3D打印技术参考注意到，兴业证券于2月24日发布最新研究报告指出，3D打印助力消费电子市场千亿规模即将开启。该结论或是在3D打印产业链国产化水平极速提升，荣耀、OPPO推出多款含金属3D打印零部件的旗舰手机，以及苹果公司正加速布局应用3D打印技术的背景下做出的。 消费电子行业是3D打印技术的重要应用场景之一。随着消费电子产品设计的日趋复杂化，以及品牌商对减重、减薄、环境和成本优化的诉求，3D打印技术与这些需求的匹配度极高。例如，折叠屏手机的铰链、手表和手机中框等精密零部件，都是3D打印技术的潜在应用场景。本文内容基于3D打印技术参考对本行业的认识及部分公开研报创作，非兴业证券研报完整版内容。 网络效果图 3D打印技术的核心优势 3D打印基于三维模型数据，通过材料逐层堆积的方式直接制造与数字模型完全一致的三维物理实体的技术。与传统加工工艺相比，3D打印具有显著的优势：它能够高效制造复杂结构、一体化、轻量化零部件，同时材料利用率高，极大地降低了生产成本和浪费。3D打印技术还能制造出传统技术所无法制造出的最小结构特征零件，推动了电子3C产品的创新突破。 产业链逐渐完善 电子3C行业的应用，中国无疑在全球已具备领先地位。3D打印行业的产业链正在逐步完善。从应用层面，3D打印技术参考认为上游应当包括工业软件、增材制造原材料和核心零部件，中游则是以3D打印设备厂商，下游应聚焦后处理环节。 在3D打印核心部件方面，铂力特于近日公告称，截止2025年2月21日，其与北京正时精控科技有限公司签署采购振镜合同，合同金额累计2758.5万元。而后者已打破激光扫描振镜多项国外技术垄断，逐步实现了高端振镜产品的国产替代。根据正时精控董事长郑明春的表述，公司已获铂力特投资。 铂力特金属3D打印设备 在设备方面，金属3D打印设备已在多年前实现国产化替代，并在一定程度上引领技术发展，多家企业在航空航天、医疗等领域之外的行业积极探索。铂力特率先在电子3C应用赛道取得突破；华曙高科、倍丰智能、汉邦激光等也均是该行业的重点关注对象。在原材料方面，中航迈特、威拉里、中体新材、江苏金物等公司也均推出有优质金属粉末，目前对进口粉末的依赖程度低。 来自铂力特 在后处理技术方面，荣耀与OPPO相关产品的上市，证明金属3D打印后处理工艺已然完备。随着技术的不断成熟和成本的降低，3D打印产业链的协同效应将进一步显现，推动行业的快速发展。 2月25日市值 3C应用千亿市场蓄势待发 电子3C行业使用金属3D打印技术的元年，应当以2023年荣耀推出业内首款含金属3D打印部件的产品开始。苹果公司也于当年爆出大量正在使用金属3D打印技术的消息，例如正在探索使用该技术制造Apple Watch Ultra。而从2024年底至今，苹果公司正在招聘金属3D打印技术专家，且工作地在上海，更有消息传出其首款折叠屏手机将于2026年上市。 苹果公司的主要金属加工商包括科森科技、长盈精密、比亚迪电子、长盈精密等，几家公司的市场规模超过千亿元。随着苹果等品牌在智能手机中框中采用钛合金材料，预计2024-2025年钛合金手机中框原料市场规模有望达到30亿元人民币；制造服务规模在400-500亿元，打印设备的投资规模达到300-400亿。预计3C领域，3D打印制造服务+设备规模有望超过千亿元。 3D打印技术成推动消费电子行业变革与增长的新引擎 近年来，3D打印技术在消费电子领域的渗透加速。以荣耀、OPPO折叠屏手机的铰链为例，3D打印技术的成功应用不仅提高了零部件的性能和可靠性，还显著降低了生产成本。此外，苹果等大厂也纷纷投入3D打印技术的研发和应用，进一步推动了行业的技术进步。随着技术的不断成熟和应用场景的拓展，3D打印技术将在消费电子领域发挥更大的作用。 3D打印技术凭借独特的优势和不断完善的产业链，正在成为推动消费电子行业变革的重要力量。随着技术的成熟和成本的降低，其应用场景将进一步扩大，推动消费电子行业的发展。未来，3D打印技术有望在消费电子领域开启新的千亿规模市场，为行业带来新的增长机遇。 注：本文含3D打印技术参考见解，非报告方原文内容。

