2014年，一件3D打印的空客A350 XWB支架连接器因彻底改变了飞机构件的制造方式和民用飞机的“轻量化”途径，从而入选“德国工业创新奖”。这个用于固定飞机机翼和发动机的部件因具有复杂的几何结构而无法采用传统工艺制造，但3D打印这种新的制造工艺却将其塑造为现实。这种跨行业的开发形式不仅获得了卓越的质量，更具有经济价值，从而促进性了它的批量化应用。 空客公司表示，通过整合这些零件的生产流程，3D打印使其对供应链的控制力更强。同时，在中等制造数量下，金属3D打印比传统工艺更具成本效益，且大大缩短了交货时间。在需求可能不可预测的行业中，这是一个重要的权衡因素。 这个相对较为复杂的支架，过去采用铝合金铣削制成，在加工时会产生大量浪费。而采用钛合金3D打印，结构的优化使其重量减轻了30%以上。在飞机制造过程中使用金属3D打印的重要依据是该技术实现了几何自由并能够减轻重量。“轻量化结构”能够帮助航空公司更经济地运营飞机。新的飞机设计需要数千个飞行测试安装支架，这些支架的生产单位数量非常少，而增材制造技术则允许设计师尝试新的结构。 3D打印带来的优势还包括生产中工具成本的降低，由于在3D打印过程中不需要工具，因此现在可以在早期阶段以较高的效率批量生产这些零件。以前需要6个月时间来开发一个组件，而采用3D打印之后时间缩短到了1个月。 基于以上优势，空客多年来一直在飞机设计和制造过程中采用3D打印技术，无论是Concept Laser、EOS还是西亚基都是空客的合作伙伴。多年过去，3D打印工艺和材料科学获得了进一步发展，“轻量化”和“仿生学”也指向了一个新的趋势。空客正在研究3D打印复合材料支架制造代替钛合金的可能性。一架商用飞机每减轻一公斤重量，就可以在其使用寿命期间减少25吨CO2排放，复合材料在性能可靠的情况下无疑会进一步推动轻量化的发展。 近日，先进制造商Arris Composites透露了与空客公司合作的一项研究，该项目专注于机舱支架的生产，并希望通过利用创新的制造方法和材料（包括复合材料）来实现航空碳排放量的显著减少。 据Arris称，将220克的金属支架进行拓扑优化后采用连续纤维复合材料3D打印可以使零件重量减轻75%到50克。由于每架飞机会配备500个这种支架，如果一年会制造100架飞机，50000个轻量化的支架在整个生命周期中会节省1.13亿吨的燃油，并减少3.57亿吨的CO2排放。 航空航天领域一直在探索热塑性复合材料的韧性和优势。这些材料开发工作已成为下一代复合材料研究的基础。尽管热塑性塑料具有理想的材料特性，但有限的制造能力限制了它们的使用。Arris Composites公司开发了一种称为Additive Molding的技术，通过在热塑性树脂中精确排列连续纤维，获得了具有无与伦比机械性能的下一代复合材料及成熟的大批量成型方法，这些产品具有高度集成性，所制造的产品比金属更坚固、更轻。 Arris Composites声称，金属替代的新时代已经到来，机加工、3D 打印、金属铸造、金属注射成型和金属包覆成型的产品可以被卓越的复合设计替代。连续纤维+热塑性塑料复合制造实现了高强度和轻量化零件的批量生产，通过这种新工艺，可以以与塑料成型产品相同的速度生产高级碳纤维材料，而碳纤维零部件替换钛材料，可使重量减轻78%。 空客公司创新经理巴斯蒂安·谢弗表示，“空客正在朝着使航空旅行更清洁、更可持续的方向迈进，要实现这一转变，需要探索具有重大影响和实际应用的颠覆性创新。我们设计和制造飞机的方式正在发生变化，像Arris这样的新兴技术公司能够帮助我们实现对更好航空旅行的愿景。我们知道仿生学、拓扑优化和先进复合材料是未来，Arris正在帮助我们将这些设计和材料理想结合起来，以实现更好的飞行未来。” 此外，Arris Composites指出，其增材成型技术结合了增材制造和高速压缩成型工艺，将对更换零件和未来的飞机结构产生巨大影响，因此减少碳排放是可能的。空客本身致力于探索这样的技术途径，以支持其实现更可持续的航空旅行的愿景。 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.比钢强10倍，比铝高8倍|可用于航空航天结构件的3D打印连续纤维复合材料 2.超越PEEK，3D打印的碳纤维增强尼龙有怎样的性能和应用潜力 3.Raise3D将以9.9万和2.9万的价格发售桌面金属和碳纤维3D打印机 4.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

11月17日，3D打印技术参考了解到，基于金属增材制造探路者（Pacer Edge）计划取得的早期成功和发展势头，美国空军和GE公司已经开始实施增材制造第3阶段计划，该阶段将面向美空军需要长周期采购的过时老旧大型零部件增材制造。 美国空军和GE金属增材制造探路者计划的诞生 2019年，GE增材和GE航空开始与美国空军接触，提出采用金属增材制造技术解决美国空军特定的零部件后勤保障需求。随着大量飞机即将进入服役的第六个十年，采购和生产备件的困难可能意味着重大风险。美国空军快速保障办公室负责通过快速识别、应用和扩展对其机队运营和保障至关重要的技术来提高任务准备能力，三方之间的金属增材制造探路者计划由此诞生。 GE在认证航空监管增材制造金属部件方面具有丰富经验，美国空军乐于采用GE的技术快速获得保障飞行任务所需的高质量零件。双方之间的合作显示了采用金属3D打印部件作为解决美国空军当前和未来后勤保障挑战的一种选择的巨大希望。这种能力提供了一种替代方法来为传统推进系统的整个生命周期采购零件，特别是在面临供应商不断减少或因需求稀少和订单量少而无法吸引传统制造商时。 F110发动机于1985年初定型投产并开始交付，存在备件生产风险 GE在将增材制造技术用于LEAP发动机燃料喷嘴和GE9X的其他部件制造过程中积累了丰富经验，同时吸取了大量教训。与美国空军的合作，是GE增材和GE航空的工程和供应链团队第一次为外部客户的利益服务。 重新设计遗留零件，并采用3D打印技术制造少量传统铸造零件具有提高美国空军保障能力的巨大潜力。而之所以采用金属3D打印代替铸造，是因为对于一些老旧零件，其重新生产周期可能长达一年甚至两到三年的情况也不少见。在往期文章中，3D打印技术参考已经介绍过GE通过金属增材制造技术代替铸造，发现成本更加经济的论证。 螺旋式的开发计划，难度不断递增 美国空军和通用电气确定了一项基于“螺旋式开发”的计划，不断识别、逆向工程和开发技术数据包，以用于适用于金属增材制造中日益复杂和尺寸更大的零件。在该计划中，复杂性涉及从更简单的零件识别转变为零件和零件系列整合，并最终处理复杂的组件和系统。 该计划的第一阶段，涉及为F110和TF34发动机制造备件，并展示其适航能力。其中的一项重要工作就是为F-15和F-16飞机上使用的通用电气F110发动机制造油底壳盖，该零件的功能可能较低，但非常重要，它需要耐用、密封，通常采用铝合金铸造。而GE增材采用金属打印制造了钴铬合金的油底壳盖，根据已经披露的消息，该零件的制造方案已获得美国空军的批准，这是全球首个军用航空发动机3D打印部件的适航批准零件。