落地应用 – 3D打印技术参考-(第2页)    
  • 最大成型尺寸仅6cm,陶瓷3D打印机为什么要做这么小?

    最大成型尺寸仅6cm,陶瓷3D打印机为什么要做这么小?

    近日,奇遇科技推出了一款成型尺寸仅为51.2×28.8×60mm的光固化陶瓷3D打印机——ADT Ceram-DD50。 成型尺寸为什么设计的这么小? 笔者了解到,这款打印机专门面向陶瓷3D打印材料研发、科研实验与教学应用。 在这些场景中,实验室的自制材料往往有限,但大多数现有设备在启动时,往往有特定的投料量要求,而且陶瓷3D打印研究通常需要进行多轮次实验,这无疑会增加材料消耗并增加采购成本。 奇遇科技推出的这款Mini系列陶瓷3D打印机具有三方面特点,设备单机价格低(3.98万元)、单次投料少(仅10ml)、光学分辨率高(20μm)。从而为陶瓷3D打印科研提供了新选择。 启动打印仅需10ML浆料 陶瓷3D打印材料研究通常围绕粉体种类、固含量、分散体系等因素展开,打印工艺则涉及曝光参数,此后还涉及烧结工艺。 因此在新材料开发阶段,每次试验需要的材料量越少,科研效率会越高。 DD50总的打印尺寸接近一个小型充电宝,配备供料缸与成型缸,但在打印开始之前不需要将供料缸加满,而是仅需要10ml就能启动打印。 这对于科研人员进行初步的打印实验验证具有实际帮助,不仅能为不同配方、不同工艺参数的对比实验提供便利,同时将带来大量的材料与成本节省。 在初步测试稳定之后,可以转入稍大样品的打印。设备的打印尺寸,已经足以支撑后续的试样制备。 可匹配不同黏度浆料 对陶瓷浆料3D打印来说,材料的粉体组成、固含量和分散体系不同,其黏度和流变性会有很大差异,直接影响浆料的铺展状态。而设备供料与铺料的稳定性,是材料研究的重要影响因素。 奇遇科技表示,DD50采用打印平台采用下沉式设计,双缸供料依靠刮刀铺料,能够适应不同黏度的陶瓷浆料,对高黏度浆料更为友好。 氧化铝TPMS样件及打印过程 氧化锆打印过程 此外,设备还配备加热系统,可根据材料及打印条件进行相应设置。 据笔者了解,奇遇科技已开发了十余种陶瓷材料及烧结工艺,如氧化铝、氧化锆、碳化硅、羟基磷灰石、锆钛酸铅等材料,它们的浆料产品各自具有不同的黏度特性,这为DD50的开发提供了基础。 可实现高精度3D打印 DD50采用上曝光DLP成型,搭载的定制光机投影分辨率为2560×1440,对应51.2×28.8mm的成型幅面,单个像素约20μm,在硬件上为稳定打印精细结构提供了基础。 但需要注意的是,像素尺寸并不等同于最终的成型精度,浆料的光固化特性、曝光参数以及脱脂烧结过程均可能影响最终结果。 对于陶瓷材料研究而言,小尺寸精细结构可以作为观察材料成型表现的实验载体。奇遇科技指出,DD50恰恰适用于晶格、复杂曲面等小尺寸复杂陶瓷结构的打印。 研究人员不仅能够探究材料配方、曝光参数、烧结工艺,同时还能进一步探究不同结构的样件的性能,甚至能够开发实际应用产品。 氧化铝TPMS样件 从实验研究到实际产品开发 DD50的主要设计面向的科研与教学,因此其操作的便利性是一个重要考虑因素。 据了解,该设备采用紧凑式设计,整机尺寸415×375×735mm。设备操作也较为简单,工作人员能容易上手并完成生坯打印。但需要指出的是,对于陶瓷3D打印来说,打印只是其中一个环节。在打印完成后,还需要进行清洗、脱脂和烧结工序。 不过根据笔者的观察,DD50的产品功能或不限于实验研究。因为,该企业已开发的陶瓷3D打印产品中,涉及大量的小尺寸最终应用,其中就包括一款尺寸仅φ2.0*3.0的泡沫陶瓷过滤器。 这也突出了DD50同时拥有从科研过渡到最终产品制造的价值。 因此,从小尺寸成形、低启动材料量、紧凑型设计来看,该设备为开展陶瓷3D打印材料研究与产品验证,提供了一个投入相对较低的选择。 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
  • 专访,金属3D打印材料商威拉里,完成1亿元C+轮融资!

    专访,金属3D打印材料商威拉里,完成1亿元C+轮融资!