机械金属超材料由互连的支柱、板、片或壳组成，其空腔或孔径范围为亚毫米到毫米级，通常以重复单元排列。它们是一类新兴的多功能材料，具有固体材料或传统多孔材料无法实现的多功能性。具有亚毫米至毫米通道直径的空心支柱晶格（HSL）金属超材料是机械超材料的新研究方向。粉末床激光熔融 (LPBF) 增材制造技术的出现让制造挑战逐渐消除，大大简化并能制造更为复杂的拓扑结构。 在此方面，墨尔本理工大学马前教授团队的研究备受关注，已发表的多篇研究涵盖多种材料（钛合金、铝合金及不锈钢）和多种晶格结构（实体晶格、空心支柱晶格、薄板空心支柱晶格拓扑结构、节点增强空心支柱晶格及不同取向等其他类型的结构）。尤其是于近两年发表的3D打印钛合金超材料与铝合金超材料的研究使人们对点阵/晶格材料的创新形式有了新的认识。 晶格/点阵结构创新 马前教授团队对晶格结构的重要研究方向是关于空心支柱晶格，这是一类新兴的晶格材料，与以往晶格结构不同之处在于其支柱和节点皆为空心，共同形成相互连接的通道网络。在相似的相对密度下，空心支柱金属晶格比实心支柱晶格具有更高的结构效率。 但虽如此，此类晶格的空心节点却存在严重的结构缺陷，这些缺陷源于复杂的空心节点区域应力集中。这些应力集中会导致局部椭圆化和裂纹，造成晶格结构过早失效。针对此问题，研究人员探索了多种结构加强方式。 节点加强形式 协同薄板拓扑两级相干架构 通常认为增加节点处的壁厚可以用作节点加固策略，但研究人员认为引入专门设计的亚毫米节点加固方法可能能够从根本上提高强度和刚度，但同时需要考虑避免粉末堵塞空心支柱。研究发现，引入节点加固可以有效减轻节点区域的应力分布，但这种策略仍然会导致负载未对齐的空心支柱中出现显著的接近零应力区域。另一种加强方式，是创建协同薄板+空心支柱晶格拓扑的两级相干架构，提供高机械强度的同时保持开孔结构。这种加强方式，又可衍生出多种具体的加强形势。 但总的来说，马前教授团队目前所开发的增强型空心支柱晶格的空心支柱晶格的相对屈服强度普遍位于经验模型上限之上，超过同类型的实体支柱晶格，且具有更低的材料密度。 3D打印钛合金超材料 于2023年12月31日发表的钛合金超材料获得了广泛关注，这种复杂的空心支柱晶格Ti6Al4V超材料，密度不超过1.8g/cm³，与镁合金相当，但屈服强度却远超镁合金。 LPBF工艺制造的Ti-6Al-4V试样 具体的说，研究人员将亚毫米厚的Ti-6Al-4V片层组成的简单立方单元嵌入到简单立方空心支柱晶格的中空空间中，可以轻松实现协同拓扑。因为支柱和板遵循一致的方向，无需晶胞操作。此外，这种拓扑结构旨在将所有负载未对齐的水平支柱牢固的互连到负载对齐的板，从而确保有效的应力分布，进而实现高结构效率。 研究团队3D打印的tc4空心支柱晶格 这一研究之所以备受关注，是因为所开发的钛多孔晶格拓扑超材料拓展了轻质多功能金属材料的边界。由于其密度低和高屈服强度，再加上Ti-6Al-4V固有的良好耐热性（高达350 °C）、显著的耐腐蚀性和生物相容性，它们可以用作高超音速飞行器等要求严格的热防护系统的核心结构。特别是，当用高温钛合金Ti-SF61打印时，它们可以进一步在高达600°C的温度下使用。这些重要的特性也使它们成为钛无人机的潜在选择材料。其他应用包括用作植入材料以及在国防和航空航天领域替代镁合金部件的轻质结构（更轻、更强、更耐热、更耐腐蚀）。 3D打印铝合金超材料 在获得以上成功的基础上，研究人员指出，所开发的钛合金超材料可能并非一直都是最佳的选择，因为钛合金粉末仍然很昂贵。该团队因此将目光锁定了另一种高性能材料——铝合金。 铝合金的激光粉末床熔融 (LPBF) 比Ti-6Al-4V等常见金属合金更具挑战性。首先，铝合金被观察到从高熔池温度到室温事存在大体积收缩；其次，高反射率和导热率需要更高的激光能量；此外，铝合金还具有低液相线温度（557°C），导致产生动态熔池。这些因素意味着AlSi10Mg很可能存在几何缺陷和粉末堵塞中空通道。 为了实现完整打印且不会残留粉末，研究人员确定了铝合金晶格结构的最小壁厚、最小内径、加强方式以及扫描策略。最终使用简单高效的双边界扫描策略，制造了具有高保真内部和外部轮廓以及可忽略不计的容留获粉末的复杂AlSi10Mg空心支柱晶格结构。