少复杂组件中的零件数量提供了巨大的潜力，直接提高了飞机的能源效率，并降低了装配成本和时间”。 END 将多零件集成设计为一个单一部件，GE航空已经有多个案例。例如，知名的GE 3D打印一体式喷嘴，传统上由是20个部件焊接而成的；GE Catalyst的中框组件采用3D打印将300个单独零件经过结构优化合并为1个部件，还将原来轴承座和油底壳的80个零件组合成1个。一体化集成堪称3D打印制造的最佳实践，它是对传统制造方式的重大改变，影响了产品性能、开发方式以及制造相关的方方面面。 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.GE喷嘴真相：3D打印制造的仅是喷嘴头，但效益空前巨大 2.3D打印集成制造的最佳实例：从855个零件到12个零件的非凡效益 3.因零件整合，3D打印为一体化制造带来的60余项改变 4.零件整合与一体化制造，3D打印为生产制造带来巨大效益 --广告--

从传统的减材制造到新兴的增材制造，不同的金属制造和加工方法对最终产品的材料结构和机械性能有重大影响。传统制造方法对金属机械性能的影响已经有广泛的认知，但增材制造工艺与产品特性之间的关系相当复杂，是研究领域的重要课题。 在众多研究之中，3D打印过程中断对金属增材制造零件组织性能的影响却是一个小众课题。增材制造工艺依赖于连续逐层打印材料，具有严格的熔化和凝固要求。当打印过程中断时，控制层内结合强度和缺陷产生的热动力学会受到干扰。预计增材制造工艺中断会影响层间结合，从而危及金属零件均匀微观结构和机械性能的发展。 即使不考虑工艺中断，金属增材制造在尺寸精度和材料性能方面也有明显的进步空间。在3D打印过程中，凝固动力学和层间结合决定了零件的晶粒结构和机械性能，它们由热梯度、冷却速率和热循环控制。虽然3D打印的熔凝过程难以控制，但这些因素可以通过连续和不间断的沉积和热控制来优化。 然而，在3D打印生产过程中，由于可能需要嵌入监测元件（如传感器、执行器和能量收集装置）、补充材料、变更生产计划等，可能会出现过程中断。此外，由于停电和机器故障，过程中断也可能会发生。当打印过程中断时，打印部件将逐渐冷却，由于热循环中断和不规则的热梯度，从而造成缺陷和非均质微观结构的出现。因此，损害了最终产品的机械性能。可能的缺陷包括缺乏熔融、锁孔塌陷、气孔、凝固开裂、固态开裂、层间/表面连接强度差、粘结剂脱脂不彻底等。 过程中断对3D打印零件整体性能带来的影响 对于大多数金属3D打印工艺，过程中断都会在连接处出现明显的颜色，这被称为“过程标记”。在所研究样品的中断区域中，由于热影响而导致的颜色变化和零件中的缺陷都存在。可见的缺陷可能沿着过程中断线持续存在，并且预计将对样品的机械性能产生负面影响。为了进一步检查样品和切片样品，进行了无损检测实验，进一步评估过程中断前后材料结构和机械性能的潜在变化。 约旦大学的研究人员对电弧丝材增材制造过程中的工艺中断进行了研究。他们以130×17×150mm的零件为研究对象，采用Ti-6Al-4V进行打印，在经历8小时、成型高度达到120mm后中断打印，停滞时间持续6小时后重新继续打印过程。在此期间，成型零件冷却到了室温。 研究人员打印的试样可切割出的分析样品 零件的热历史变化可能影响了晶粒结构的成型。正常和中断制造工艺区域中的微观结构之间的主要区别在于晶粒的大小。虽然在正常工艺条件下，样品的晶粒尺寸相当均匀，但来自过程中断区域的样品具有不均匀的晶粒尺寸。正常过程和中断过程区域中的织构和晶粒尺寸差异是显微镜评估的主要发现。此外，由于先前沉积层的条件以及新沉积工艺的相互作用，凝固条件（如熔池形状和生长速率）、热梯度和冷却速率均可能发生了变化，缺陷产生的机制也将受到影响。 过程中断线处的可见缺陷 共振超声光谱的测试表明零件的完整性发生了重要变化；奈米力学性能的测试发现在工艺中断区域中杨氏模量和硬度值发生了降低；X射线计算机断层扫描发现中断区域包含的缺陷数量更多，尺寸比其他区域更大；超声波信号中则显示出显著的信号衰减和反向散射。 过程中断区域的CT图像 对材料性能的测试得出结论，工艺中断对部件的主要材料和机械性能产生了重大影响。在中断区域或之后制造的样品的晶粒结构、质地和缺陷水平确实显示出与未发生任何过程中断或之前打印的样品不同。特别的，在中断区域，零件的强度和完整性较低；并且中断区域缺陷的大小和分布要高得多。 过程中断对3D打印再制造和修复的启发 由于裂纹和孔隙率等缺陷的大小和分布被证明会显著改变增材制造零部件的结构完整性和材料性能，因此中断区域可能是影响整个结构安全性的关键区域。当考虑经历某种工艺中断的时，这一点尤其重要，特别是再制造过程或使用增材制造进行维修。 