    10月9日消息,金属3D打印材料制造商威拉里,已于近日完成1亿元C+轮股权融资。本轮融资由江苏省国有资本投资运营集团有限公司、江苏徐矿能源股份有限公司共同出资。 需要指出的是,这距离该公司完成超3亿元C轮融资还不到一年,而且威拉里还透露即将开启D轮股权融资。 2025年至今,多家金属3D打印材料企业均在大踏步的规划新产能,应用需求爆发虽是背后的驱动力之一,但行业已有产能过剩的担忧,同时企业间的竞争也在加剧。 面对未来的市场变化,3D打印技术参考与威拉里进行了交流。 产能扩张,背后是应用需求的变化 技术参考:公司近期项目推进节奏较快,背后的原因是什么? 威拉里:一方面是3D打印产业正处于快速发展阶段,另一方面是客户需求在持续牵引。为适应这些变化,公司在产品研发、生产、自动化、品质管理、各类资质上都在提前做准备。 技术参考:威拉里三期项目已于上半年投产,公司目前的产能是怎样的? 威拉里:公司目前镍基材料年产能约2000吨,铁基约1000吨,钛合金约4000吨,铝合金约500吨,Cu材料接近1000吨。 从这些数字可以看到,威拉里目前的材料总产能已接近万吨,在行业中处于领先地位。 而不同材料的产能布局,也在一定程度上反映出,材料企业的竞争已经不是有没有某一种粉末,而是能不能跟上具体应用场景的发展。 当前,商业航天、3C电子、AI算力散热、具身机器人和新能源,这些最新爆发的应用场景,均正在带来新的材料需求,同时也带动了材料产能的调整——钛合金仍然是市场需求最多的金属3D打印材料,与镍基、铁基、铝基以及铜材料形成了相对完整的产品结构。 产能不会过剩,竞争转向细分应用 技术参考:目前很多材料企业都在扩大产能,会不会出现产能过剩? 威拉里:我们认为产能并不过剩,反而后面会有更大的需求,尤其在消费端会有一个量级的增长。增材、减材、等材,在未来很可能是三足鼎立的局面,共同构成了完整的制造体系。增材制造产业还有很长的发展道路,金属材料需求未来会有千万吨量级的发展空间。 技术参考:材料端是否已出现价格竞争?威拉里如何处理? 威拉里:行业确实存在价格竞争的苗头,原因是同质化产品竞争多,同时行业标准宽松,导致竞争大。 面对行业竞争,威拉里并非通过扩大传统材料产能来应对市场,而是通过研发新材料、拓展新应用,并通过更多验证来形成产品差异化。 这也是威拉里当前产品布局的一个重要特点。 其中,铝合金不再局限于传统结构材料,而是向高强、耐热、阳极氧化和高导热等方向延伸;钛合金则细分为了高强钛、高温钛、耐腐蚀钛、通用中强钛和近α高温钛系列;高温合金按照600-1000℃进行了5个梯度、8款材料布局。在钢材方面,威拉里则细分了不锈钢、模具钢、刀具钢和精密合金等多个类别;铜合金系列也在增加牌号,覆盖纯铜、高强高导铜、浆料铜,并在加速研发高温高强铜。 从材料企业的角度看,这种变化意味着竞争核心的转移——它不是简单地把粉末做得更便宜,而是细分应用场景,推出更具针对性的粉末品类,从而获得差异化的竞争优势。 笔者进一步向威拉里求证了2025-2026年推出的新材料的商业化程度。该公司表示,2026年新推出的S03钢已经实现批量供货,纯铜、CuCrZr、JL-Cu均已经进入客户批产验证阶段,高强铝的市场推进也比较顺利。从此可以看出,威拉里的差异化竞争效果已经显现。 再回到产能是否过剩的问题,威拉里在一个更长时间尺度和更大空间尺度给出了预判。当前的产能扩张,仅针对的是下一阶段的市场需求,而未来产业需求将会是如今百倍级的规模。而企业之间的竞争,将不会仅停留在传统通用材料的产能扩张上。 四期将建“材料黑灯工厂”,D轮计划募资3-5亿元 根据公开信息,威拉里本次C+轮融资将用于四期项目建设并加强技术投入,规划新增3000吨钛合金、5000吨铜及铜合金、2000吨铝合金以及高强钢,并将建成行业领先的“材料黑灯工厂”。 部分材料产能的提升正是由需求所推动。如今,金属3D打印应用正在加速从传统航空航天向3C电子、新能源、机器人和AI算力散热等新领域延伸。 这也解释了威拉里为什么在新一轮融资规划中,将铝合金和铜材料等作为重点投入方向。该公司也表示,材料产能的布局基于市场需求及用户端的应用成熟度而定。 在同步开展四期建设的同时,威拉里股份将启动D轮股权融资,该轮计划募资3-5亿元。 江苏威拉里新材料产业园四期效果图 未来,威拉里将继续扩建高端合金粉体智能化产线,补齐细分特种合金产能缺口,放大万吨级产业集群优势;加大前沿材料研发投入,布局下一代AI散热、3C电子、半导体、航空航天用特种金属粉末,攻坚国产化关键材料难题;同时拓展国内及海外市场渠道,同步为上市做好资金与治理层面的铺垫。 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
  • 陶瓷也能3D打印冷板?它会比纯铜更“冷静”吗?

    陶瓷也能3D打印冷板?它会比纯铜更“冷静”吗?