该结构达到了仿真模型相对屈服强度的经验上限，与实体支柱晶格结构相当。而具有相当相对密度的Ti-6Al-4V、AlSi10Mg和SS316L的固体支柱晶格通常低于该上限。此外，空心支柱晶格在绝对密度低得多的情况下，绝对屈服强度、弹性模量均与实体支柱晶格相当，从而开发出了基于AlSi10Mg空心支柱晶格的具有轻质和高效结构的超材料。 研究团队3D打印的AlSi10Mg空心支柱晶格 这种铝合金超材料因其独特的性能和优势，对提高火箭、卫星和飞机等飞行器的整体性能和效率，提升汽车的性能和安全性，增强电子设备的散热性能，同时在高性能运动器材制造中也表现出应用潜力。 END 总的来说，马前教授团队所开展的空心支柱晶格超材料3D打印已成为独具特色的研究方向。凭借高强度、轻质化和多功能性等非常规特性，以及创新的制造技术、降低材料成本，拓展了应用深度，提升了产品结构效率，推动了工业设计和制造的发展。 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。

增材制造行业正以超过20%的复合年增长率增长，到2030年，全球将有超过270万台3D打印设备。医疗、航空航天和汽车均是利用增材制造技术快速增长的热门行业。随着这些行业不断寻找3D打印技术的新应用，打印材料的物理性能正在被推向极限。 汽车增材制造市场的各个方面都将不断增长，到2029年该行业的产值将达到100亿美元 金属3D打印的工艺种类多种多样，由于许多实际原因，如高精度、高制造质量，易于后处理及原材料回收等，激光粉床熔融 (LPBF) 是最广泛使用的技术。为了实现具有高传热性能零件的精确打印，选择最合适的打印粉末至关重要。因并非所有金属粉末都能应对热交换器的恶劣环境，材料的热导率、耐腐蚀性和强度等均是影响因素，3D打印技术参考此前曾详细介绍了可用于热交换器3D打印的金属粉末种类。 Conflux是全球领先的采用3D打印技术开发热交换器的企业，该公司增材制造工程师Ian Fordyce博士强调，““对于高性能热交换器，我们一直在努力使壁和翅片尽可能薄，我们处理的厚度与粉末的粒径和激光光斑尺寸处于同一数量级。因此，小至10微米的误差对我们来说意义重大。这可能会减少我们可以放入热交换器中的翅片数量，并影响表面粗糙度并增加壁厚，所有这些都会降低热交换器的热性能。” 精确的构建可实现紧密封装的组件并轻松组装最终产品 高性能金属打印粉末的特点 选择材料的第一步是了解其可打印性，不同粉末的可打印性可能存在巨大差异，可打印性定义为材料物理打印几何形状而不导致构建失败的能力。例如，硬钢和镍合金在打印过程中会产生残余应力和翘曲，导致它们脱离打印平台并与铺粉机构相撞。即便完成打印，材料的密度也会较低，携带可能导致故障的孔洞。 实现高质量构建的关键是使用具有一致粒度分布和最佳成分的粉末。为了保证这一点，Conflux遵循严格的质量控制程序，使用光谱分析和拉伸棒的机械测试来跟踪新粉末和回收粉末的成分。这不仅可以监测粉末中每种成分的含量，还可以监测回收过程中形成的氧化层的量。 使用具有一致粒度分布和最佳成分的粉末可以实现复杂的翅片设计 一旦粉末被认为是可打印的，重点就会转移到分析打印材料的物理特性。用于某些热交换器的合金需要应对800°C以上的温度。除此之外，由于汽车、航空航天和能源应用中使用的冷却剂种类繁多，它们还需要具有高疲劳寿命和耐腐蚀性。 Ian Fordyce博士表示，“当谈到热性能时，对我们来说最重要的特性是强度。如果我们可以使用强度更高的材料，那么就可以让壁厚设计的更薄，从而缩短传热路径，最终使热交换器的性能更高。大多数人认为导热率也很重要，但我们发现，对于我们正在处理的壁厚，导热率变得不那么重要。例如，铜的导热率比铝更高，但如果我们必须使壁更厚以使铜部件足够坚固，则会导致整体预成型热交换器性能更差。因此，如果能让壁更薄，则可以牺牲导热率。“ 可用于热交换器3D打印的粉末类型 热交换器的3D打印制造材料有多种选择，需要考虑的主要特性包括密度、导热性、增材制造的加工性能以及最后的成本。最合适的材料要根据组件要求、工作环境和边界条件进行选择。 01不锈钢 Conflux所使用的材料之一是316不锈钢，它是一种相对稳定的合金，适用于需要高耐腐蚀性的高温和低温恶劣环境。