在不到一年的时间内完成开发和适航性批准的速度，成为Pacer Edge计划借助增材制造加速变革、降低风险的重要证据，并有助于帮助美国空军建立自己强大的军事适航性工艺验证和认证流程。 全球首个军用航空发动机3D打印部件的适航批准零件 Pacer Edge计划1b阶段的重点是为TF34发动机3D打印已停产的油箱底壳盖罩，该发动机已服役40多年。很明显，这一任务已经完成。 11月17日，美国空军和GE公司宣布已进入该计划的第3阶段，将面向美空军需要长周期采购的老旧大型零部件。这些零件的采购周期往往超过300天，且每年的需求量超过800个。GE增材相关人员表示，对于美国空军和通用电气而言，首要任务是创建3D数据包，用于难以采购的过时零件，并交付四个适航近净铸件。在接下来的几年里，联合团队计划创建至少五个应用案例，技术复杂性不断增加。 目前，第三阶段已经在GE增材工厂成功打印了两个钴铬合金组件：曲柄和横轴臂，使用IN718打印的其他组件的工作也取得了进展。 第三阶段打印的两个钴铬合金组件：曲柄和横轴臂 美国廷克空军基地推进集成部主管表示，Pacer Edge计划正在加速美国空军对金属3D打印的广泛采用，以解决供应链短缺问题，并通过大幅缩短交货时间和创造额外的采购选择来实现其改善作战人员保障能力的承诺。 Pacer Edge计划的后续阶段涉及在廷克空军基地建立金属增材制造供应链，生产适航部件以支持国防部的维修需求。不久前，美国空军推进局投资了1000万美元，以为Pacer Edge计划提供资金，这笔资金将加速美国空军采用增材制造的能力。 欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.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 2.GE增材：四年来，通用旗下多部门支持转向粘结剂喷射金属3D打印技术 3.大型零件增材制造整合设计，看GE增材高级设计工程师如何说 4.GE增材：具有增强后处理和质量控制的金属3D打印

11月18日，中国工程院公布2021年新增院士，中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所项目总设计师、3D打印专家王向明成功当选。 在航空制造领域，王向明考虑如何实现创新设计、确保使用安全，着重解决3D打印面临的“会用、敢用”的问题。 王向明，工学博士、研究员、博士生导师。主持或参与多个型号机体结构设计。现任航空工业集团沈阳飞机设计研究所项目总设计师、“鹘鹰”飞机常务副总设计师、航空工业集团增材制造首席专家、创新结构国防原“973”技术首席、飞行器新概念结构航空科技重点实验室主任、辽宁省增材制造共性技术创新中心主任。某部先进制造技术专业组增材制造责任专家。王向明是飞机机体平台结构设计领军人物，长期从事结构创新设计与制造一体化研究。先后承担原总装、装发部、军科委、科技部、工信部、科工局主管的有关飞机结构设计与制造研究项目20余项，在飞机新概念结构设计、增材制造应用技术、新机快速试制等方面做出重要贡献。先后获国家技术发明奖一等奖、二等奖，国防科技进步奖一等奖2项。授权发明专利32件，发表期刊论文53篇、出版专著5本、撰写重要研究报告40余篇，大型学术会议特邀报告15次。 王向明在西安增材制造高峰论坛 2014 年，美国将增材制造列为重大颠覆性国防技术。早在2003年，沈阳飞机设计研究所与北京航空航天大学深度合作，共同开拓了飞机增材制造应用技术。北京航空航天大学在控形、控性、装备等方面已取得重大突破。作为关键技术的另一方面，设计、评定和验证是使用安全的重要保障，也是美国联邦航空局（FAA）确认的增材制造 4 个难点之一。沈阳飞机设计研究所建立融合增材制造技术的结构设计、评价与验证方法。 王向明借助在原总装先进制造专业组担任增材制造责任专家的机遇，规划出基于增材制造的大型整体化、构型拓扑化、梯度复合化和功能结构一体化等飞机新概念结构领域，主导系统级技术开发与工程化验证。 基于发明的增材熔合连接方法，王向明提出多种增材主承力结构设计方法，即通过增材熔化沉积填充，一边成形、一边连接，将两个构件合并为一个整体，使构件做得更大、更复杂。其中具体包括残余应力临界值仿真预测、离散分区成形、去除残余应力、增材熔合连接，涵盖创新设计、性能评定、工程验证等。与焊接的区别是，突破厚度限制，力学性能与母材相当，近似“无痕”连接。研制出框-梁等多种整体主承力结构，拓展法向复杂承载维度。 王向明提出基于增材制造的新概念机构 针对熔合连接区疲劳特性评定，王向明提出当量应力集中系数法。将熔合连接区内部细观缺陷打包，与母材宏观应力集中当量等效，利用名义应力法确定当量应力集中系数值和寿命算法，以此作为疲劳和工艺质量评价判据。针对疲劳寿命安全，王向明建立工程化验证专用模式，与传统积木式验证不同的是，力学性能考核与工艺过程循环迭代，这样可及时暴露性能缺陷，加快改进，使增材制造主承力结构件的寿命安全保障有了技术支撑，进而解决寿命安全风险控制难题。 拓扑结构是公认的轻量化结构，减重效率可近一半，具有极大应用潜力，受到工程界的普遍关注。王向明认为，拓扑结构属静定结构范畴，任一分支失效都将导致总体破坏。寿命安全如何保障？为此，他提出按寿命设计和稳定性设计所产生的强度裕度等效面积作为裂纹扩展容限区域，分不同情况建立拓扑结构局域损伤容限设计准则。针对拓扑结构机加难点，他还提出了增材快速成坯加表面熔凝精整的低成本工艺方法，机加量减少70%，制造成本也得到降低。 上述研究解决了增材主承力结构创新设计难题，成效显著，零件数量减少2/3、结构减重1/5、疲劳寿命增加1/3。“飞机钛合金大型复杂整体构件激光成形技术”获得了国家技术发明奖一等奖的殊荣，这一项目由沈阳飞机设计研究所负责设计验证，北京航空航天大学负责制造。 早在2003年，王向明就与王华明教授开展密切合作，共同为飞机结构件“量身定做” 王向明介绍，选区熔化增材制造技术可打印出内部形状复杂的轻质功能件，但常规点阵结构的节点承载能力大都不满足飞机功能结构要求。为此，王向明将点阵结构的节点半径作为设计变量，通过形状优化降低应力集中和重量，由此建立多种拉压承载型节点强拘束微桁架单胞。他提出节点剪切强度计算方法，发现敏感设计参数（微杆半径），并据此建立有效设计手段；打印出散热器、格栅等多种高效功能件，解决了增材高承载功能结构创新设计难题。功效实现质的飞越，功能效率提高一倍、减重近2/5、零件减少95%。另外，据王向明介绍，飞机战损/战伤比为1∶20，结构战伤占近90%，若无法及时抢修即相当于战损。对此，他提出了补强几何应力集中/填充复合应力集中最小的修理设计方法、浪涌偏差修正方法，建立“四快”修复流程与数据库——设计、评定、制造、修复。主持完成了3类材料、9类构件的地面静态、摇摆动态环境下的工程验证，为保持舰载机完好率提供技术途径。 上述成果应用于多个型号项目，单机用量达复合材料用量的1/7，含5种工艺、9种材料。开辟了增材构件在飞机上工程化应用先河，实现了质的飞越，应用进程保持领先，使我国成为唯一实现增材制造构件在飞机上规模化应用的国家。王向明领衔的“基于增材制造的飞机结构创新设计与工程应用”项目由此获得了国防科技进步奖一等奖。 欢迎转发 主编微信：2396747576; 硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.史玉升、王向明等4位增材技术专家确认2021中国工程院有效候选人 2.贯通材料、设计和速度，打开3D打印应用的大门 3.材料–结构–性能一体化增材制造 | 顾冬冬教授发表南航首篇《Science》论文 4.提前布局MES，迎接增材制造批量化生产的时代