    冷板是现阶段3D打印行业重点聚焦的最新应用方向之一,其背后的主要推动力在于,AI算力、高功率化数据中心、新能源普及等多个行业迎来了高速增长。 当前,行业内多数开发商聚焦于纯铜和铜合金以及铜金刚石复合材料冷板的3D打印开发,重点围绕极限特征尺寸进一步突破和创新结构设计。 但笔者发现,有多家企业开发出了陶瓷3D打印冷板,如Lithoz、3DCeram、Sinto Advanced Ceramics Europe、Coreprint等,他们共同选择的材料为氮化铝(AlN)。 AlN陶瓷的密度以及热导率和传统制造的部件一致,而且它有着优异的电绝缘性、热稳定性和耐化学腐蚀性,这让它成为了工业应用和半导体行业的理想材料。 在2026年欧洲航天局工业航天日上,Sinto公司展示了氮化铝套管、热交换器组件。该公司表示,将一种新的陶瓷引入增材制造工作流程不仅仅是证明这种材料可以打印。 在将其纳入产品组合之前,会评估其打印性能、热处理、最终组件的性能以及整体工艺稳定性,质量保证和可重复性也是评估过程的一部分。 Lithoz 氮化铝3D打印陶瓷材料数据 Lithoz 氮化铝3D打印陶瓷 2025年,Lithoz展示了3D打印的氮化铝(AlN)冷板,它具有传统加工技术无法制作出的三维内部构造,如陀螺晶格。此类结构可以高效传热、外形紧凑,并能进行针对性的热调节。而且这类冷板经久耐用,尺寸精度高,还能定制设计,可应用于下一代半导体冷却。 Lithoz 氮化铝3D打印的冷板 3DCeram则进行了更细致的介绍。在半导体行业里,氮化铝(AIN)是一种极具价值的材料,特别适合用于需要出色散热性能与电绝缘性能需求的应用场景。这种技术陶瓷拥有这些应用所需的特性,像高导热性、优良的电绝缘性以及低热膨胀性,进而保障了在热循环时的尺寸稳定性。 半导体制造商可以利用3DCeram的C1000 FLEXMATIC打印机,设计和生产具备集成通道、安装功能以及晶格构造的高度复杂热管理组件,而且还能极大程度减轻重量。 C1000 FLEXMATIC 打印的半导体应用AlN散热器 举例来说,氮化铝(AlN)是制作半导体加工设备关键部件散热板的优良材料。这些散热板处于晶圆下方,能保障在沉积与蚀刻步骤中高效散热,实现均匀的温度分布。要可靠运行,散热器就得兼具高导热性、机械稳定性和耐等离子体环境——而这些恰恰是氮化铝的关键特性所在。 除了材料本身具备的特性之外,3D打印散热器还能够实现高度工程化的表面几何形状,如背面气体冷却所需要的穿孔样式。这些经过优化的设计,改善了晶圆的传热状况以及温度均匀性,而且直接契合下一代半导体制造的严苛要求。 另外,Lithoz展示了3D打印的AlN陶瓷热交换器,应用于兆瓦级飞机的氢电推进系统。凭借其出色的热膨胀系数与导热率,它成为了解决高性能组件热管理问题的理想材料。这大大提升了热效率,还实现了紧凑轻量化的系统架构,这对航空电气化至关重要。 Lithoz首席执行官Johannes Homa博士表示:“这是我们陶瓷3D打印技术在全新领域的突破性应用。航空航天和可持续发展是Lithoz的关键增长领域,因此实现氮化铝的批量生产对这些行业来说是一个重要的里程碑。这种材料开辟了此前无法实现的设计和应用可能性,通过陶瓷增材制造技术为航空业更环保的未来起到了关键性的助力。” 3D打印技术参考留意到,乾度高科是国内能够实现氮化铝陶瓷3D打印的开发商。它表示,采用3D打印装备和工艺能够制造特种陶瓷,包括碳化硅、氮化硅、氮化铝、氧化锆、氧化铝等。这些材料具备高强度、高致密度的特点,工艺性能优良,且能良好匹配相关装备,已在多个领域实现重点产品的实际应用。#增材制造 #3D打印 #陶瓷 注:本文由3D打印技术参考创作,未经授权,谢绝转载。#冷板 #陶瓷 #3D打印 #氮化铝
  • 一项新尝试:在电子器件上直接3D打印散热结构

    一项新尝试:在电子器件上直接3D打印散热结构

    AI芯片、CPU、电子器件等高功率密度系统在运行过程中会产生局部热点,但传统散热方案往往架构统一。3D打印能否把热管理结构直接制造在电子器件上呢? 2026年5月,英国国家先进材料研究所就为这一假设提供了资金支持。 伍尔弗汉普顿大学的增材制造团队与英国电池及储能企业AceOn合作,将共同研究利用金属3D打印制造下一代电子设备的散热结构的方法,其中包括利用LPBF 3D打印工艺,探索将铜、铝等高导热材料直接打印到PCB电路板、氧化铝和功率器件上。 因此,该项目的核心目标并非简单打印一个散热片,而是在电子器件上直接3D打印铜或铝的TPMS超材料结构,从而提高热传递效率,并实现更紧凑的器件设计。 其应用方向包括新能源汽车、电力电子、可再生能源和高功率电子设备。 目前,该项目已经取得了一定进展,笔者查询资料发现,研究团队探索了直接在PCB电路板上3D打印铜散热结构的方法,为此进行了大量的参数开发并经历了很多失败。 但伍尔弗汉普顿大学的研究人员John Robinson近期披露,他们利用EOS M290设备中的光束整形技术,通过DOE参数优化,已经成功在PCB上直接打印了不同形状的纯铜TPMS散热结构。 初步试验显示,散热器的位置、方向、几何形状、与PCB的结合力以及与发热器件的热连接都会显著影响热性能。 该技术路线实际上将3D打印技术的应用从制造独立的散热结构,转向把热管理功能直接制造进电子产品。 John Robinson还明确提到,下一步将研究导体、半导体和绝缘材料的直接集成,最终探索直接制造具有电、热功能的电子或热电器件。 实际上该研究团队近年来一直在从事相关技术的开发,并已申请利用粉末床熔融3D打印制造多材料半导体器件的方法专利。他们认为未来的结构将不再是“铜打印件+电子器件”,而是“导体 + 半导体 + 绝缘体 + 热管理结构”。 此外,John Robinson早期开展过利用红外激光3D打印铜-银一体结构的研究,发现采用LPBF技术3D打印的纯Ag的热性能明显高于纯Cu和Cu-Ag,而纯Cu具有更好的导电性能;此外,3D打印的Cu-Ag一体结构的强度性能明显更高。 其特别强调了光束整形技术和新的扫描策略对拓宽其研究范围带来的可能性。 尤其对于纯铜和多材料打印而言,借助光束整形、矢量级的过程控制,可以更加精确的调控激光能量在不同区域的分布以及材料的熔化行为,从而突破传统固定光斑和单一扫描策略的工艺限制。 这不仅有助于实现难成形材料的3D打印,还为不同材料在同一制造过程中实现选择性加工、界面结合和功能集成提供了新的工艺路径。 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
  • 现代汽车利用3D打印制造完整车门面板;中国一汽“超级打印工厂” ,硬件配置及应用水平达到国际同梯队