由于这个原因，当这些部件作为航空航天、医疗和运输应用中的关键部件使用时，可能会对这些部件的质量保证过程进行更严格的质量测试和无损检测。过程中断区域中的严重性和缺陷分布可以通过一些制造前和制造后过程来降低。在中断后重新开始工艺之前，将零件预热到制造温度可以减少热冲击和应力的影响，并减少缺陷和裂纹的产生。在后处理方面，热处理工艺或热等静压（HIP）等几种补救措施可能有助于提高零件的完整性和性能。这些提出的考虑因素必须在未来的研究中进行研究，以确定最终组件的准确适用性和对质量的影响。 论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cirpj.2022.06.008 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.国家增材中心《大讲堂》：金属增材修复再制造技术及其应用发展 2.波音扩大电弧增材制造工艺测试，将3D打印大型铝合金构件 3.视频：国家增材院10米超大型铝合金火箭连接环3D打印制造技术 4.西南交大实现铝合金3D打印多缺陷主导裂纹扩展行为的成像表征

导读：其中下一代运载火箭主用全数字化液氧煤油发动机整机已采用3D打印的组件总重量超过发动机总重25%。某型空间泵压式补燃循环发动机推力室再生冷却身部。。。燃气弯管等均采用3D打印制造，重量占比约38%；某型高压补燃发动机射流泵弯管。。。燃料主阀壳体等采用3D打印制造，重量占比约10%（发动机总重约850kg）。 航天科技集团六院西安航天动力研究所基于“数字、仿真、创新、融合”多管齐下，开启了液体动力研制新模式，并取得了一连串新型号研制重大突破。 某型高压补燃发动机在半系统试车成功基础上，成功完成了2台整机热试车，创造了国内大推力发动机最长首次整机试车时间，标志着该型发动机关键技术取得重大突破； 我国首型空间泵压式补燃循环发动机分别成功完成首次半系统试车和首台整机试车，开展5次点火起动，创造我国补燃发动机首台整机试车最多的起动次数； 我国下一代运载火箭主用全数字化液氧煤油发动机，首台燃气发生器-涡轮泵联试取得圆满成功，为该型发动机后续研制进程奠定了坚实基础。 （来自西安航天动力研究所，图文无关） 构建数字模型 协同研制能力提升 5月10日，我国下一代运载火箭主用全数字化液氧煤油发动机，首台燃气发生器-涡轮泵联试取得圆满成功，为发动机加快推进整机试车及后续研制进程奠定了坚实基础。从2019年3月发动机正式立项研制，仅仅三年多的时间就完成了发动机总体、燃气发生器、涡轮泵、流量调节器等关键组件的技术验证。与传统的新型发动机研制相比，大大缩短了研制进度。“我们基于TC+NX协同设计平台，首次实现厂所三维设计、工艺、生产的数据交互和模型传递全贯通，消除了信息孤岛问题。”该型发动机总师杨亚龙说。 近年来，面对新产品研制，西安航天动力研究所科研团队聚焦发动机数字化研发，构建数字模型，提升协同研制能力。利用单一数据源，实现从设计端到生产端的映射，确保三维模型、技术状态的有序组织和精准传递，保证了设计方案与生产配套的一致性，提高了生产的效率和质量。基于协同设计平台，实现设计与生产之间三维模型、三单文件的共享和传递，设计与试验单位数字任务书的共享与传递。实行分阶段数字化研制模式，保障关深技术方案与产品的快速迭代。 在三维模型设计过程，工艺提前介入，通过IPT协调研制模式，设计与工艺充分交底，加快方案迭代，提高设计和沟通效率，并首次将IPT过程会签引入三维图样审签流程，实现了设计执行过程全要素的显性化，提升了图样审签过程完善度，确保设计文件、工艺信息的准确交互和传递，显著提升了全周期研制效率，是试车取得一次成功的重要举措之一。 创新设计赋能 产品迭代速度提升 面对新研型号技术指标要求高、产品生产资源保障能力不足的挑战与现状，西安航天动力研究所型号研制团队充分发挥增材制造的技术优势，探索采用以“拓扑优化”为代表的面向增材制造体系的创新设计技术，形成了液体火箭发动机基于拓扑优化的轻质化设计、结构与功能一体化设计、复杂组件集成设计等创新设计体系，极大释放了传统加工模式对设计师的创新限制，实现发动机设计推质比提升，达到同类发动机世界领先。 以此三型发动机研制为代表，它们充分发挥增材制造的技术特征，有效保障了关键组件产品快速实现、技术快速验证和方案快速迭代。其中下一代运载火箭主用全数字化液氧煤油发动机整机已采用3D打印的组件总重量超过发动机总重25%，如氧主阀、流量调节器壳体、总装轻质化卡箍等。某型空间泵压式补燃循环发动机推力室再生冷却身部、主涡轮泵壳体、氧/燃泵离心轮、氧化剂预压涡轮泵壳体、氧/燃主阀壳体、燃气弯管等均采用3D打印制造，重量占比约38%。某型高压补燃发动机射流泵弯管、承力座、支座、径向约束装置、燃料入口四通、燃料主阀壳体等采用3D打印制造，重量占比约10%（发动机总重约850kg）。