11月12日，Desktop metal正式完成对粘结剂喷射3D打印技术领导者Exone的收购，后者通过补充解决方案扩展了Desktop Metal的产品系列，创建了当前最强的粘结剂喷射金属3D打印产品组合，以提供行业领先的吞吐量、灵活性和材料广度，为客户提供多种选择来满足其特定应用。 11月16日，3D打印技术参考了解到，Desktop metal宣布收购另一家粘结剂喷射技术领域的新锐企业——Meta Additive。该企业所推出的粘结剂喷射技术和新型功能粘结剂提供了先进的增材制造解决方案，以应对当前该工艺领域所面临的孔隙率、收缩、零件尺寸限制和生产速度缓慢的问题。 Meta Additive的技术特点在当前所有的粘结剂喷射工艺中，构成最终部件的材料几乎完全来自粉末床，而粘结剂是牺牲品。这意味着，一旦通过脱脂步骤去除了粘结剂，最终产品就需要漫长的热处理步骤来固结零件，这通常会导致残留孔隙率和高收缩率。 为了克服这些问题，Meta Additive改为使用非牺牲性粘结剂，这些粘结剂可以同时用功能性构建材料粘结和渗透粉末床。具体来说，它由由金属成分或陶瓷成分制成，这取决于打印材料。这种由分子成分、纳米成分和微成分组成的粘结剂，没有任何需要去除的部分。纳米颗粒在粉末颗粒间填充空隙，其中的分子成分——Meta Additive 的技术关键，通过分子水平的设计让其以希望的方式进行反应。类似于XJet和ExOne的工艺，纳米颗粒填充在粉末间隙来实现颗粒间结合和渗透。 这种方法的一个明显好处是烧结过程中的零件收缩要少得多。而传统的粘结剂喷射工艺可以看到高达20%的零件收缩率，并且需要长时间的脱脂和烧结才能达到98%和99%的密度。Meta Additive 可以在很大程度上控制每个零件的密度和孔隙度，收缩率低至2%，这是真正的技术突破。在烧结之前，直接打印完的零件已经相当坚硬，密度高达88%。“那是因为在打印过程中发生了真正的化学反应，形成了真正的金属键。进行热处理只是为了巩固其余的微观结构，以实现精确微观结构”，该公司联合创始人凯特布莱克博士表示。 Meta Additive的技术将解决什么问题？ • 孔隙率和结构多功能性 Meta Additive在化学层面重新设计了粘结剂喷射过程。传统上，3D 打印部件只能由单一材料制成，密度均匀。Meta Additive 的工艺使制造商能够同时打印多种材料的单个零件，甚至允许定制材料的机械和结构特性，从而实现真正的设计灵活性。 •降低成本 新工艺使用的材料不仅消除了脱脂步骤的需要，而且还降低了后处理阶段所需的热量水平。这意味着后处理温度将缩短并显著降低高达 300 °C，从而降低成本。 •降低收缩率和开裂风险 该工艺中使用的粉末和粘结剂均由100%构建材料制成，无需脱脂步骤，并将收缩率从20%降低到仅2%，烧结温度的降低也降低了开裂风险。 •可持续性和速度优势 没有脱脂阶段、更短的热处理时间以及后处理温度的降低显著减少了制造每个组件所需的时间和所需要的能源。最重要的是，它们的工艺使用100%构建材料而不是传统的牺牲粘结剂，减少了产生的物理浪费。 该工艺流程因此可以更快、更经济、更可持续地打印零件，但仍然具有更高的质量和广泛的定制选项。 •突破零件尺寸限制 由于粉末和粘结剂由100%构建材料制成，更高的生坯强度和消除脱脂步骤使零件能够打印出比以前更大、更复杂的组件，而无需支撑结构。   强大的喷墨打印头能够处理此前难以喷射的各种流体凯特布莱克博士表示，“我们的技术有点像喷射‘类固醇’粘结剂，从某种意义上说，Meta Additive的技术顺应了所有喷射技术——可以越来越混合以进一步利用喷墨头的体素控制能力。”据3D打印技术参考了解，Meta Additive此前获得喷墨打印头供应商Xaar的投资，Xaar（1003）打印头的可靠性和性能也被证明是Meta Additive成功的关键。 Xaar 1003打印头的宽操作窗口和独特技术使Meta Additive能够使用以前被认为难以喷射的各种流体。Xaar的打印头架构和独特的TF技术、高沉积技术和高粘度处理能力，再加上该公司高级应用和技术组的支持，帮助Meta Additive 超越了喷墨打印的传统限制。 “在最初发现无法获得足够强大的打印头之后，Xaar 1003产品的到来以其独特的技术和处理各种流体的能力改变了我们的开发过程。”Meta Additive的联合创始人凯特布莱克博士表示。 END 此前，Desktop Metal开发了用于有效烧结的先进软件，ExOne推出了纳米颗粒粘结剂，XJet更进一步，直接喷射金属纳米粒子，进一步模糊了粘结剂喷射和材料喷射之间的界限。Meta Additive则通过化学的方式解决所有问题。 粘结剂喷射作为一种真正的下一代生产工艺正在提高人们的期望。有人称其为增材制造2.0。Desktop Metal相继完成了对该技术领域所有先进技术领导者的收购，已经成为真正的巨无霸，只需等待它推出怎样让人振奋的产品。 注：本文内容为3D打印技术参考原创，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.喷墨技术专家——理光，推出粘结剂喷射金属3D打印机 2.Desktop Metal如何保障粘结剂喷射金属3D打印质量的均一性和可重复性 3.无法忽视的DM帝国：被Desktop Metal收购的领先3D打印企业 4.GE增材：四年来，通用旗下多部门支持转向粘结剂喷射金属3D打印技术

粘结剂喷射（Binder Jetting）金属3D打印致密单质合金在国内外的起步时间相差不大。从报导资料来看， Desktop Metal、HP、GE等差不多在近五年左右开始开发该技术，Exone要早一点。在国内，武汉易制从2013年开始专注于粘结剂喷射3D打印技术，目前已经具备了一定的生产能力。本期，3D打印技术参考邀请到易制科技董事长蔡道生博士，详细解读粘结剂喷射金属3D打印技术当前的应用与发展难点。 当前国内粘结剂喷射金属3D打印技术研究与发展概况 粘结剂喷射金属3D打印技术工艺具有高速度、低成本、高精度的显著优势，以及国外在该技术方向的蓬勃发展，特别是在2018年该技术被《MIT Report》评为 “全球十大突破性技术”，国内越来越多团队开始重视该技术，一些从事粘结剂砂型打印和粉末冶金技术的团队也开始尝试研制，广东省、湖北省把该技术列入了重点专项进行支持。但是到目前为止，国内只见到武汉易制科技在该领域实现了基本应用的报导，并在多个行业进行测试。虽然粘结剂喷射与面成型（LCD、DLP）3D打印技术是目前3D打印行业的发展热门，但人们对粘结剂喷射技术的认知仍然有很多不足。由于最初的粘结剂喷射仅用来打印石膏，该技术一度被认为精度差、强度低。对于粘结剂喷射金属3D打印技术，甚至一些专业人士也误认为该技术做不了高强度致密金属零件。