    现代汽车利用3D打印制造完整车门面板;中国一汽“超级打印工厂” ,硬件配置及应用水平达到国际同梯队

    今年9月,知名工业级3D打印解决方案提供商ExOne宣布,韩国现代汽车已购入其两台VX1000 HSS聚合物高速烧结3D打印机,用于制造包括完整车门面板等在内的全尺寸汽车零件。 VX1000 HSS打印机(来自voxeljet,已与Exone合并 )是市面上尺寸最大的聚合物3D打印机之一,打印尺寸可达1000×550×190毫米。 HSS高速烧结基于墨水喷射+烧结,与惠普的MJF技术原理类似。在打印过程中,首先将能够吸收红外热辐射的油墨选择性地喷射到超大打印平台上的粉末上,然后通过烧结发射器逐层熔融。 这种基于粉末和墨水的工艺,依赖于稳定、高精度的温度控制才能获得所需的零件性能。Exone表示,VX1000可在整个打印体积内实现有效的温度管理。 此外,打印机配备的高性能打印头拥有8000个喷嘴,打印速度领先同类产品,即使是像完整的门板这样的大型部件,也能一次打印完成。 因此,该技术不仅能够快速生产大型部件,且能减少装配工作量、接头数量和累积误差。 在材料方面,其打印的主要材料为PA12粉末,这是一种高性能工程热塑性塑料,广泛应用于工业增材制造领域。 HSS技术打印的产品细节 Exone指出,HSS高速烧结3D打印技术所提供的设计自由度远超原型和模具制作,它能够将设计迭代周期从数周缩短至数天,同时降低开发成本,并能制造传统制造工艺无法实现的几何形状。 由于打印部件是真实且功能齐全的组件,而非简单的模型,因此可以对完整的组件进行全尺寸验证。 现代汽车增材制造解决方案中心 现代和起亚自1996年起便开始涉足3D打印领域,其新成立的增材制造解决方案中心(AMSC),所使用的3D打印技术涉及多种技术类型,包括SLS、SLA、LPBF,甚至DED-WAAM线材电弧增材制造技术。 该中心采用这些如今使用广泛的3D打印工艺,来支持原型制作、小批量生产、预生产件与测试件制造,以及紧急制造那些原本需要开模和交期很长的零件。 该公司表示,AMSC将成为集团未来数年制造业竞争力的基石。该中心集设计、生产、后处理和验证于一体的综合能力,使其成为现代汽车集团拓展增材制造业务的关键枢纽。 其增材制造解决方案团队高级经理表示,“我们正通过集团内日益广泛的应用,快速将增材制造技术内部化。除了汽车零部件,我们还在拓展其在设备耗材和制造工具等高价值应用领域的应用。” 中国一汽“超级打印工厂” 多年以来,国外知名汽车品牌如宝马、通用、福特、大众等企业,均成立了专门的先进制造中心或增材制造中心。国内虽已有不少车企在大量使用3D打印技术,但车企自己专门的增材制造中心却一直未曾出现。 就在今年8月,中国一汽在该公司2026科技大会上宣布,其“超级打印工厂”正式揭牌。 这无疑是国内汽车行业对3D打印技术的应用的关键进展。它也是我国第一个以汽车应用为核心的增材制造创新平台。新华网报道指出,它的出现标志着我国汽车制造正在从“减材”与“等材”的传统路径,迈入“增材”的全新时代。 9月28日,人民网对这一创新载体进行了跟进报道。 该中心占地1600平方米(有报道为2600平方米),部署了金属、非金属共8种主流3D打印工艺,设备总量43台,年产能可达1.9万件。 笔者从报道中发现,相关设备有Stratasys的工业级FFF挤出3D打印机、盈普的SLS打印机、惠普的MJF打印机等。从展示的样件图,可以看出还有材料喷射工艺制造的样件,除此之外的主流工艺应当还包括SLA、LPBF以及砂型打印工艺等。 从这些装备可以看出,中国一汽增材制造中心的硬件配置与国外知名汽车品牌的增材制造中心处于同一水平,而应用水平同样先进。 这些工艺除被用于常规的设计验证、制造工装夹具外,还被用于制造备品、备件,以及个性化定制产品。 尤其是后者,意味着中国一汽已在采用3D打印制造最终用途部件,例如在红旗金葵花系列的一款车型上,就使用3D打印制造了48种内外饰零件。 此外,该中心还将拓扑优化、仿生点阵蒙皮以及一体化理念应用于新产品的设计中,帮助实现轻量化和产品性能升级。 而且,中国一汽并非因该中心的成立才首次采用3D打印技术,而是从2019年即开始引入设备,到2022年开始规模化扩张,到2026年8月正式挂牌。 因此,中国一汽在增材制造领域的布局已走过七年,让3D打印从实验室技术一步步走向汽车研发、量产的主战场。 注:本文由3D打印技术参考创作,未经授权,谢绝转载。中国一汽图片来自人民网、吉林卫视报道截图#汽车 #3D打印
  • 金属3D打印也能“整面曝光”?美国LLNL提出一个大胆设想!

    金属3D打印也能“整面曝光”?美国LLNL提出一个大胆设想!