通过3D打印快速制造，有效保证了三型发动机的研制进度，助力系统级方案考核和关键技术突破。 液氧煤油发动机（来自西安航天动力研究所，图文无关） 数字仿真迭代 设计验证效益提升 “应仿尽仿、能仿尽仿，让设计全面支撑型号研制，通过仿真预示，将试验风险前置，通过提前采取措施，降低试验风险，真正实现‘数字世界多次迭代，物理世界一次成功’。”某型高压补燃发动机副主任设计师王鹏武介绍。 在发动机研制之初，总体室和专业室建立了结构强度、系统动力学、流动与传热仿真技术小组，与设计仿真中心“背靠背”开展了全过程、全工况、全专业领域的仿真迭代，充分模拟发动机工作过程，加速了发动机方案快速迭代和快速研制，同时锻炼和培养出了一大批仿真人才队伍。 在研制过程中，将仿真工作纳入研制流程，仿真分析报告和仿真模型按照编、校、审批进行管理，通过试验数据进一步修正校核仿真模型，固化仿真成果，并建立了仿真评估标准。 在保证成功的同时，形成了更精确的仿真模型和换算准则，建立了仿真知识库，仿真能力大幅提升。在各项系统级地面试验前，均提前开展了仿真计算预示，指导试验工况的设计，再用试验数据修正仿真模型，不断提高仿真精度。静态仿真与试车实测值比较、起动过程动态仿真与试车实测值比较，经过大量三维仿真计算修正后的发动机静态仿真模型，实现了与首次半系统涡轮泵转速实测值高精度匹配。 通过三型发动机的研制，西安航天动力研究所已经把仿真计算纳入发动机研制流程，重要仿真报告开展所级技术评审，仿真计算模型和计算报告一起同步归档，构建起全方位的仿真指导设计的研制模式。 西安航天动力研究所研制团队深入挖掘总结了验证试车成功背后的经验，在不断地摸索和试验中，探索了主动力发动机的数字化研制模式，在“八年九机，争创第一”的目标指引下，将有力支撑航天液体动力事业实现“高质量、高效率、高效益”全面发展。 注：本文内容来自西安航天动力研究所。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.航天六院增材中心 | 实现500余种复杂精密构件3D打印成型，突破航天液体动力领域3D打印全流程技术2.全面讲述增材制造技术在美国《先进制造国家战略》中的价值和应用建议3.华曙高科集中发布多款多激光、大尺寸「面向航空航天批产」的3D打印系统4.深度解读！航空航天高强铝合金材料应用现状及发展趋势

2022年10月10日，工业级3D打印领航企业华曙高科举办“厚积薄发 行稳致远 – 2022华曙高科新品发布会”，重磅发布多款面向产业化用户的大型多激光金属高效增材制造系统：FS621M Pro系列、FS621M-U系列、FS811M系列，及Flight技术最新大尺寸、多激光的力作：Flight HT1001P系列，再一次以创新推动增材制造产业化进程。 *部分机型配置处于研发中 FS621M Pro系列、FS621M-U系列——面向航空航天批产的高效增材制造系统 自2018年以来，华曙高科加快了自主创新及产业化的步伐，相继推出了面向产业化用户的连续增材制造系统（CAMS）、高分子光纤激光烧结Flight技术（单或双激光）、金属8激光烧结技术以及以FS621M系列为代表的大型金属增材制造系统，不断突破打印尺寸、激光器数量及打印效率、智能化的极限，产业化用户装机量持续增长，以创新引领增材制造“大”未来。 FS621M系列自上市以来，经历了2年的产业化用户生产验证，产品成熟稳定，已实现累计销售量超50台，在同类产品的市场占有率保持领先。 常州钢研极光列装华曙高科大型金属增材制造设备FS621M系列 现在，FS621M家族正式推出新成员，针对航空航天大型复杂工件的批量生产和一体成型需求，推出Y方向和Z方向分别增大的金属增材制造系统：FS621M Pro系列、FS621M-U系列，其成型材料包括钛合金、镍基高温合金、铝合金、不锈钢、模具钢等，可满足多种应用场景需求，为用户带来更大尺寸、更高质量、更高效率的航天级品质解决方案。 尺寸大升级，大型工件一体成型 FS621M Pro系列的成型缸Y方向比FS621M增加30%，Z方向增加9%，尺寸达620mm×808mm×1200mm（含成型基板厚度），可一次打印多个大型工件；FS621M-U系列的成型缸Z方向比FS621M增加54%，尺寸达620mm×620mm×1700mm（含成型基板厚度），超高的成型缸将之前需要拼接的工件实现一体成型，二款新的增材制造系统，大大拓展了产业化应用的场景。 成型缸纵横方向尺寸升级 高质量多激光系统，兼顾效率与精度 为了实现“高效率”成型，FS621M Pro系列与FS621M-U系列标配4×500W激光器（FS621M Pro系列可选配6×500W、8×500W激光器，FS621M-U系列可选配6×500W激光器），光束质量高，多激光搭接校准精度控制在±0.05mm以内，全幅面光斑尺寸差异小，并且能很好地兼顾成型效率、表面光洁度等应用需求。 