这使其非常适合制造石油和天然气行业的工具和机械部件以及与腐蚀性物质接触的发动机部件。 然而，它相对较重，因此不适合航空航天或赛车运动中的轻量化应用。与铝合金相比，它在打印过程中还会经历更高的翘曲和残余应力。 02钛合金 钛是一种强度极高且轻质的材料，非常适合航空航天和赛车应用，特别是钛合金，例如Ti64。自2017年以来，空客已在A350客机的机门上安装了3D打印钛零件，最近还在德国开设了增材制造中心，为直升机和轻型城市飞行器生产零件。它还具有高耐腐蚀性，可以通过氧化物涂层进一步增强。 03铜合金 铜的高导热性使其成为散热器和热交换器等热应用以及母线和感应线圈等电子元件的理想选择。不幸的是，使用大多数3D打印机中使用的激光波长类型进行打印可能很困难。材料制造商已经认识到这一点，现在正在添加合金元素来制造高比例的铜合金，例如铜锆和铜铬。这些材料更易于打印并保持高导热性，除此之外，目前具有更高吸收率的绿光3D打印机商业化也正在快速发展。 04铝合金 AlSi10Mg等铝合金是3D打印行业最常用的材料之一。这主要是因为与其他合金相比，铝凝固后产生残余应力开裂的可能性较低，这是它几十年来一直用于铸造的原因。 铝是钛的更便宜的替代品，因此经常用于航空航天、汽车和赛车运动。空客和波音等公司继续为其飞机、直升机和卫星制造3D打印铝部件，后者通常具有 500多个增材制造部件。铝还可用于打印一级方程式热交换器和汽车活塞，如保时捷911 GT2 RS车型的活塞。最近，在改善比AlSi10Mg具有更高强度和耐腐蚀性的铝合金的可打印性方面取得了很多进展。 05镍基合金 Inconel和Monel K500等镍合金在极端温度下仍能保持强度，并且耐高腐蚀性液体，使其非常适合火箭应用、燃气涡轮发动机零件和其他航空航天涡轮机械。然而，可打印性可能是一个问题，因为镍合金在打印过程中往往会产生残余应力和开裂。这些构建失败的风险使得这种材料的打印成本昂贵，因此通常仅用于非常特定的应用。 当今的增材制造技术可以打印比以往更复杂的几何形状。然而，只有为正确的应用选择最合适的粉末，这些零件才能真正实现高性能。 注：本文内容由3D打印技术参考整理编辑，转载请联系授权。 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.干货综述：3D打印制造热交换器的五种材料选择及性能差异 2.综述：热交换器与3D打印、拓扑优化、晶格结构以及航天应用 3.电化学3D打印纯铜CPU热交换器，为AI芯片散热带来新机会 4.AMCM为自家3D打印机批量配备3D打印的热交换器

尽管增材制造的优势已得到证实，但用户应该承认一个事实：不同的工艺和制造条件可能会导致零件质量不一致和缺陷。迄今为止，缺陷仍然是激光粉末熔融（LPBF）工艺的一个关键挑战。当处理严格监管行业中的关键应用（如医疗、航空航天）时，这一挑战带来影响是十倍级别的。 此外，后处理和质量检查作为增材制造零件生产的三个主要阶段之一，可能占最终生产成本的很大一部分，特别是在上述关键应用中，会浪费大量宝贵时间和金钱。 这促使工程师了解金属增材制造缺陷的识别机制、影响和控制方法。最后，了解这些问题以及如何在基于激光粉末床熔融的工艺中解决这些问题对于制定适当的工艺参数和选定的加工技术至关重要。更重要的是，提供满足行业严格要求的零件至关重要。作为增材行业的重要服务商，Materialise对此有深刻的认识。   据Materialise 市场开发经理Gilles Claeys介绍，有多种工具可用于识别3D打印零件中的缺陷，可以“通过监控和无损检测 (NDT) 的结合来完成，无论是在打印过程中还是打印之后。在打印过程中，机器中有多个传感器跟踪工艺质量，从监测氧气水平到先进的熔池监测系统。此外，基于视觉的缺陷检测方法（当分析自动化时）是一种廉价且快速的早期废品检测方法，其中3D打印机将拍摄视觉图像，并在打印期间或打印后进行分析。打印作业完成后，在质量控制过程中，目视检查和CT扫描等无损检测方法也可用于识别缺陷。” 增材制造行业面临着许多挑战，在用于识别缺陷的工具方面，不存在一刀切的解决方案。