    3D打印技术参考注意到,于9月17日公开的一项劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)的新专利,提出了一种新的LPBF金属3D打印技术实现形式,它使用大面积、经过数字整形的光束脉冲,取代传统的由点到线、再由线到面的激光扫描方式,可一次性熔化粉末层中选定的区域。 这一过程就像树脂3D打印从SLA到LCD/DLP的过渡一样,同时也让笔者想到了Seurat的区域打印技术。 在传统的激光粉末床熔融(LPBF)工艺中,激光光斑在粉末床上来回移动,沿着当前层的几何形状进行扫描。零件越大、扫描面积越大,激光需要走的路径就越长。 而且典型的粉末层厚度通常只有30-100微米,3D打印扫描过程实际上非常耗时。 LLNL并非采用单一聚焦光束,而是使用高功率二极管阵列。该阵列可由二极管条构成,并按照二维方式排列,形成大面积光源。随后,光束穿过计算机控制的选择区域掩模,形成投射到粉床表面的熔化图案。 根据专利描述的一种实现方式,可以将液晶模块与偏振镜结合起来,对光线进行数字化控制。 在LLNL这一新技术中,可以将掩模想象成一个非常大的光学模板,只不过它的开口大小会根据每一层粉末的生长情况进行电子控制。像素可以阻挡粉末床特定部分的光线,同时允许其他部分光线通过。暴露的区域会熔化或烧结,而未暴露的粉末则继续用作支撑材料。 这彻底改变了运动问题。该光学系统可以将完整的二维图像投射到层上,而不是像以前那样移动一个小光斑。该专利权利要求具体涵盖了生成二维光束图案、针对每个新层修改该图案以及根据需要调整功率密度。 其中,功率控制尤其值得关注。系统可以根据粉末的成分、粒径、吸收率、粉层厚度和底板温度,来选择不同的功率密度级别。 这就解决了不同材料适用不同能量熔化的问题,铝、铁、钛和钨的吸热和导热方式各不相同,因此使用单一的曝光参数并不合理。 该文件给出了一组计算数据,在假设粉末粒径为30微米、粉层厚度为90微米的同等条件下,不同材料所需的平均功率通量差异巨大——铝约为12W/cm²,而钨则达到约2900W/cm²。 这也说明,这套系统绝不是普通投影仪的简单放大版。 该专利所描述的二极管阵,输出功率可以达到10kW/cm²,在2%的占空比下,最大功率甚至可超过100kW/cm²。 为了实现大面积、高功率的激光输出,LLNL设想了多种光学结构。 一种方案是利用中继望远镜,对不同区域的“光学单元”进行数字控制;另一种方案则是采用多个聚焦透镜,形成彼此平行的光束。 该专利甚至描述了可能将二极管阵列扩展到一平方米的面积,前提是打印设备本身具有足够大的粉末床。 专利中还有一个非常大胆的设想——一整层粉末甚至可以同时进行曝光熔化。 这不仅能够显著缩短打印时间,还可能突破传统LPBF打印的尺寸限制。 此外,文件还提出了一种很有意思的可能性,在打印过程中,还可以借助多个粉末喷嘴向特定区域输入不同材料,并通过掩模和功率控制为每个区域施加适当的能量。 如果这一思路能够实现,不仅提高了打印速度,还可能实现多材料和空间可控的金属增材制造。 当然,这目前仍属于专利提出的技术方案,距离工程应用还有很长距离。 不过有一点仍然值得我们注意,LLNL长期以来一直在研究利用数字光学掩膜和大面积光束进行金属粉床熔融的技术路线,这一技术后来成为Seurat区域打印技术的基础。 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
  • 星舰首次成功入轨!3D打印实现复杂结构,但马斯克坦言难以批产

    星舰首次成功入轨!3D打印实现复杂结构,但马斯克坦言难以批产

    9月28日,SpaceX星舰第14次飞行任务取得重要突破,星舰首次进入地球轨道并完成卫星部署。但任务过程并非一番顺利,多台发动机出现故障,马斯克在本月对3D打印技术也有一些谨慎的评价。 此次星舰飞行配备39台猛禽3发动机,其中一级超重型助推器搭载33台(均为海平面版),二级飞船搭载6台(海平面版和真空版各一半)。 在上升阶段,助推器一台猛禽3提前关闭,但并没有影响整个上升过程,星舰依然向高空加速。在级间热分离之后,星舰飞船点燃自己的6台发动机,超重型助推器大部分发动机关闭开始返回。 星舰火箭发动机舱内部的景象,中间有三台“海平面”猛禽发动机,外环有三台“真空”猛禽发动机。其中一台可控中心发动机用于入轨和脱轨燃烧。 但在此之后,助推器和飞船均有发动机出现问题。 助推器返回过程中,参与后续着陆的中心发动机里,有发动机提前退出,好在后续发动机重新启动,最后成功受控溅落。 在星舰飞船完成主要上升段、即将执行入轨燃烧前,星舰上面级一台真空猛禽3提前熄火。Spacex甚至一度正式宣布放弃入轨,因为他们无法确认是单台发动机自己的问题,还是整个推进系统存在更深层的故障。 在上升段结束,所有主机关机、进入太空滑行时,Spacex决定重新点燃一台海平面猛禽3来抬升轨道,最终成功入轨。但那台提前熄火的真空猛禽3,并未再启动。 实际上在历次的星舰飞行过程中,都遭遇过多台发动机失效的情况,Spacex确实并没有表示这是否与激进使用3D打印技术相关,但马斯克对一个提问的回复却值得引起注意—— “许多螺栓连接的法兰被焊接接头取代。这大大减轻了质量并减少了泄漏路径,但也使某些部件的更换变得更加困难。。。。虽然理论上删除部件听起来很容易,但实际上却很难做到,需要反复试验。” 这段描述指向的是使用焊接代替螺栓和法兰,但同样是3D打印正在推动的重要方向。 如今,商业航天领域大量使用3D打印正基于这样的叙事展开——大规模合并零件,大幅度减少零件数量,大量减少接头、螺栓、焊缝,实现整体结构一体化制造,减轻发动机重量、提升推力。 但3D打印在为发动机带来性能飞跃的同时,也可能引入新的、更隐蔽的故障模式。 从金属3D打印本身来看,随着发动机越来越多的使用一体化制造,质量控制的重要性也随之提高。但该技术本身的制造过程可能产生微观孔隙、未熔合或微裂纹,而发动机燃烧室、流道和高温承力部件又长时间承受高压、热循环和复杂载荷,因此缺陷控制、无损检测和过程监测仍是必须解决的问题。 对于采用高度复杂内部流道的一体化发动机部件而言,流道尺寸偏差、表面状态、局部缺陷以及实际流动特性,都需要经过严格验证。 此外,一枚火箭通常搭载多台发动机,制造一致性的重要性会被进一步放大。一个重要挑战在于,能否让关键尺寸、材料性能、内部质量和最终性能稳定地控制在规定的工程窗口内。 在讨论这些潜在故障模式的同时,也需要看到马斯克对猛禽3和3D打印的定位。 本月,马斯克提到,“我不建议任何新公司尝试生产Raptor 3,虽然这台发动机从外观上看相对简单,但其内部结构却十分复杂”。 他还表示,“3D打印技术使我们能够将辅助流道集成到主要部件中。但是,我不建议将3D打印用于批量生产,因为它速度太慢且成本太高。” 这里的关键在于,马斯克并没有简单地说3D打印让猛禽3更便宜或更快,而是强调3D打印使部分复杂部件制造成为了现实。 这意味着,3D打印对猛禽3的价值首先体现在设计和结构实现能力上,而不是简单替代传统量产工艺。 注:本文由3D打印技术参考创作,未经授权,谢绝转载。#星舰 #3D打印
  • 液冷与散热需求爆发,金属3D打印凭什么接得住?