FS621M Pro-4激光烧结过程 惰性气体全程保护，操作安全便捷 目前，市场上同类产品大多无法做到惰性气体全程保护下的全流程封闭粉末处理，而FS621M Pro系列、FS621M-U系列却继承了FS621M的这一优点，它能在惰性气体保护环境下，实现送粉、清粉、筛粉全程闭环的处理。同时，通过传感器，系统可以自动监测粉末输送情况，根据生产需求智能添加粉末材料，真正实现“人粉隔离”，为用户创造了清洁环保的生产环境。 自研全套操作系统、全程在线智能监测 FS621M Pro系列数据处理和设备控制软件开源、完全自主研发，兼容第三方软件，具有三维可视化、全程在线智能监控、反馈，包括铺粉质量、零件翘曲、光路、风场状态等。生产结束可自动生成报告，打印过程可以详细溯源。断电自动保护，以便续接打印，并支持OPC等工业传输协议便于接入客户三方MES系统。 大尺寸成型缸的转运效率和安全性是一大挑战，得益于华曙高科雄厚的自主研发能力，二款产品的软件均配置了华曙自主研发的缸体“烧结”、“清粉”及“取件”三工位“一键转移”功能，最大程度减少操作人工，提高转运效率，实现便捷操作。 永久滤芯延长打印时间，降低成本 FS621M-U系列标配永久过滤滤芯，FS621M Pro系列可选配永久滤芯，在延长打印时间的同时，降低滤芯更换成本，并提升安全性。FS621M Pro系列配置双模块循环过滤，灵活切换，且具备自动反吹功能，支持长时间的打印生产。 单双向铺粉提效，实现智能监测修复 与此同时，FS621M Pro系列具备“双向铺粉”功能，优化铺粉时间，提升打印效率。并具有铺粉监测功能，能识别铺粉瑕疵，进行智能修复，提高打印质量。 FS811M系列——面向航空航天多元应用场景的高效增材制造系统 FS811M系列是为了满足航空航天多元应用批量生产的高效增材制造系统，其成型缸尺寸达840mm×840mm×960mm（含成型基板厚度），体积大于670升，配置了升降平台，方便腔体内部配件维护。具有稳定的光学系统，配置独立的振镜冷却系统提升稳定性，可选配6×500W、8×500W、10×500W激光器，光束质量高，全幅面光斑尺寸差异小，多激光搭接校准精度控制在±0.05mm以内，搭接区力学性能与单激光无明显差别。 FS811M系列另一大亮点是采用全新优化的风场设计，采用多孔大幅面上层吹风口提升大幅面多激光打印均匀性，配置永久滤芯，实现高质量长时间打印。 与此同时，FS811M系列持续秉承华曙自主创新理念，其软件、算法和控制系统纯自主研发，不依赖进口软件实现全流程功能，确保信息安全与技术可控。工艺参数开源，可按客户需求定制，满足多样化生产需求。 Flight HT1001P-2/4——超大成型空间，超级生产力 华曙高科创新的高分子光纤激光烧结技术Flight自问世以来，以超高效率、超高精度吸引了海内外客户的高度关注。本次发布的Flight技术新产品为大尺寸、多激光高分子光纤激光烧结增材制造系统Flight HT1001P系列，该产品主要面向大型产品的一体化成型和小型产品的批量化生产应用场景。 令人惊叹的打印效率 Flight HT1001P系列采用了华曙高科自研的高分子光纤激光烧结Flight技术及滚筒铺粉方式，以2或4个光纤激光器作为烧结能量源，并具有独特的激光器排布和扫描策略，使得成型效率比Flight单激光大幅提升，成就了令人惊叹的打印效率。 高质量超大件打印 Flight HT1001P系列具有行业领先的1000mm×500mm×450mm的成型缸，轻松驾驭大型工件一体成型和中小型工件的批量生产。多区独立温控，单个区域温度独立可调，全幅面温度均匀，温差<3℃，保证成品表面质量及不同区域产品质量的一致性。 工件名称：越野房车进气系统配件 工件尺寸：901mm×155mm×372mm一体成型 打印设备：Flight HT1001P-4 打印材料：FS3401GB-F 连续生产，安全可靠 具有连续生产能力，可实现全自动化生产，无需人工操作实现工作包切换打印。全密闭清粉，减少粉末与人员接触，提升安全、环保性能。 Flight HT1001P系列向全球开放Beta测试项目的合作，欢迎有意向的用户联系华曙高科。 依托于雄厚的技术实力，华曙高科将根据产业化客户多样化需求，持续创新完善产品线，未来还将发布多款创新的解决方案，敬请期待！ 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.SLM销量超300台，详解华曙高科保障高质量增材制造的核心技术 2.深蓝航天使用华曙3D打印设备实现火箭发动机大尺寸喷管一体化快速制造 3.国内LPBF大尺寸金属增材制造装备汇总 4.超大装备 | 国内8家多激光、米级SLM金属3D打印机汇总