事实上，很多材料用该技术已经取得了较高的致密度，性能指标满足了绝大多数应用场景；对于特殊高性能要求的场景，还可以通过热处理或热等静压提高，而且采用真空烧结生产的零件，由于内部孔隙是真空状态，热等静压基本可以实现完全致密。 基于制造量和零件复杂性的3D打印技术图，Binder Jetting的主要影响将出现在更高产量的应用中（来源：Ampower） 粘结剂喷射、金属 FDM、MIM 和 LB-PBF 的显微孔隙率分析（来源：Ampower） 易制团队在基于对粘结剂喷射技术的深度分析，在前期十多年3D打印开发经验的基础上，以华中科技大学为技术支撑，从2013年开始专注于该技术方向的开发和应用，以实现批量化应用为目标，从2016年开始研制粘结剂喷射金属打印技术，并于2017年成功打印致密合金钢零件。实现了从切片软件、打印数据处理、喷墨打印控制到粘结剂、烧结等材料和工艺的全自主开发。从目前国内粘结剂喷射金属3D打印技术的发展状况来看，武汉易制是目前掌握了从软件到材料和烧结工艺全套技术的主要团队，并已在多个应用场景开始尝试应用，预计一年以内会实现部分领域批量化应用。 粘结剂喷射金属3D打印技术的应用与发展难点 粘结剂喷射金属3D打印技术非常复杂，其复杂在于不仅所涉基础科学面太多，而且影响最终零件性能和精度的因素太多。除了研制3D打印技术常规所需掌握的软件、控制等技术外，掌握粘结剂、金属材料、烧结工艺及其相互影响规律等都非常重要。由于烧结工艺的影响因素非常之多，所以持续稳定地生产出合格的零件需要大量的实验才能总结出一套确定的工艺方法，即使相同的材料和打印参数，用同一台烧结炉采用不同的温度曲线，得到的零件性能也会不同，更不用说实际生产过程中任何一个环节变化都可能造成金属粉末成分和粒径分布差异、粘结剂成分和比例差异、温度场差异、传热差异等，这些差异加上烧结时重力和摩擦影响，很容易造成最终零件的性能和尺寸相差很大。 易制科技粘结剂喷射3D打印的样件 通过近几年的发展，业内对粘结剂喷射金属3D打印的认识有所提高，目前，人们已经相信该技术可以制造出致密高性能零件，大家对该技术的主要担心集中在变形和精度上。由于烧结会收缩才会致密，而只要收缩一致就可以通过软件进行补偿，而做到收缩一致，就要做到材料一致、烧结温度场均匀一致以及外力影响一致。外力影响基本就是重力及其产生的摩擦力，重力和摩擦力的影响也是最难完全解决的。为了解决收缩一致问题，不同团队根据自己的理解采用了各自不同的方法，通过这些方法，绝大多数零件在精度控制方面都可以得到解决。 目前来看， 粘结剂喷射金属3D打印是唯一可以实现工业批量化应用的金属3D打印技术，其速度快、成本低和数字化柔性制造的特点一定会使其在制造业中占有很大比重。当然，其也有不擅长的地方，这些不擅长的基本都来自烧结工艺无法或者很难克服的问题——重力和摩擦影响：如不擅长加工无支撑结构的大面积薄壁件，不善于制造细枝树状零件等。 易制科技粘结剂喷射3D打印的样件 易制科技粘结剂喷射3D打印的样件 从以上分析可以看出，粘结剂喷射金属3D打印要实现真实应用，需要根据实际应用提出目标要求，选择金属材料和粘结剂，采用相对应的参数打印出初胚零件，再选择合适的烧结工艺烧结得到零件，甚至可能还需要热处理工艺，最后交给应用端进行测试。在整个生产过程中，任何一个影响因素的变化都可能对零件最终性能和精度造成很大的影响，这就需要事先进行大量的打印、烧结实验，确定一整套方案，最终才能实现应用。加上材料种类的繁多以及应用需求的多变，这就决定了粘结剂喷射金属3D打印开始实现批量化应用需要较长的时间。 易制科技就粘结剂喷射金属3D打印技术已取得的重要突破 纵观全球所有从事粘结剂喷射金属3D的公司，几乎没有公司在五年以内就实现批量应用，目前大家状态相近，多处于在某个应用场景的测试阶段，预计一年以内随时可能取得突破。与选择性激光熔融金属3D打印的应用特点不同在于，任意一个应用场景的突破，即使仅限于国内都可能是几十亿上百亿的应用规模。由于粘结剂喷射金属3D打印技术的出现就是定位于批量应用，所以一定需要往高速打印方向发展，并不断提高打印精度，丰富材料种类，同时注意环保要求。 易制科技粘结剂喷射3D打印的样件 易制科技粘结剂喷射3D打印的样件 易制科技正是基于以上思路开展粘结剂喷射技术的研发和应用推广的。从2013年至2015年的前三年实现从无到有，首先基于已有的成熟应用材料（石膏和砂型）开展打印机研制。2016年时，当时首先是考虑开发全新的高精度塑料3D打印机，再逐步开展金属打印研制，但是基于合作伙伴的建议，把重心放在了金属打印方面。通过两年左右的探索，在2018年初才制造出第一个金属零件。 在经过近六年的粘结剂喷射技术开发之后，易制科技对粘结剂喷射技术的认识也上升了一个台阶，并根据理解对喷墨打印系统和软件进行了根本性升级，解决了大数据量的处理和传输问题。2018年之后，几乎每天都要进行打印和烧结实验，经过千万次的实验，在铁基粉末打印烧结方面储备了足够的经验和理解，打印316L和304L零件的致密度可达99%，拉伸强度600Mpa，延伸率>60%。2021年开始，把研发重心放在了高速、高精度打印和环保粘结剂材料的开发，目前已经掌握了一整套完整的打印、材料及烧结技术，总结几个具有鲜明特点的关键技术如下： 1、大数据量高速数据处理软件。喷墨打印采用点阵数据，3D打印切片数据转换成高分辨率的点数据时，一层的数据量甚至可以达到1G以上，占用了很大的计算机内存，特别是大幅面高速onepass打印，甚至直接造成计算机崩溃。所以需要根据切片数据在线RIP实时输出打印数据，保证打印的墨滴精细度，同时占用很小的内存，还能做到墨量精细调节。 2、自适应喷孔容堵喷墨打印方法。可根据喷头堵塞情况，在不同层面之间自动进行微小错位打印，容忍部分喷孔堵塞产生打印缺陷。 3、高兼容性铺粉压实技术。铺粉系统兼容不同粒径不同形貌的金属粉末，铺粉过程中落粉的同时辅以辊筒抹平压实，实现落粉均匀并致密铺展在整个工作面，减少铺粉对已成形零件的冲击。这对于大台面工作缸极其重要，在保证铺粉均匀性的基础上能提高铺粉致密度5~10%。 4、高速打印系统。在喷头喷孔宽度只等于工作缸打印宽度的情况下，可实现不停顿铺粉的同时完成打印，极度减少打印时间，整体加工时间等于铺粉时间。 5、高精度打印方法。切片轮廓打印精度可达1200DPI，通过喷头波形及墨滴修改技术调整墨滴大小和喷射速度，实现稳定喷墨同时减少墨滴对金属粉末的冲击，达到最佳喷射效果。 6、低残碳环保墨水。新的水性环保墨水具有极低的残碳量，适合于对碳元素敏感的金属材料的批量化生产。 END 正是基于“工业革命”驱动力的思考，易制团队的目标是开发能对制造业具有足够影响力的技术，粘结剂喷射3D打印技术是目前能看到的最具工业应用价值的普适性技术方案。一旦该技术的原材料成本接近于精密铸造原材料成本的2~3倍时（这个目标将会很快实现），很多几十公斤以内精密铸造的零件将会转向采用粘结剂喷射3D打印技术。 因此，我们想象的一种场景：对于金属零件，当人们在选择制造方式时，如果零件相对简单时，采用CNC技术；如果零件相对复杂，采用粘结剂喷射3D打印；如果零件很大很重，选择铸造方法；如果精度要求比较高，粘结剂喷射3D打印和铸造再结合CNC。对于其他的3D打印技术，我们更应该把他们看着是“特种加工技术”，是具有某种特种功能特点的技术。 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.喷墨技术专家——理光，推出粘结剂喷射金属3D打印机 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.GE增材：四年来，通用旗下多部门支持转向粘结剂喷射金属3D打印技术 4.基于粘结剂喷射和SLM的金属3D打印性能对比分析