    液冷与散热需求爆发,金属3D打印凭什么接得住?

    得益于AI芯片计算能力突飞猛进式的发展,对散热的极限需求恰好击中了传统制造工艺的痛点,3D打印技术的优势得以被这一行业审视和放大。 基于此,与之相关的3D打印工艺、装备、材料以及设计软件,均在这近两年迎来了一波高速发展甚至突破,行业因此呈现出一番新的局面。 在下个月举办的TCT深圳3D打印展上,聚焦散热应用的一批上下游产品即将亮相,它们的特色有哪些,解决了什么问题,凭什么就能接得住呢? 纯铜及铜合金——不止一家,不止一种路线 目前,纯铜及铜合金是当前关注度最高的3D打印的散热材料。 多家粉末企业围绕材料的纯度、球形度以及批次一致性进行了攻关,所使用的制粉工艺多有不同,主要包括VIGA、AMP、GHA等多种路线,因此各有特色。 威拉里在散热领域的特色产品为铜金属系列,其推出了纯铜、CuCrNb、CuCrZr、金刚石铜复合材料等多款材料。 其“3D打印用高性能铜合金粉末的制备及应用”项目,攻克了高端铜合金粉末在球形度、氧含量控制和流动性等关键技术难题,获得了2025年度有色金属工业科学技术奖。 在产能方面,威拉里四期项目规划的铜及铜合金产能达到了5000吨,将具备稳定的产品供应能力。 中体新材在铜金属方面推出了高纯Cu、CuCrZr和CuCrNb,有效解决了纯铜粉的易氧化问题,以及CuCrZr合金中的Zr成分稳定控制技术难题。 在粉末供应保障方面,中体新材粉末超级工厂建设项目已在今年年初开工,建成后将带来超过8000吨的产能,能够保障批量交付。 倍丰智能于2026年也具备了3D打印铜粉的供应能力,其铜粉末主要包括纯Cu、CuCrZr和CuCr0.5。 该公司的制粉工艺特色在于,其研发的气体热雾化工艺,瞬时温度可达3000℃,有效解决了Cr元素偏析和Zr元素烧损的问题,确保了粉末的高球形度和批次性能的一致性。根据其在TCT亚洲展的示例,该公司的铜粉年产量为1000吨。 有研增材面向散热及航空航天领域推出了低氧高流动性铜及铜合金粉末,且是该公司的特色产品之一,已经批量稳定供货。该公司目前还在山东建设新的粉末生产基地,将每年新增4580吨的产能。 亚洲新材料自2021年以来一直瞄准铜合金粉末发展,针对航空航天和散热领域推出了高导铜、铜金刚石复合材料、CuCr30以及CuCrZr等材料。 三种3D打印工艺,竞争散热场景应用 目前,3D打印技术用于散热场景应用的主流工艺为激光粉末床熔融(LPBF),但该工艺本身又分为红光和绿光路线。此外,粘结剂喷射工艺(BJ)在该场景下的应用可行性也在持续开拓。 希禾增材是首家开辟绿激光LPBF工艺路线的国内自主品牌,目前已建立起从核心光源、打印设备到工艺服务的完整能力。 采用绿激光3D打印纯铜,希禾增材可稳定3D打印0.1mm壁厚的纯铜薄壁,极限可达0.06mm;且能够以80μm的大层厚打印纯铜,极大提高了纯铜3D打印的效率。 希禾增材打印出行业首个满版纯铜光模块批产产品 在设备方面,希禾增材于近期发布了其第三代绿激光产品——XH-M350G-2HR,基于多项优化,新装备攻克了满版稳定制造的难题,可实现长时间、高一致性、高稳定性的纯铜连续打印。 目前,希禾增材展示了大量纯铜散热典型产品,如微通道液冷板、VC均热板、中空结构散热翅片、光模块壳体等,在行业内已经取得领先优势。 采用红外激光打印纯铜已经取得了广泛突破。在本届展会上,将会看到倍丰智能带来的突破。该公司在今年推出了打印纯铜的专用设备,采用其定制工艺和纯铜粉末,打印的纯铜构件导热系数达到了400W/(m·K),已接近纯铜的理论极限。 此外,粘结剂喷射3D打印在散热领域也在崭露头角。 笔者注意到,易制科技在2026年展示了铜的BJ技术打印案例,并已攻克了纯铜高致密烧结的技术难关。该公司创始人表示,BJ技术在精细化、复杂结构特征,以及批量生产方面具有明显优势。目前,该公司已展示了毛细散热基板、TPMS晶格结构等新应用。 国产设计软件的重要代表 从TPMS晶格、薄壁、曲面到复杂流道,设计在3D打印散热应用中的重要性不言而喻。漫格科技开发的VoxelDance Design(VDD),正是当前典型的设计软件代表。 该软件使用隐式建模,通过参数控制结构尺寸、形态和空间分布,能够实现不同结构方案的快速创建和迭代,同时能够将传统上动辄几个G甚至更大的数据得到千倍级的压缩,极大提升了数据据流转下来和解析速度。 正是因为设计产品本身的先进性及稀缺性,漫格科技已和大量企业合作,设计了很多极具代表性的散热产品,有力助推了3D打印在散热领域的应用进程。 漫格科技和华曙高科合作的液冷板 除以上看点外,本届TCT深圳展还将举办热管理与电子制造论坛,相关论题覆盖了从设计、材料、工艺、设备到应用的整个环节。 END 散热产品的3D打印并非只有打印一个环节,粉末、工艺、设计以及装备都将影响产品最终能否得到应用。 对于产业链上下游企业来说,这无疑是一块“大蛋糕”,而从目前的参与者来说,行业已经有能力接得住本轮场景爆发。 但对于用户来说,产品体系越丰富,越能够找到最合适自己的方案。尤其当散热需求从展台转向量产订单时,考验的将不单单是产品本身。在即将到来的TCT深圳上,用户又会提出哪些制造挑战呢? 注:本文由3D打印技术参考创作,未经授权,谢绝转载。#TCT深圳展 #3D打印 #液冷 #散热
  • 9.26本周3D打印行业重要动态:西空智造、拓竹、先临三维等