10月7日，3D打印技术参考注意到，区域金属3D打印技术的代表制造商Seurat Technologies宣布，其与三大制造商签署了向他们供应25吨零件的制造协议，涉及工具、运输、能源领域等。这是该公司基于当前最先进的、也是独有的区域面成型粉末床激光熔融技术获得的最大订单，该公司因此需要更大的生产车间以扩充制造能力。 Seurat计划在波士顿建造一座10万平方英尺的新工厂，使用公司的区域激光3D打印系统批量生产金属零件。该工厂计划于2024年第二季度投产，将是第一个大规模应用金属打印新工艺的工厂，每年可生产超过500吨金属零件。 Seurat未来工厂规划 使用当前多激光粉末床SLM金属3D打印直接制造金属零件的成本也相当昂贵，但区域金属3D打印号称相比传统的SLM金属3D打印将速度提高了至少10倍，这使得它们与铸造或冲压等旧金属成型方法相比更具成本竞争力。到2025年，该公司预计该技术的制造速度可再提高10倍，随之带来的是制造成本的降低以及供应链的改变。市场分析公司IDC的分析师表示，该技术有望将大量高端零件制造带回美国。 当前金属增材制造和Seurat几代设备制造成本的对比 Seurat的目标是通过进一步降低制造成本打入更大的市场。使用其第一代装备，可以实现约300美元/公斤的制造成本，这已经将金属3D打印的成本降低了40%，突破了现有的单件成本壁垒；到2025，其第二代设备有望将打印速度提升到现有L-PBF工艺的100倍，使平均零件打印成本将为150美元/公斤；到推出其所谓的第X代，则会将制造成本降至25美元/公斤以下，从而在金属制造领域开辟更大的市场。其发展目标是到2030年，将制造成本优势超过传统压铸工艺，促使增材制造成为主流制造技术。 区域3D打印将零件的制造速率提高到了现有金属3D打印技术的极限之上，这是对传统L-PBF技术的重要发展。它的构建速率甚至高于能量沉积，但同时保持了激光粉末床熔融工艺所特有的高精度和最小特征制造能力，并有可能进一步提高零件的表面质量和制造灵活性。 大众汽车集团生产数字化创新主管Gero Corman表示，“Seurat的3D打印工艺有可能以与海外制造相当的成本生产大批量零件，这将为供应链带来巨大缓解。Seurat的工厂部署模式使制造能够更靠近客户，这对汽车行业极具吸引力。” 区域打印工艺的发展将在成本、质量和数量等多个方面超越传统制造，除了货运、仓储之外，还将减少与废料和相关生产能源需求相关的温室气体排放。Seurat已根据ISO 14064标准验证了其碳足迹预测。如此数量级的大批量订单对于金属3D打印行业来说是历史性的，也是为金属环保制造迈出的巨大一步。 区域打印相比传统SLM打印带来制造效率的巨大提升 Seurat Technologies原型打印机 2022年沃勒斯报告指出，虽然全球制造业市场总量达14.2万亿美元，但增材制造 仅占其中的0.1%。以前的增材制造解决方案一直是市场中高价值应用的替代方案，但影响范围有限。Seurat的区域打印能够进入价值2.5万亿美元的金属零件制造市场。 Seurat Technologies展出的区域打印换热器零件 Seurat并没有出售其系统，而是成为合同制造商，按订单生产定制金属零件。这家初创公司表示，它已经与能源和消费品行业的14家公司合作。它正在建设一个 7000平方英尺的试验工厂，以满足这些客户的需求。 此前Seurat已从通用汽车、西门子、施乐和保时捷等制造商的风险投资部门那里筹集了7900万美元，并拥有超过155项已授予和正在申请的专利。这家金属3D打印新星公司的员工人数同比翻了一番，并预计将继续增长以满足需求。 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.蓝光+区域打印 | 美空军资助100倍速未来金属3D打印设备研发 2.工艺综述：金属增材制造技术的重要创新发展及代表性企业 3.区域金属3D打印是对传统SLM技术的发展更是挑战 4.面区域金属3D打印的真实过程，及200万个激光点是如何实现的