从3D打印技术发展到已经能够制造完成零件开始，第一个受益于这项工艺的行业无疑是航空航天领域。通过制造复杂结构实现零件的轻量化所带来的好处是显而易见的，特别是当零件的价格并不是真正的限制因素时，这在航空航天领域司空见惯。下面就来盘点一些3D打印在航空领域的最新应用案例。 1. 3D打印XB-1超音速飞机钛合金零部件 XB-1是Boom Supersonic公司于2020年底推出的一款超音速飞机，其飞行速度可以和目前已经停用的协和式飞机媲美（少数投入超音速客机）。XB-1一经推出，就吸引了业界的目光，一来是目前超音速商用客机并不多，二来它大量启用了3D打印的零部件，整机一共使用了21个3D打印的钛合金零部件，这些部件均采用Velo3D的蓝宝石金属打印机制造，应用于发动机和环境控制系统。 2. Norsk Titanium为波音787提供零部件 2020年12月，Norsk Titanium公司宣布将向波音交付新的787梦幻客机组件。Norsk使用的快速等离子体沉积工艺（RPD）是一种经过FAA认证的OEM合格的增材制造工艺，通过使用钛丝转变为适用于结构和安全关键应用的复杂组件，可为航空航天、国防和商业客户节省大量的交货时间并节省成本。此项交付是Norsk不断增长的商业航空结构领域的第三位客户，也意味着Norsk获得了欧盟航空航天公司的第一笔经常性生产订单。 3. 雷尼绍等为直升机3D打印门把手 英国3D打印公司雷尼绍、航空公司Hyde Aero Products(HAP)和英国国家快速成型制造中心(NCAM)合作的一个项目，为两架二类直升机3D打印了门把手。这是HAP首次尝试金属3D打印飞机部件，其目的是考察3D打印飞机零件是否是个可行的、具有成本效益的解决方案。 4. 3D打印飞机跑道垫 跑道垫是空军在远征时使用的一种辅助设施。通过跑道垫，可以在平坦的地面上铺设一个临时的起飞降落跑道，提升飞机的战斗距离。传统上，美国军方依靠便携式跑道，用铝板垫组装。在100万美元的赠款下，美国印第安纳技术和制造公司以及普渡大学合作，开发了一种3D打印的跑道垫，内部采用了蜂窝结构，具有拼接便捷、轻量化、拼接缝隙小、牢固耐用等优点。 5. 为私人飞机3D打印机舱零部件 Cabin Management Solutions（CMS）是一家从事飞机维护、维修的公司，服务对象主要为私人飞机。在维护飞机的过程中，CMS发现很多零件都已经停产。为了解决这个问题，他们采用了3D打印技术。目前他们已经3D打印了100多种零件，如开关面板、温度控制器面板、按钮等。使用的材料为阻燃微碳纤维填充尼龙，并通过了FAA标准部件的认证。 6. 3D打印战斗机舱门部件 萨博是一家瑞典航空航天和国防公司，在生产过程中一直使用增材制造技术，为其战斗机制造内部部件。3D打印可以创建和维修零件，同时节约时间和成本。去年3月，该公司进行了首次3D打印部件的试飞。这是一个由尼龙制成的舱口，能够承受室外条件。最终，萨博希望找到更耐用的材料，特别是与高海拔地区的严寒有关，并希望开发一种移动的3D打印系统，以便将其带到不同的基地。 7. 3D打印空客A320ceo停产零件 Satair是一家丹麦公司，自 2011 年以来一直生产飞机部件。该公司去年使用增材制造技术，为一位客户提供了经过认证的金属3D打印件。3D打印用于制造 A320ceo 飞机的机翼尖栅栏，而通常供应商不再提供该部件。据Satair称，这种设计方法降低了45%的成本，同时提供了灵活性。 8. 罗罗3D打印发动机主要结构 ITP Aero成立于 1989 年，负责开发和设计航空领域的应用。最近，这家罗罗西班牙子公司采用3D打印技术制造了新型UltraFan ®发动机的主要结构之一。该部件称为TBH（尾部轴承外壳），将用作飞机和发动机之间的连接元件。据 ITP Aero 称，3D打印使生产具有复杂几何形状的部件成为可能，只需使用少量粉末，并节省 25%的材料。该公司表示，这种制造方法更环保，并减少了生产过程中的碳排放量。 9. 赛峰3D打印大尺寸商用飞机前起落架组件 3月底，赛峰集团与SLM Solutions合作制作了一款商务喷气式飞机的前起落架组件，尺寸达455 x 295 x 805 mm。采用SLM技术来3D打印制作如此大尺寸的飞机部件，尚属世界首次。该项目的目标是证明通过SLM 3D打印技术生产主要配件的可行性。传统起落架零件，通常是通过5轴加工和三个锻造零件组装而成，为适应3D打印逐层制造的工艺特点，需要将组件进行重新设计，这不仅节省了整个制造过程的时间，最终还将原来的三个零件组合为一个整体，重量减少了约15％。 10. 西班牙马德里航空局建立3D打印后勤保障 管理西班牙空军飞机和直升机维修的马德里航空局（MAESMA）将增材制造技术纳入到其工厂中，用来开发定制工具和测试新部件等。更具体地说，它使用FDM机器制造碳纤维填充部件。例如，它打印了用于泄漏控制的模因部件或用于直升机主转子的自定义密钥。MAESMA 还投资了3D扫描解决方案，用于扫描备件，并建立一批3D文件，以防需要维护。 11. Materialise与EOS合作成为首批空客3D打印非金属阻燃飞机零备件提供商 此前，增材制造服务提供商Materialise宣布已经获得空中客车公司供应商资格，能够使用基于SLS (激光烧结) 工艺的3D打印技术为空中客车公司生产飞机零备件。该工艺中使用的材料由EOS提供，是一种阻燃聚酰胺材料（PA 2241 FR）。随着这一发展，Materialise和EOS成为了首批获准基于空中客车工艺规范AIPS 03-07-022提供3D打印服务的供应商。目前，空中客车已授权Materialise基于两种3D打印技术生产飞机零配件。目前，Materialise为空客A350打印了大约100种不同的飞行零备件，每年为整个A350生态生产总共26,000个零件。此外，Materialise还将为其它空客飞机（包括A320、A330和A340）提供零备件，为此，EOS 工业 3D 打印技术将发挥关键作用。 12. 汉莎航空3D打印整体方案中心 德国汉莎航空将增材制造分成"原型制造、工具制造以及最终零件制造“三种类别。该技术使内部维修和维护过程更加高效，也用于制造飞机的单独部件和备件。此外，还可以使用聚合物材料或金属制成定制工具。在最终零件制造过程中，必须始终考虑合格部件的审批流程，这就是为什么在每种情况下都对增材制造的部件进行特定成分评估的原因。该中心旨在加快增材制造产品的开发和制造。 欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.与航空航天用户绑定，3D打印服务商获发展契机…