    9.26本周3D打印行业重要动态:西空智造、拓竹、先临三维等

    本周全球3D打印行业多项重要动态。 西空智造入选国家重点“小巨人”企业 近日,陕西省工信厅公布新一轮第三批国家重点 “小巨人” 企业名单,西空智造成功入选。 值得注意的是,西空智造于2020年才成立,2024年获评国家级专精特新 “小巨人”,此次又入选国家重点 “小巨人” ,在短短六年间就实现了从“行业标杆”到“国家精锐”的质变,远超企业通常需要的平均年限。 该公司在传统LPBF和EBM金属3D打印技术基础之上再创新,发展出了锻打印、点打印等核心技术,解决了空天装备金属3D打印应用过程中遇到的瓶颈问题;同时,该公司已率先实现在线质量闭环控制措施。 因此,其在攻坚新技术、发展新产品等方面具有领先地位。而此次入选,也意味着西空智造在空天动力关键零部件智能增材制造领域的技术创新能力与产业价值,得到了更高水平的认可。 金属3D打印又一重点工程应用 近日,我国水力行业迎来一项重量级3D打印技术应用。 由东方电气集团东方电机有限公司研制的“东方蓝莲”首台转轮正式交付,将应用于西藏大唐扎拉水电站。 它是世界单机容量最大500兆瓦冲击式水电机组的核心部件,外径约6.2米,厚度约1.3米,重约80吨,创新采用“中心体锻件+尾翼增材+外部水斗模锻”的复合锻焊结构。 在制造阶段,东方电机创新“中心体锻造+复合增材”制造模式,开发出高性能“激光+电弧”增材技术,将锻件厚度压缩近三分之一,大幅降低大厚锻件内部质量风险。 先临三维推出3D扫描数字平台 9月23日,先临三维正式上线ShiningSpace平台。这是一个用于真实世界3D扫描模型的数字平台,用户可在其中保存、查看、编辑和分享从真实物体获取的3D扫描模型,并由用户自己决定是否允许他人下载,或者仅允许查看。 该平台的试用并不限制是否拥有扫描仪。笔者试用后发现,从其中下载的模型为OBJ格式,在导入Bambu Studio时可显示多色配置,这也意味着它将能够用于3D打印。 该公司指出,扫描数据通常分散在计算机或外置硬盘中,这使得后续文件的整理、保护和重复使用变得困难。尤其是随着3D扫描仪的普及,此类数据量也在不断增长。 笔者注意到,先临三维于今年上半年推出了全新的3D扫描仪品牌——先临智星EINSTAR,正式进入普通消费级赛道。而ShiningSpace平台的推出,或是一次有力布局。对于桌面3D打印用户而言,或将增加一个模型获取的来源。 拓竹推出首款激光切割机 拓竹于本周正式发布其首款消费级激光切割机——R1,这是一款市场现有的消费级激光制造平台所不同的设备。 此前我们已经看到过在整块透明玻璃内部进行激光内雕、在金属表面进行打标的激光设备,但它们无法切割亚克力等塑料产品,也无法在皮革上面打标。 这是因为激光是有波长之分的,不同材质对不同波段的激光吸收率也不相同,激光内雕用的是450nm波长的的蓝光激光,金属打标用的是1064nm的光纤激光。 而拓竹R1采用的是55瓦的CO2激光器,其波长为10.6μm,高分子材料对该波长具有极高的吸收率,因此常被用于切割和雕刻木材、亚克力和皮革。 那它为什么是一款重量级的消费级激光加工产品? 因为CO2激光的光束依赖多个反射镜,轻微的偏差都会导致激光功率和加工精度下降。大多数设备需要用户手动调整反射镜,贴上一张热敏纸,发射测试光束,检查是否有烧灼痕迹,然后重新调整。对于初学者来说,这可能需要长达一个小时的时间。 拓竹新机器的关键特性在于其自动镜面校准功能,该公司采用了光路校准传感器,能够一键自动识别、自动纠偏,从而将CO2激光雕刻/切割机的使用门槛,从工业级降到了消费级。 R1的工作台面尺寸为600×300 毫米。借助传送带附件,该设备可容纳长度达 3000毫米的材料。 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
  • EOS新突破:钛合金满版3D打印孔隙率<0.005%,展示3C表壳批量应用!