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）近日建立了新的增材制造中心，该中心将专注于GA-ASI系列无人机的快速反应制造，使用全功能和飞行准备的增材制造技术研发大型工装和下一代飞行组件。 其新的无人机系统平台MQ-9B上使用了约240个3D打印零件，为公司节省了200万美元的模具/工具成本，为每架飞机节省了超过30万美元的重复性成本。 在过去十年里，GA-ASI投资了增材制造技术，并在五年前设立了一个专门的部门以形成和快速发展该技术的制造能力。 该公司总裁表示，GA-ASI一直在寻找各种方法，来使增材制造技术能够加速并整合到公司的设计、运营和产品中。通过新的增材制造中心，GA-ASI对增材制造应用采用了结构化和严格的鉴定流程。通过全面和整体的方法，增材制造专业团队正在努力提高增材制造零件的采用率，以使产品和客户受益。 GA-ASI已经对采用不同3D打印工艺生产的300多个飞行部件进行了鉴定。为了开发和鉴定具备飞行能力的3D打印应用，GA-ASI正在扩展其关于增材制造的生态系统，该生态系统包括将3D打印应用从原型阶段（一次性打印）提升到生产级阶段（始终正确打印）所需的所有关键要素。 与澳大利亚供应商合作开发 MQ-9B 燃料油热交换器 GA-ASI已经安装的飞行3D打印组件的数量超过了10000个 该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，如控制流程、应用团队的建立和明确的扩展路线图等。 总体而言，GA-ASI在其建立的增材制造生态系统的推动下，3D打印应用的数量正在快速增长。该公司已经安装的飞行3D打印组件的数量超过了10000个，新的MQ-9B SkyGuardian®和SeaGuardian®型号在3D打印零件的使用方面处于行业领先地位。 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.武器准备专题四：我国新一代军机普遍使用3D打印技术 2.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 3.铂力特助力“启明星50”大型太阳能无人机首飞成功 4.成立三年，国产高性能DLP 3D打印机畅销10余国家和地区，不乏华为等高端用户

近日，3D打印技术参考注意到，英国国防部（MOD）通过了一项名为“TAMPA”的耗资500万英镑的实验性新项目，计划采用3D打印技术制造武器和其他军事装备零件，调整3D打印军用备件的供应链。 MOD的目标是通过安全的防御网络共享打印文件，使用3D打印快速制造零件，解决“国防库存提前期过长”的问题。作为“TAMPA”项目的一部分，英国国防部希望创建一个多供应商框架，能够在需要时3D打印更轻、强度更高的金属部件。如果能够做到这一点，英国政府部门预计能够缩短军事装备和武器的交货时间，同时提高难以采购的过时部件的可用性。 3D打印快速制造零件，解决“国防库存提前期过长”的问题 值得注意的是，该项目是在美国国防部 (DOD) 建立自己的综合增材制造战略一年后启动的。2021年，美国国技术与制造工业基地 (TMIB) 办公室主任罗伯特·戈尔德表示，该战略将赋予国防部“前所未有的供应链敏捷性”。美国国防部的战略指出，“在无法获取零件且数据不可用的情况下，逆向工程和3D打印将会是一种可用的支持工作顺利进行的途径”。 TAMPA项目相关文件指出，增材制造有可能解决国防领域的重大问题，如国防库存的交货时间过长以及过时零件的制造。英国国防部希望拥有多供应商框架体系，加快增材制造的成熟度，并希望使用有限的创新资金获得进展。 英国将3D打印加入国防部供应链  TAMPA项目的全名为“采用金属增材制造应对服务挑战”，已经建立了两个广泛的目标。根据国防部的一份合同通知，该计划被视为“加速增材制造成熟度”的机会，并更好地利用它来实现“对零件需求的更敏捷响应”。 虽然MOD没有透露它希望生产的备件的性质，但它已经列出了一系列计划实现的目标及最后期限。TAMPA项目预算500万英镑（约3800万人民币），将让供应商在未来两到七年内3D打印各种库存零件，并在英国国防网络中提供最终模型。  英国公司推出的高强度A20X铝合金英国知名3D打印机品牌雷尼绍英国国家快速成型制造中心(NCAM) 英国知名3D打印服务商3T Additive Manufacturing 该计划将围绕制造复杂性分为四个阶段，第一步是生产非安全关键金属军事部件，然后在工业基地生产对安全至关重要的金属零件，第三步是在远离工业基地的地点生产非安全关键金属（或聚合物）零件，第四步是在战场前线或其他偏远地区制造相关零件。 对于项目的申请者，必须已经持有一个或多个国防部设备或平台支持合同，熟悉金属3D打印认证的相关流程，并拥有适当的防御渠道网络。 MOD表示，如果该项目运行整整七年，“可能会考虑提供更多资金”，并承诺每年两次重新开放准入，让更多供应商加入。 美国在国防中积极部署3D打印 卢秉恒院士曾撰文指出，美国着眼于持续增强制造业创新能力和竞争力，通过顶层设计、战略规划来引领增材制造产业发展；组建国家增材制造创新机构，发布《国防部增材制造路线图》《增材制造标准化路线图》《国防部增材制造战略》等，启动增材制造推进计划“AM Forward”，协调推动增材制造在国防装备、先进制造业中的示范应用并形成产业生态。 