“所使用的监测和无损检测技术的确切组合在很大程度上取决于应用。用户希望在工具或原型零件中检测到的缺陷类型与希望在医疗植入物或航空航天3D打印零件中识别的缺陷类型不同。因此，这会因应用的不同或客户的不同而有所差异。 ” Claeys解释道。   就缺陷类型而言，改变金属3D打印部件性能的异常可能与打印过程有关。如果使用激光粉末床熔融工艺，很有可能你已经处理了与几何形状、表面完整性以及微观结构等相关的缺陷。其中一些缺陷可能与小孔塌陷、气体孔隙、凝固裂纹、固态裂纹、甚至表面连接的孔隙有关。 对于Materialise专家来说，“有很多缺陷可以改变金属3D打印部件的性能，例如裂纹、气孔、夹杂物......根本原因可能是打印过程中出现的故障，例如由于粉末床分布不均匀的问题，或者可能与零件的设计或支撑有关。仿真软件可以帮助预先降低风险，但最终还需要确保交付质量，并且流程和质量随着时间的推移需要保持稳定。” 影响缺陷形成的因素 Claeys的最新论点揭示了那些可能影响打印过程中缺陷形成的因素。显然，增材制造和仿真设计对于第一次尝试就很重要。尽管模拟有助于减少设计迭代的数量，但打印机中仍然可能发生许多无法预见的事情。缺陷的形成可能与打印过程中支撑件松动有关，也可能与铺粉过程中粉末床上拖曳颗粒有关。  无论什么因素可能影响缺陷的形成，重要的是要记住，缺陷识别机制旨在解释打印机中直接发生问题的原因。正如Claeys指出的那样，“设计、构建准备和制造过程都会对零件的质量产生影响。这就是为什么拥有一个良好的工具非常重要，该工具可以将整个生产链中的所有这些数据源关联起来，以找出正在发生的事情的根本原因。” 医疗3D 打印零件示例，没有层分析  通过层分析，在后处理之前检测到缺陷 Materialise开发QPC层分析模块 根据Claeys的演示，Materialise QPC层分析软件采用人工智能来仔细检查3D打印机上相机捕获的层。在短时间内（从几秒到几分钟，具体取决于零件），该工具会全面扫描每一层，查明错误并在单个层和3D模型上直观的呈现。 市场开发经理解释说，在此步骤之后，用户会收到一份详细说明构建中缺陷的摘要，或者选择对错误进行仔细检查，并按类别进行颜色编码。此功能有助于根本原因分析，使用户能够辨别每个错误对整体构造的具体影响。该模块还可以帮助识别人眼可能忽视的错误。   Materialise QPC层分析软件可以在两个主要阶段使用： 在研发阶段，层分析软件将帮助回答“这些缺陷的根本原因是什么？”在此级别上，对于尚未实现批量生产的增材制造用户，该软件解决方案将帮助他们执行分析，从而帮助优化流程并确保他们能够找到适合其零件的正确设计和工艺参数。 第二阶段是系列化生产。一旦通过了研发阶段，并且产品已准备好进行大批量打印，那么该软件解决方案还可以用于检测打印过程中的偏差，并确保每个3D打印零件都符合生产标准”。  通过开发该软件，Materialise团队旨在开发一个独立且不可知的解决方案。谈到该解决方案如何脱颖而出，Claeys强调了其技术独立性： “该系统与硬件无关。它的设计方式使其可以使用集成视觉相机评估来自任何3D打印机的视觉图像。这意味着该模块很容易上手，因为无需在金属3D打印机的构建室内部或外部安装额外的硬件。 其次，它促进了每个构建的协作工作。多个用户可以可视化其他数据源并将其相互关联。例如，可以收集多个数据源（如其他监控系统或CT扫描），并将所有这些源关联在一起，以获得构建板质量的完整概览。”  Materialise层分析软件 除了这些能够更好地理解Materialise QPC层分析软件的规范之外，需要强调的一件事是使这些缺陷可测量的能力。如果想了解如何以及在何处节省成本，那么拥有清晰的指标来帮助做到这一点是任何缺陷检测工具的最大优势之一。 END 缺陷检测对于所有采用增材制造的高度监管行业都至关重要。航空航天、核工业和重工业领域，通常需要制造关键部件。  最后，成本仍然是解释增材制造在各行业采用缓慢的原因之一。事实证明，快速分析工具是应对这一挑战的强大工具。3D打印技术参考注意到，多家公司和研究机构已经取得了重大进展。