运载火箭捆绑点轴承支座是助推器连接芯级火箭实现传力的关键主承力构件，传统制备材料选用高强钢锻件机加工而成，具有强烈的减重需求。TC11钛合金是我国开发的可在500℃以下长期服役的α+β型高温钛合金，室温强度高、热强性好，是制造航空发动机、高压压气机盘及叶片的主要材料以及航天器主承力构件的潜在材料，有取代高强钢作为航天主承力构件材料实现运载火箭轻量化的巨大潜力。 但钛合金的加工性能差，大型钛合金结构件的传统制造一般需要大型锻压设备及大型模具，制造难度大，材料利用率低，制造周期长，设备成本和生产成本高。因此，大型关键钛合金构件的制造技术被公认为是航空、航天等高端重大装备的核心关键制造技术之一。 上海航天设备制造总厂有限公司增材制造团队的相关研究作为封面文章发表于《中国激光》 激光熔化沉积成形属于增材制造技术，可实现零件的近净成形，因具有较少的去除量且可避免使用模具和大型锻压设备，因此可显著降低航天领域大型金属构件的制造成本和周期。 组织和性能是激光增材制造钛合金研究热点问题，成形过程中移动的熔池对成形件反复热作用决定了成形件的组织和性能。为满足航天主承力钛合金轴承支座的应用需求，近日，上海航天设备制造总厂有限公司增材制造研究团队研究了不同热处理工艺下的组织和性能，使激光熔化沉积制造的TC11钛合金强度和塑性均显著提升, 达到了锻件标准，为整体轴承支座性能调控提供了依据。 创新研究与结论 围绕如何均匀化激光熔化沉积成形TC11钛合金组织和提升成形件的综合力学性能，研究团队采用双重退火热处理工艺对激光熔化沉积成形后的TC11钛合金进行组织和性能调控。分析其组织和性能的演变行为，建立热处理-组织-性能关联关系，为后续其它工艺组合下钛合金成形件的热处理制度选择提供参考，为TC11钛合金航天主承力构件的轻量化应用提供经验。研究结论如下： 1) 在异质形核和外延生长形核两种机制的竞争下，TC11钛合金的沉积态组织沿沉积方向呈柱状晶和等轴晶交替生长的现象。沉积态微观组织主要由晶界集束α相组成的魏氏组织及晶内细针状网篮组织构成。沉积态TC11钛合金经双重退火后组织明显粗化，且随着退火温度升高，晶内α相的长径比减小，晶界α相出现断续、球化和消失现象；当退火温度为1025℃时，晶界重新形成连续晶界α相，晶内组织突变为细化的网篮组织。 图1 激光熔化沉积系统及工艺方法。(a)LMD系统; (b)成形过程; (c)扫描路径; (d)热处理制度 2) TC11钛合金沉积态和热处理态的力学性能均满足锻件标准要求，双重退火可显著提升沉积态的力学性能。受晶内和晶界组织的影响，随着退火温度升高，TC11钛合金的强度总体先降低后升高，塑性整体上呈先增后降的趋势。随着退火温度升高，屈强比先升高后降低，并于1010℃时达到最大。沉积态和双相区内退火TC11钛合金强度的各向异性<3%，表现为趋近各向同性的特征，塑性各向异性呈先增后减的趋势，在995℃退火后塑性的各向异性最小。 图2 柱/等混合组织。(a)沉积态；(b)热处理态 3) 受晶内组织及连续晶界的影响，沉积态TC11横、纵向拉伸断口均表现为沿晶断裂特征；双重退火后，晶界出现断续、球化和消失现象，裂纹以微孔聚集机制不断长大，断口表现为韧性断裂特征，在995℃退火后，断口上的韧窝最均匀。 图3 拉伸性能。(a)横向拉伸性能；(b)纵向拉伸性能；(c)屈强比；(d)各向异性 以上研究为TC11钛合金航天主承力构件的轻量化应用提供经验。后续，团队将针对大型钛合金构件不同部位力学性能差异，以及包括冲击性能在内的其它使役性能进行考核，并对钛合金轴承支座表面质量及内部质量进行无损探伤检测，优化成形及后处理工艺以满足使役性能需求。 上海航天设备制造总厂有限公司增材制造研究团队 团队介绍 上海航天设备制造总厂有限公司隶属于中国航天科技集团第八研究院。依托于“上海航天复杂金属构件增材制造技术研究中心”和“中国航天科技集团增材制造工艺中心”，增材制造研究团队拥有包括LMD、SLM、WAAM等各类增材工艺与装备研究制造平台。 近年来，团队承担了多项国家重点研发计划课题、国家自然基金、上海市启明星等省部级以上的科研项目，系统开展了激光增材制造工艺、装备、工程化应用等方面的研究工作，相关研究成果发表在《中国激光》、Additive Manufacturing、Optics & Laser Technology 等国内外知名期刊，并荣获“中国航天科技集团科技进步二等奖”“上海市科学技术进步二等奖”等多项科技奖励以及“中国军民两用技术创新大赛铜奖”“上海市产业青年创新大赛金奖”等多项国家级、省部级荣誉。 注：本文内容来自中国激光，文章题目《激光熔化沉积TC11钛合金双重退火后的组织和力学性能研究》。欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.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 2.Science重磅：一种非常规的3D打印策略，创建超级钛合金结构 3.金属顶刊《Acta Mater》：增材制造高强铝合金的疲劳与动态时效！ 4.多位知名学者联合综述：金属增材制造过程中的微观结构演变和多阶段控制

10月10日，据俄罗斯国家技术集团官网消息，俄技集团增材技术中心成为俄罗斯国内首家获得俄工贸部批准进行航空部件和其他零配件批量化3D打印制造的企业。俄技集团增材技术中心总经理弗拉季斯拉夫•科奇库罗夫表示，对安全性要求极高的航空制造业是知识密集型行业之一，这是增材技术以及俄罗斯航空制造业发展的一个新的重要阶段。 目前，俄技集团增材技术中心是俄罗斯国内最大的3D打印设备园区，拥有41台增材及辅助设备，能够生产450种部件。俄技集团表示，其正在使用3D打印技术生产PD-35发动机部件，这款大推力航空发动机将用于CR929俄中宽体客机。 俄首次批量化3D打印航空部件 相比俄罗斯，中国在3D打印技术方面的发展和应用可以通过类似的数据得到证明，3D打印技术参考进行了归纳： 11月8日，国内知名的金属增材制造商铂力特宣布3D打印服务厂房SLM设备达到200台。 10月11日，国内知名的金属增材制造商鑫精合在央视新闻联播中被报道获得国家开发投资集团先进制造产业投资基金数亿元投资，工厂已有180余台金属3D打印机。 5月18日，中国钢研科技集团旗下专注于航空航天及民用合金零件增材制造业务的控股子公司钢研极光举行投产仪式，公司将总投资10亿元，计划于2025年前，实现3D打印设备装机量达到150-200台，完成重点产品批量生产。 2020年5月，飞而康宣布打造世界一流的增材制造超级工厂，规划设备50余台，并计划在2022到2023年内再投入一倍的设备来产业化生产，届时金属3D打印机将达100台。 届时，国内面向金属3D打印服务的装备数量保守估计也会超过600台，尽管设备之间面向的应用领域不只有航空航天，但规模依然庞大。 综合考量成本和加工效果，航空航天成为了3D打印最优应用领域。一个新的加工技术对于企业来说，核心考虑的是成本与加工效果，如果更低的成本实现了同样的加工效果或更高的成本实现了更优的加工效果则均有应用的空间，而航空航天领域由于对成本相对不敏感，3D打印的优势就被显著的放大。 