2021年6月10日，美国防部研究与工程副部长办公室发布国防部5000.93指示《增材制造在国防部的使用》，该指示作为首份面向增材制造（AM）的顶层政策文件，就增材制造在国防部的实施和应用制定政策、明确责任并细化程序。 5000.93指示《增材制造在国防部的使用》文件 2022年5月，美国政府发起了推动美国3D打印及制造业发展的“AM Forward计划”，波音、诺格、通用航空、雷神、洛克希德·马丁以及霍尼韦尔，这些军事和准军事企业均同意参与该计划。 美国陆军方面：2021年，美国陆军与应用科技研究组织（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，这款打印机将能够打印尺寸约9 x 6 x 3.6 m的单一、无缝战车外部构件；2020年，授予3D Systems 1500万美元的合同，开发9激光器1m*1m x 0.6m的大型金属3D打印机；此外，美国陆军还支持MolyWorks在金属废料的产生地现场消化并转化为优质粉末的提案。 美国海军方面：2022年7月，施乐液态金属3D打印机被安装在美军黄蜂级两栖攻击舰第2号舰上——这是美国海军舰艇上部署的第一台金属增材制造装备。2021年9月，美国海军与Stratasys达成25台2000万美元的历史最大政府3D打印机购买交易，这份合同甚至是Stratasys迄今为止最大的政府项目。2017年，Thermwood与海军空中系统司令部的东部舰队备战中心签署了正式合作研究和开发协议，以合作开发大型复合材料增减材一体制造。 施乐液态金属3D打印机被安装在美军黄蜂级两栖攻击舰第2号舰 冷喷涂3D打印机制造商SPEE3D获得美国军事远征制造奖 美国空军方面，2022年9月，美国空军间接资助SLM Solutions开发“世界最大”PBF金属3D打印机，并授予蓝色激光专家NUBURU第二阶段合同，开发基于蓝色激光的区域3D打印技术；2021年11月，美空军和GE公司的金属3D打印探路者计划达成下一个里程碑；此外，美国空军还与领先的3D打印供应商Continuous Composites公司合作，共同研究连续复合材料3D打印能否成功用于无人机机翼直接制造。 此外，美过国防部还授予ExOne粘结剂喷射3D打印移动方舱的制造合同，用以开发一个完全可操作的3D打印移动“工厂”，支持陆、海、空直接部署在野外，支持战区、灾难救济或其他远程零件制造任务。 ExOne粘结剂喷射3D打印移动方舱聚合物挤出3D打印机制造商Essentium参加美国海军2022年维修技术演习 (REPTX) 中国国防领域对3D打印技术的政策性文件实难见到，并不一定是没有，目前可以看到的案例也非常有限。3D打印技术参考注意到，中国日报海外版3月21日发表了一篇题为《3D printing speeds up production of missiles》的文章，介绍了中国最大的导弹制造商——中国航天科工集团利用3D 打印加速巡航导弹设计和生产的事例。此外，中国新一代军机，如歼-10、歼-15、歼-20和歼-31，对3D打印技术的运用也有很多报道；关于移动方舱的制造也有相关信息。 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.国内LPBF大尺寸金属增材制造制造装备汇总 2.美国白宫发布更新版《关键和新兴技术清单》，3D打印再入其中，确保持续领先 3.中国日报海外版：3D打印加速中国导弹生产 4.分责任，抓落实！美国防部发布使用增材制造的官方政策

大尺寸装备是金属增材制造装备发展的重要方向，更大的成形尺寸可以拓宽金属增材制造技术的应用场景，提升金属3D打印在高端制造领域的应用价值。得益于我国航空航天领域的快速发展，运载火箭、空间站、大飞机等关键行业对大尺寸、一体化、高精度零件具有重要的需求，金属3D打印集成化的解决方案已经证明可以生产出更高产量的高质量零件，激发了国产金属3D打印装备制造商不断完善优化产品，研发制造更大成型尺寸的装备。 近年来，国内粉末床大尺寸金属增材制造制造装备发展突飞猛进，尤其以铂力特、华曙高科、易加三维以及汉邦科技等为代表的国内知名金属3D打印品牌，顺应各领域制造需求及技术发展趋势，纷纷推出了可以大规模提高制造效率和能够打印更大尺寸的激光粉末床金属3D打印机，并初步形成了销售和应用规模。这代表了当前国内金属3D打印技术的发展水平，以及中国相关领域制造业对该技术的迫切需求。本期，3D打印技术参考汇总这些领先品牌旗下各自的大成形尺寸装备，排列不分先后。   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.超大装备 | 国内8家多激光、米级SLM金属3D打印机汇总 2.美空军间接资助SLM Solutions开发“世界最大”PBF金属3D打印机 3.蓝光+区域打印 | 美空军资助100倍速未来金属3D打印设备研发 4.航天六院增材中心 | 实现500余种复杂精密构件3D打印成型，突破航天液体动力领域3D打印全流程技术