最典型的例子就是，弗吉尼亚大学材料科学与工程专业孙涛副教授领导的研究团队在2023年首篇Science 3D打印研究中汇报了，通过整合原位同步加速器 X 射线成像、近红外成像和机器学习，能够以亚毫秒时间分辨率和100%的预测率捕获与锁孔生成相关的独特热特征。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： 1.2023年首篇Science：实时检测3D打印缺陷，预测率100% 2.实时监测+传感器融合+机器学习！橡树岭实现3D打印过程无损评价90%检测率！ 3.白皮书：美国国防中如何使用3D打印技术 4.橡树岭：原位中子衍射揭示3D打印「受控」应变演化的机制

在《2023年国内3D打印领域被广泛关注的十大重要事件》一文中，3D打印技术参考总结到，国内在废金属回收再制造为优质金属3D打印粉末方面有兴起之象。从未来的角度来说，资源日益减少和减少碳排放，均是大势所趋。由废旧金属再制造为优质金属粉末，很可能会成为今后几年增材制造行业关注的重要方向，其对推动金属3D打印技术的低成本应用具有重要意义。 3D打印技术参考注意到，苏州倍丰智能正在该方向重点研发，于2023年底取得了新成果。 倍丰智能表示，其在TC4 回收料的雾化和3D打印中， 取得优异成果，这是在“金属3D打印全产业链”布局中的更进一步！苏州倍丰通过技术创新，正在构建更加完善高效的金属3D打印生态系统。 经过第三方检测， 通过苏州倍丰新型雾化工艺制备的回收TC4粉末在粉末特征、粉末流动性、粉末化学成分和3D 打印样棒的拉伸性能等关键指标中均取得了优异的成绩，达到行业先进水平！ 使用TC4回收粉末打印的金属样棒 倍丰智能使用新型雾化制粉工艺，结合倍丰在增材制造原材料制备上多年产品开发和工程应用经验，突破了新料和回收料粉末颗粒球形度、杂质控制以及批次稳定性等技术难题。TC4回收料粉末在性能上与EIGA生产的粉末相媲美，这一点不仅证明了其技术的先进性，也显示了回收粉末在质量和性能方面达到了行业顶尖水平。 《粉末特征、流动性、松散密度监测结果》 《样棒拉伸试验结果》 对于大多数应用钛合金粉末的行业而言，传统钛合金粉末仍是成本高昂的原料。这一创新粉末回收再生技术将提升金属3D打印在成本方面的竞争力。将在航空、汽车、医疗等多个关键领域取得广泛应用，拓宽金属3D打印的行业应用范围。通过提升制造效率并促进新产品与解决方案的开发，苏州倍丰智能的技术正成为这些领域创新进步的重要推动力并树立可持续发展和环境保护新典范。 围绕“金属3D打印全产业链”，倍丰智能以创新技术持续推动金属3D打印行业前进。业务范围涵盖金属3D打印原材料粉末、小型到超大型金属3D打印机、金属粉末前后处理设备和金属构件先进打印服务。业务涉及金属3D打印生态系统各个环节，从材料制备到打印过程，再到先进打印工艺研发，力求在每一步中实现创新和优化。 注：本文内容来自苏州倍丰智能。 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.白皮书：美国国防中如何使用3D打印技术 2.橡树岭：原位中子衍射揭示3D打印「受控」应变演化的机制 3.交付超百台电弧3D打印设备！英尼格玛发布2023成绩单 4.铂力特入选国家级首批“千企百城”商标品牌价值提升行动名单

整体而言，3D打印是信息网络技术、先进材料技术与数字制造技术的结合，制造流程横跨多个学科，涵盖机械、材料、软件、电子、设计、计算机视觉等。3D打印通过二维逐层堆叠材料的方式，直接成形三维复杂结构的数字制造技术。对比传统制造方法，增材制造最适合小批量、复杂设计以及速度至关重要的应用。 现阶段，我国3D打印仍旧以工程塑料、树脂和部分常见金属材料为主。3D打印所用的这些原材料都是专门针对3D打印设备和工艺而研发的，与普通的塑料、石膏、树脂等有所区别，其形态一般有粉末状、丝状、层片状、液体状等。就我国目前3D打印粉末材料使用情况来看，非金属与金属材料大致形成6：4的格局，非金属材料占材料市场大部分份额。 其中金属粉末主要是常见的主要有金属材料，钵合金、铝合金和不锈钢占比较大，非金属粉末是工程塑料、尼龙、树脂；以及不断开发的生物基可降解材料、复合材料等。