无论是既有现状，还是未来布局，如果没有批量化应用为前提，国内几无可能进行如此大规模投资。 根据3dpbm数据，全球航空航天增材制造市场空间有望从2020年的30亿美元增长至2030年170亿美元，保持19.36%的年复合增长率，这其中包含了增材制造设备、材料与相关产品，其中设备市场规模则有望保持近13%的增长率。 航空航天领域为3D打印应用提供了无限空间 技术进步推动3D打印相比传统加工方式盈亏平衡产量不断提升。在以技术革新追求大规模生产前，3D打印通常仅在产量较低时具有经济性，因此适合定制化、设计快速迭代的小批量制造。伴随着目前设备、材料、服务供应商技术不断突破，3D打印开始逐步在大规模生产上具有经济性，具有大规模生产能力的“增材制造2.0”将使3D打印迎来一个高速发展的十年。 与此同时，随着我国国防战略全面转型，航空航天装备升级换代节奏有望加快，航空航天零部件制造正处上升期。随着国家“十四五”规划重点内容将围绕新一代航空装备、精确打击武器、无人装备及信息化装备为重点，新一代航空航天装备及精确打击武器将进入批量装备阶段，同时随着军民融合改革的深入推进，主机厂一般能力产能将进一步释放到上游民营企业。 飞而康增材制造工厂 鑫精合增材制造工厂 铂力特增材制造工厂 在导弹研发和制造方面，3D打印独特的轻量化制造特点能够提升导弹的使用效益。根据解放军报信息，3D打印导弹与传统制造方法相比，不仅能够降低成本，还能极大缩短导弹零部件的设计和更新时间，3D打印技术也解除了弹头制造中的各种限制，可以改善导弹的热力学性能并尝试之前无法使用的设计。雷神、洛克希德•马丁等公司早在2016年就已尝试通过3D打印寻找新的导弹部件制造方法，根据公开资料信息，导弹弹头减重1KG，可增加12至15km的射程。因此认为3D打印对导弹性能具有明显提升，在该领域需求有望持续提升。根据国防部信息，2021年上半年全军基础训练强度明显增大，弹药消耗大幅增加，采购量也有望持续上升。 中国航天科工二院采用3D打印技术在飞行器研制中取得重要里程碑 在军机研发和制造方面，我国新一代军机广泛采用3D打印技术。我国第一款舰载战斗机歼-15、多用途战斗轰炸机歼-16、第一款本土隐形战斗机歼-20及第五代战斗机歼-31的研发和制造均普遍使用了3D打印技术。俄技集团也指出，采用工业化3D打印，可将某些部件的制造时间从6个月缩短到3周。3D打印制造出来的部件在性能不变的情况下更轻，有望提高飞机载荷、优化飞行特性。国防大学军事后勤与军事科技装备教研部李大光教授表示，上世纪八九十年代，要研发新一代战斗机至少要花10-20年的时间，而借助3D打印技术，最少只需3年时间就能完成。目前，我国先进战机正处于高速列装阶段，为3D打印技术批量化制造零件释放了增量空间。 翼龙无人机上面的3D打印应用，来源：2021增材制造材料创新发展论坛直播 在民机研发和制造方面，铂力特、飞而康等增材企业均参与了C919验证机零部件的试制工作，保障了首飞成功。与此同时，铂力特后续为国产各类飞机制备了近2万个零部件，其中绝大部分已装机使用。根据商飞公司市场预测年报，2020至2039 年中国新机交付价值量将达到1.33万亿美元，成为全球最大客机新机交付市场，增材制造行业将有望充分受益中国客机发展市场。 3D打印确保了C919的成功首飞 航天领域为3D打印应用提供了无限空间。从长征五号B运载火箭、“嫦娥”系列到新一代载人飞船和火星探测器，从小到结构支架、发动机零件，大到主承力大底，3D打印的零部件已经通过了地面测试和各项环境考核，为载人空间站、月球和火星探测以及北斗导航等航天重大工程的实施提供了技术支持和保障。按照国家航天局未来将重点推进行星探测、月球探测、载人航天、重型运载火箭、可重复使用天地往返运输系统、国家卫星互联网等重大工程的计划，增材制造技术在该领域将大有可为。 增材制造技术在航天领域将大有可为 END航空航天无疑是金属3D打印发挥作用的重要领域，面向巨大的应用市场，以铂力特、飞而康、钢研极光等为代表的民营企业只是3D打印技术的部分服务商，航空航天系统内部同样拥有各式各样的增材制造生产线。因此，面向航空航天领域，金属3D打印批量化制造将加速发展。欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.与航空航天用户绑定，3D打印服务商获发展契机 2.与成飞绑定，能否成就光韵达通宇航空3D打印制造业务？ 3.中国航天科工二院采用3D打印技术在飞行器研制中取得重要里程碑 4.突出3D打印对航天制造的重要性：卢秉恒院士出席中国航天先进制造技术与装备发展论坛

11月6日，中国国际口腔器材展览会暨学术研讨会（DTC）如期结束，黑格科技展出了搭载HeyGears Cloud的2小时俱乐部椅旁解决方案、技工端规模化量产解决方案，以及黑格梦工厂联盟落地成果。 △左右滑动查看更多 亮点一：桌面级齿科专用3D打印机——为数字化齿科赋能 本次展会，黑格重点推出的UltraCraft DS （以下简称“DS”），是专为齿科椅旁多领域垂直应用而打造的准工业级桌面3D打印机，具有高精度快速打印、操作简便的基础特性，同时配备固化机及清洗机，在椅旁即可实现从设计文件到打印成品的转换。 但椅旁应用的落地不仅仅是设备入驻，更是“数据-设计-CAD&CAM”这条数字化链条上断链能力的补足。 为此，DS通过搭载HeyGears Cloud，涵盖“诊疗方案设计-数据前处理-3D打印-成品后处理”全流程专业服务，使椅旁数字化应用更便捷、更高效、更全面，为口腔诊所客户带来即刻诊疗、即时修复的一站式体验。 △“黑格2小时俱乐部”流程图 “黑格2小时俱乐部”即是基于该思考提出的解决方案。该方案通过可视化诊疗，让患者直观地参与和感知数字化技术和方案在术前、术中、术后的应用，在口腔条件合适的情况下，从问诊到完成种植体植入仅需2小时，即种即走，安心微创。 方案打破了种植患者术前无法感知诊疗效果、只能被动接受治疗方案的诊疗模式，创新打造以患者体验为导向的数字化诊疗流程，让患者不只聚焦于价格对比，而是更注重诊疗体验与最终修复效果，最大化整个诊疗过程的专业服务价值，以此推动椅旁数字化诊疗生态的良性发展，在快速发展的竞争环境中脱颖而出。 亮点二：激发数字化技工所潜能3D打印方案 UltraCraft A2D、A2D Ortho、A2D 4K则是黑格科技为满足齿科技工所数字化应用能力建设与批量化定制的生产需求而推出的大幅面、高精度工业级DLP打印机，不仅能够实现精细化质量与高产能双向均衡，更能搭载HeyGears Cloud，通过生产智能排产、生产可视化管理、生产运营数据分析等功能轻松进行信息化生产管理。 △HeyGears工业级齿科设备 其中以A2D Ortho搭载HeyGears Cloud、HiVE自动化生产系统设备、OCR自动打标及切削系统，配套形成的“隐形正畸规模化量产解决方案”可助力技工厂实现24H“黑灯工厂”生产。 亮点三：黑格梦工厂联盟计划优势及案例 黑格科技除了解决技工所业务向问题，也推出梦工厂——数字化转型&营销一站式解决方案，从改造、培训、软件、硬件、应用解决方案、运维服务到营销等多维度，最终帮助联盟成员实现人才-流程-产品-服务数字化升级。 