    EOS新突破:钛合金满版3D打印孔隙率<0.005%,展示3C表壳批量应用!

    在近日举办的美国国际制造技术展览会( IMTS )上,EOS展示了批量3D打印的手表外壳应用。采用EOS M400-4机型,在24小时可生产2500个钛合金表壳。 而另一个消息同样值得关注,该公司基于去年推出的M4 ONYX,优化了Ti6Al4V钛合金的打印参数,在满版打印时实现了不到0.005%的孔隙率。而且,这一数据是基于真实部件的验证,而非测试块。 这两件事结合在一起,让我们看到,3D打印在消费电子产品中的缺陷控制能力将得到提升,并最终影响产品良率!(以下分析均为新工艺,文中表壳图片为M400打印) 更高水平的满版打印缺陷控制 对于消费电子行业的3D打印钛合金表壳,最大的隐性成本并不在设备本身,而在于检测和剔除。 内部有孔隙的零件,在后续CNC精加工、抛光、阳极氧化过程中,内部孔隙可能暴露到表面,形成麻点、色差或裂纹,导致零件在最后一道工序报废。而有时情况可能更糟,产品最终流转到消费者手中。 而将孔隙率压到0.005%,这些风险将被大大降低。 这对于满版打印尤其关键。满版意味着基板上要排满零件,多激光在不同区域同时工作,如设备调校不稳,平台边缘和中心的质量差异将有显著差异,那么就会造成部分合格、部分报废。 因此,3D打印内部孔隙缺陷控制,是制约产品良率的重要因素。 EOS研究团队发现,传统钛合金3D打印产生孔隙的位置,大多为激光扫描矢量的端点(笔者理解这是指扫描直线的起点和终点,涉及到激光开关光和加速、减速)。 他们基于M4 ONYX平台,开发了全新的扫描策略,能够有效抑制近表面区域的孔隙形成。 虽然展示的表壳应用采用M 400-4机型打印,但在新平台上达成的缺陷控制水平,让我们看到了它在消费电子行业应用的潜力。 无支撑低角度打印 新工艺实现的另一个突破是钛合金低角度3D打印。 在国内的行业展会上,笔者看到多家设备商展示过满版打印的钛合金表壳,主要分为方形和圆形两类。其中方形表壳通过调整摆放角度可以免加支撑,但对于圆形表壳,仍需要在顶部添加支撑。 而EOS在IMTS展会上展示的圆形钛合金表壳并未见到支撑结构。 EOS指出,其新的钛合金3D打印工艺可支持在25°-30°范围内完全无需支撑就能够可靠打印。 无论对于消费电子还是其他行业应用,这都将减少后处理工作、减少人工投入并降低单件成本,同时还能够缩短后处理周转时间,从而降低总生产成本。 可实现高表面质量打印 就展会展出的钛合金表壳而言,看起来仍需要大量的后处理加工。但其使用的平台并非M4 ONYX,而EOS表示在该平台上优化的钛合金打印工艺可以实现高表面质量。 对于消费电子行业使用的钛合金表壳而言,在复杂的曲面几何结构上保持表面质量的一致性困难重重。新的解决方案不再使用静态参数,而是根据工件的局部悬伸角动态调整激光参数。 该方案的好处是能够保持悬伸特征的熔池稳定并减少过热现象,进而提升表面质量。 此外,这种先进的参数化技术专门针对通常容易积聚热量的朝下表面。由于在传统工艺中,朝上表面本身已较为稳定且对悬垂变化的敏感度较低,因此这种有针对性的调整能带来极为均匀的表面光洁度,从而能够大幅减少精加工的工作量。 实际生产效率大幅提升 苹果公司在去年其实就已经提到采用60μm层厚打印钛合金表壳,这对于快速打印和精细特征分辨率而言是一个完美平衡。EOS公司本次的钛合金优化工艺也恰好是基于该层厚开发。 对于3D打印的生产效率来说,业界普遍将层厚、扫描间距、扫描速度作为重要的影响因素。 但EOS指出,这种计算方式忽略了激光关闭、振镜镜片在不同扫描矢量之间跳转的无效耗时。这些微秒级的短暂空档不断累积,最终造成理论耗时与真实打印耗时存在巨大差距。对于小型零件而言,越是会出现海量的短扫描路径,从而增加无效跳转时间。 EOS将其M4 ONYX打印平台规划为下一代批量3D打印的主力平台,因此进行了多项重要升级。例如将激光器数量从4台增加为6台,采用新一代振镜扫描系统和智能扫描算法,以及60μm的“黄金层厚”。 它还给出了一个新旧机器(旧 M4 和新M4 ONYX)打印耗时的仿真对比。其中一个由大量陀螺组成的满版零件与手表表壳最为接近,通过M4 ONYX 的智能曝光排序、减少空扫、缩短跳光耗时,其打印效率提升了45.6%。 END 目前虽没有证据表明EOS参与了苹果钛合金表壳的打印,但其新钛合金打印工艺所取得的效能提升,却能够给国内消费电子产品应用带来一些思路。 除上述工艺进步之外,该公司的智能闭环质量控制以及自动化同样是消费电子行业应用亟需的。 最后,如果EOS公司M4 ONYX的用户将其用于生产钛合金表壳,它会更有竞争力吗? 注:本文由3D打印技术参考创作,未经授权,谢绝转载。#消费电子 #3D打印 #苹果 #表壳