9月23日，3D打印技术参考注意到，美国空军又开始了一项新的资助计划，授予美国一家非营利的应用科学研究组织CTC（Concurrent Technologies Corporation）520万美元，开发“世界上最大”的粉末床熔融金属3D打印机，后者将与分包商SLM Solutions美国办事处合作进行这一研究计划。 为了满足美军对3D打印更长部件的需求，CTC选中了已经在效率、尺寸和应用方面具有成熟技术的SLM Solutions NXG XII 600激光粉末床熔融金属3D打印机，来开发新型的Z轴达1.5米的新装备——NXG XII 600 E。   将要开发的SLM Solutions NXG XII 600E CTC是一家美国应用科学研究非营利组织，与其技术转型子公司Enterprise Ventures Corporation合作开展研发、测试和评估工作。CTC 对增材制造技术的研究已经持续多年，通常与美国军事机构合作。它拥有冷喷涂、混合制造和L-PBF 3D打印技术，并与America Makes、AFRL（美国空军研究实验室）和陆军快速装备部队等合作。除了开发和评估工作外，CTC还协助客户进行复杂零件的3D打印以及磨损或损坏部件的修复。 现有的NXG XII 600，是世界上首台大幅面、配备超多激光数量的PBF金属3D打印机，其应用领域也较为广阔。2022年3，知名的航空航天、国防和航天工业增材制造技术服务商Sintavia订购了两台；2022年2月，大众集团子公司、从事发动机制造的MAN Energy Solutions以及美国雷神下属的柯林斯航空航天公司分别购买了一台；2022年1月，美国加州一家火箭制造公司购买2台；2021年9月，尼康旗下美国服务商Morf3D安装NXG XII 600。此外，它还被汽车领域新锐企业Divergent Technologies用于3D打印金属汽车零件。 SLM Solutions NXG XII 600NXG XII 600配备12台激光器，构建体积为600 x 600 x 600mm。新的NXG XII 600 E将在现有基础上将Z轴将扩大为1500mm，并号称具有与前身相同的“闪电般的速度和生产力”。 “世界上最大的增材制造机器”，这一说辞实际上并不严谨。事实上，即便在粉末床金属3D打印领域，这一描述也在被不断的突破，国外同行似乎仍沉浸在欧美主导市场的“旧梦”中，全然没有注意到中国在该领域正突飞猛进。 在粉末床激光熔融大尺寸制造领域，国外现有设备除了SLM Solutions NXG XII 600，还有已经存在多年的GE Concept Laser X Line 2000R，其成形尺寸为800 x 400 x 500 mm；Velo3D于6月份推出的Sapphire-XC-1MZ，成形尺寸为φ600 x 1000mm，也是仅此一款较为知名的、仅单轴超过1米的SLM金属3D打印机。 总结于2020年，除Velo3D外其他品牌尚未有更多消息披露 PBF金属3D打印装备制造商实际上都在扩展其3D打印机的Z轴制造尺寸，这是一种新兴趋势。国内的设备商，有意无意间实际上已经掀起了一场技术竞赛，一系列多激光、米级的装备纷纷发布。国内外的这种现象，表明在航空、航天、军事等领域有使用特定类型、尺寸零件的制造需求，尤其是一些公司在宣传文案中特意指明，某机型适合某类零件的制造。 国内相关米级、多激光PFB金属3D打印设备 （qq群可下载PFD高清版本,若有遗漏请联系）国内的案例较为敏感，我们无法展开说明，以Velo3D在太空制造领域的突出地位为例可以明晰相关问题。该公司的最大客户SpaceX，曾有兴趣在2021年收购Velo3D，此前其购买蓝宝石打印机的数量已经达到了22台，成为Velo3D最大的客户。可以肯定的假设，这些装备正在被用于火箭发动机等相关组件的制造。而在今年6月，3D打印技术参考注意到，Velo3D在其上一代Sapphire- XC的基础上进行改造，将Z轴的成形尺寸增加一倍，达到φ600 x 1000mm，这不单单是为了追求尺寸的增加，而是背后有应用需求的驱动。 而随着尼康对SLM Solutions的收购，后者新的金属3D打印技术无疑会助力日本太空和军事工业的发展。 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：…