当前金属3D打印技术在可加工材料、加工精度、表面粗糙度、加工效率等方面与传统的精密加工技术相比，还存在一定差距。据Wohlers Associates，2022年全球3D打印产值180亿美元，前三大下游为航空航天（17%）、医疗（16%）和汽车（15%）；2021年我国3D打印产值265亿元，主要用于航空航天、军工等，均未形成大规模标准化生产。   01为何当前节点提起3D打印？ 消费电子钛合金趋势+国内技术成熟，3D打印将迎大规模产业化应用。 由于钛合金的低热导率，传统CNC技术加工钛合金刀具损耗大，根据艾邦高分子，传统CNC加工钛合金良率仅30-40%。而3D打印技术避免了刀具切削环节，且激光器和金属粉末的降价，使得3D打印钛合金成本逐渐与CNC加工平价。 根据Counterpoint，Apple Watchseries6表壳的机加成本约为132元，3D打印的Ultra钛合金成本约为109元，成本端具备竞争优势。 来源：IT之家、新浪科技、华为官网、OPPO官网 3D打印钛合金开始不断在苹果、荣耀等产品中有应用。 2023年7月，华为荣耀MagicV2折叠屏手机铰链宣告使用钛合金3D打印技术制造，实现首次3D打印在消费电子领域的规模化应用。据彭博社，Apple Watch Series9的表壳采用不锈钢粘结剂喷射（Binder Jetting）金属3D打印；Apple Watch Ultra的数字表冠、侧按钮和一些其他操作按钮使用钛合金粉末床激光熔融（L-PBF）金属3D打印生产。如果智能手表的测试成功，苹果或将寻求在未来几年内在更多产品上使用该技术。 2023年9月，苹果在秋季发布会上发布了全新的iPhone 15Pro手机和Apple Watch Ultra2手表，二者的边框均使用到了钛合金材料；今年10月，小米发布小米14系列手机，其中小米14Pro提供了钛金属特别版。在以上使用了钛材的3C产品中，荣耀折叠屏轴盖和AppleWatchUltra2表壳均为单一钛合金材质，而苹果和小米手机则使用了钛铝复合材料，即内部的底板为铝，外部的边框为钛，其中苹果手机使用了钛合金，小米手机使用了99%纯钛。相较于此前3C行业广泛使用的铝合金和不锈钢，钛合金CNC加工难度明显增大，3D打印成为另一种颇具前景的可选加工方式。 头部厂家的示范效应之下，未来3D打印技术有望拓展至更多消费电子产品，钛合金在3C行业中的应用已经形成趋势。 同时国内厂商技术的成熟，也让国内产业爆发具备基础。 3D打印分为金属3D打印和非金属3D打印，其中金属3D打印技术PBF已实现广泛工业应用，DED已形成工业化应用。增材制造工艺分为7类，不同技术通常在材料、能量源、成型方法上有差异，其中4种路线涉及金属3D打印，粉末床熔融PBF（包括SLS、SLM、EBM、MJF）和定向能量沉积DED（包括LSF、WAAM）均可制造达到锻件标准的金属零件，是已成熟应用的技术路线。 据Wohlers 2022年Senvol数据库统计，全球1026件金属增材制造产品中，94%均采用PBF(902件)和DED(61件)技术制造。 以最广泛使用的金属3D打印技术路线SLM为例，其加工原理为铺粉系统在加工平台铺一层金属粉末，激光在金属粉末的颗粒之间一次一层地烧结成型。解决了复杂结构零件的加工制造问题，特别适用于制造具有复杂内腔结构的难加工钛合金、高温合金等零件。 SLM技术路线的主要设备厂商包括EOS、通快Trumpf、SLM Solutions、Concept Laser(GE)、铂力特、汉邦、先临/易加三维、华曙高科。国内设备厂商华曙高科、铂力特的成型尺寸、扫描速度等各项指标已经达到国际先进水平。 资料来源：SLMSOLUTION，Apple，3D Printing Industry，Facfox 此外，3D打印的成本还将不断下降。 当前原材料金属3D打印粉末价格持续下行。以铂力特为例，2020-2022年自制金属3D打印粉末销售价格由144.5万元/吨降至78.2万元/吨，降幅为46%。预计未来仍将保持下降趋势。 