亮点四：50+款高性能齿科应用满足临床需求 现场人气产品还有基于黑格设备、方案落地生产的50+款专业级齿科应用助力口腔临床诊疗，覆盖了种植、正畸、固定修复、活动修复4大领域。现场嘉宾无论是对应用的精度，还是材料性能都极为认可。 数字化生产作为提高效率的强有力工具，黑格的数字化应用解决方案在临床端和技工端分别展现了不同的成效，不断在客户端与用户端学习、打磨和提升，共同创造数字化价值。 只有不惧自我突破和革新，顺应趋势，运用数字化实现转型，才能在危机中寻找转机。黑格一路走来，认识到任何单一的环节都构不成完整的数字化链条，只有多方的共同连接、打通彼此的数字化壁垒，找到共生价值，才能在整个链条流程中真正实现整体效率的提升。 未来已来，您是否已准备好与黑格同乘这趟“数字化转型快班车”？破则立，未来可期！ 欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.黑格科技：何为3D打印精度？“精度”高打印就好？还原度才是检验打印效果的最佳标准 2.打通齿科数字化全链条！黑格科技3D打印应用云平台正式上线 3.3D打印迎来新机遇，全球化齿科头部企业如何借势腾飞？ 4.有没有一款3D打印数据处理软件，能满足齿科加工的所有需求？

上海复志（Raise3D）是一家位列国际第一阵营、处于高速发展的国际化公司。作为国际一线品牌，公司自主研发3D打印机、切片软件、企业级云平台，并构建了兼容并蓄的行业生态系统。为全球客户提供一站式基于3D打印的柔性化制造方案。 11月1日，Raise3D正式开始向全球交付最新的Pro3系列3D打印机。而在此之前，其Pro2系列已在全球累计销量超过20000台，是全球最畅销的专业级3D打印机之一，用户涵盖SpaceX、NASA、赛峰、特斯拉、好莱坞等一众国际品牌。此系列打印机于2018年发售，将高精度、大尺寸、材料兼容等特点集于一身，售价不到4万元，连续两年荣膺德国All3DP评选的最佳大尺寸打印机大奖。Raise3D公司也凭借这款产品的热销，一举进入全球专业级3D打印设备的前三名。 作为一款中国设计、中国制造的产品，Pro2系列优秀的产品力让它在全球不同的行业扮演着重要的角色。从航空航天，到汽车制造，再到电影创意，Pro2系列逐渐被全球熟知与认可，这背后离不开Raise3D研发夜以继日的辛勤工作。 随着科技不断的发展，3D打印技术被愈来愈多的运用在不同的行业，在一些全球著名的公司里，总是能见到Raise3D Pro2系列的身影。 图 | 波音公司高级可视化和沉浸式发展中心员工向俄克拉荷马州州长Kevin Stitt介绍Pro2 系列打印机 高效定制夹具 Pro2系列助力SpaceX火箭回收 SpaceX火箭一级回收技术是它被人熟知的开始，自2015年首次成功以来，媒体和大众早就习以为常。 作为SpaceX的重要供应商之一，Elite Aerospace负责承担于SpaceX部分航天部件的翻修工作。如何满足SpaceX回收后快速重复发射的商业模式，成为了公司工作的重中之重。由于每次发射的火箭都有迭代，且实际损耗的部位不同，无法提前预知。因此如何快速地定制开发出夹具成为了Elite Aerospace在承接SpaceX的猎鹰火箭翻修任务中最大的挑战之一。 图 | SpaceX Starlink（星链）项目一箭多星示意图 在SpaceX研发人员的推荐下，Elite Aerospace公司开始使用Raise3D的3D打印机来制作夹具。Raise3D 3D打印机具有可支持大尺寸零件打印、高打印精度、高打印效率、耗材兼容性强等优势，为Elite Aerospace公司带来了意外惊喜。在使用Raise3D Pro2系列后，他们不仅达到了SpaceX的交付时间要求，同时也为整个项目节省了数百万美元的经费。 点击图片查看完整案例 精密陶瓷3D打印 Pro2系列助力Safran航空发动机制造 如今主流的陶瓷3D打印技术主要为分层实体制造(简称LOM）；熔融堆积（简称FFF）；形状沉积成型（简称SDM）；立体光刻（简称SLA）；喷墨打印法(简称IJM）。 其中SLA是目前使用最多的工艺生产技术，而在更为常见的FFF技术则受限于高性能陶瓷线材的开发的纳米级工艺标准，目前全球仅有德国BASF和法国创新企业Nanoe有相关产品，且价格较高，因此熔融堆积技术在陶瓷3D打印中所占的市场规模较小，主要被应用在5G精密制造和航空航天两个方向，用户包括航空发动机制造商赛峰公司（Safran）和精密陶瓷芯生产商Avignon Ceramic等。 图 | 正在打印陶瓷材料的Raise3D Pro2设备 Avignon Ceramic是全球知名的高性能陶瓷制品生产企业，公司成立至今已150年，1990年开始引入CIM（陶瓷注射成型技术）。目前生产包括光纤陶瓷插芯，泡沫陶瓷滤芯等高精尖的陶瓷产品。同时，Avignon Ceramic也是赛峰陶瓷产品的供应商，为其生产供应高精尖陶瓷产品。 图 | Avignon Ceramic生产的零件（图片来源：Avignon Ceramic官方网站） 从最初对材料商Nanoe推荐中国品牌的不解，再到被Pro2系列的性能所折服，自选择Raise3D 3年以来，Avignon Ceramic一直保持使用FFF 3D打印技术来进行定制化滤芯生产，尤其是结构复杂又精细的泡沫陶瓷滤芯，其滤芯陶瓷致密度高达99%。得益于3D打印的优势，Avignon Ceramic的产品设计师可以精确设计滤芯的支柱长度和孔径，从而来控制金属熔体的流量以及过滤精度，提高产品的功能性以及确保产品品质的稳定一致。 点击图片查看完整案例 快速原型测试 Pro2系列助力汽车零部件原型设计 据Wohlers2020报告，汽车已经成为3D打印技术最大的应用，超越航空航天、医疗等领域，全球领先的电动汽车制造商特斯拉也加入到这一队伍之中。 特斯拉主要将3D打印技术应用于原型制造中，如之前曝光的从70个不同零件变成只有2个的Model Y新款车底部件，就是使用3D打印进行原型设计的。除了快速，精确的制作原型之外，设计师还可利用3D打印技术拓扑优化生成设计，以提高设计零件的质量和性能。 图 | 特斯拉Model Y新款车底部件 特斯拉对3D打印技术的重视从公司的招募状况也可以看出来，据资料显示，自2020年9月份起，特斯拉开始大量招聘3D打印技术人才。另外，值得一提的是，特斯拉的兄弟公司SpaceX很擅长运用3D打印技术，两家公司也经常互相分享3D打印经验。 继特斯拉美国加州弗里蒙特工厂之后，今年9月，Raise3D也在其上海超级工厂完成了3D打印机的装机与交付。 图 | 特斯拉上海超级工厂 点击查看Pro2系列在汽车原型测试上的应用 大尺寸一体成型 Pro2Plus助力好莱坞特效设计 Steve Wang是一名好莱坞的资深原型师、设计师，曾参与过《X战警:背水一战》、《哥斯拉》、《异形大战铁血战士》等几十部电影，也是暴雪公司Blizzard的长期合作设计师。 图 | Steve Wang与他的作品 自从在暴雪工作室第一次接触到3D打印后，Steve就爱上了这个快速又便捷的数字化生产技术。在之后与合作伙伴创办工作室时，他也毫不犹豫的采购了3D打印机，用于模型设计的原型制作。 图 | Steve…