加上激光器国产化推进，零部件采购单价呈下降趋势，使得3D打印设备端单价呈下降趋势；以及像铂力特2023年发布的BLT-A400、BLT-S400、BLT-S450多激光配置方案，从设备激光器数量、粉末循环系统、配套软件等方面提升设备的生产效率和稳定性，钛合金3D打印仍有很大降本空间。 专业机构对钛合金3D打印的成本进行拆解，在对未来3D打印粉末材料价格和3D打印设备价格的下降幅度以及3D打印效率提升的幅度做出审慎的假设后，发现钛合金3D打印环节的价格有望从当前的7元/g下降到2027年的3.64元/g，降幅接近50%。降本驱动后，3D打印在3C钛合金产品制造中的渗透率有望持续提升。  02市场有多大？ 首先就钛合金技术切入消费电子领域看3D市场空间，目前已存在3款运用钛合金的设备零部件，专业机构测算铰链到2027年3D打印钛合金铰链渗透率到50%时，市场空间将达到60亿元。手机中框与智能手表方面，通过对智能手机/手表出货量的预估，对渗透率、价值量占比、单个手机用量、钛合金价格、粉末利用率的合理假设后得出，2027年在3D打印渗透率在20%的情况下全球智能手机和智能手表的市场空间分别为486.35亿元和63.42亿元，中国市场为108.20亿元和31.80亿元。 部分机构则认为，在2027年3D打印折叠屏钛合金轴盖80%渗透率，3D打印AppleWatch钛合金表壳80%渗透率，3D打印iPhone钛合金中框25%的渗透率前提下，2023-2027年累计的钛合金3D打印产品、3D打印设备、3D打印粉末、3D打印激光器和3D打印振镜的市场规模分别为198.43亿元、164.40亿元、24.19亿元、9.41亿元和12.22亿元。 而随着3D打印技术的发展，应用领域越来越广，新产品的研发制造驱动下游不断拓展，越来越多领域正转变成增材制造生产。 根据从事增材制造行业研究的美国咨询机构WohlersAssociates.（沃勒斯）统计数据显示，2021年全球增材制造产值（包括产品和服务）152.44亿美元，同比增长19.50%。经过30多年发展，增材制造产业正从起步期迈入成长期，整体来看近年来呈现快速增长趋势。根据沃勒斯预测，到2025E年增材制造收入规模有望实现298亿美元，2021-2025E年CAGR为18.24%；到2030E年有望达到853亿美元，2025E-2030E年CAGR为23.41%。 全球增材制造市场规模 资料来源：华曙高科招股说明书 当前全球3D打印头部企业主要集中在美国，我国3D打印行业仍处于成长早期，2021年我国3D打印行业规模在全球占比约17%，国内多项专利通过申请但未投入具体应用，核心技术与尖端人才是制约我国当前3D打印产业发展的关键因素。 我国高度重视增材制造产业发展，近年来，国内3D打印市场应用程度不断深化，在各行业均得到了越来越广泛的应用。2017-2020年，中国3D打印产业规模呈逐年增长趋势，2020年中国3D打印产业规模为208亿元，同比增长32.06%。根据前瞻产业研究院预测，预计2026E年我国3D打印市场规模将超过1000亿元，2021-2026E年复合增速20%以上。   中国增材制造产业规模 资料来源：华曙高科招股书、亿渡数据  03相关企业有哪些？ 3D打印产业链上游分为打印原材料、核心硬件和辅助运行软件三大板块。原材料是3D打印产业链基石，参与者以具备全产业链布局的头部企业和粉材供应商为主。目前行业内常用的打印材料包括金属、塑料、光敏树脂、陶瓷和复合材料等五类，金属材料和复合材料是未来发展趋势。核心硬件和辅助运行软件国内外差距明显，目前国内呈多元竞争态势，国产替代潜力大。 中游包括3D打印设备制造及技术服务，是整个产业链的核心主体。国内厂家以桌面级打印机供应商为主，工业级打印机技术难度大、工艺要求高，国内厂家数量虽少，但普遍具备全产业链供应能力。 下游应用方式主要分为直接制造、设计验证和原型制造，目前已经广泛渗透至航空航天、汽车、医疗等领域，其中金属工业级3D打印是未来重要增长极。 3D打印产业链 数据来源：华曙高科招股说明书，铂力特招股说明书 当中铂力特是国内金属3D打印核心企业，布局金属3D打印全产业链。公司创始团队是国内最早的3D打印研发团队之一，深耕金属增材领域二十余载，现已形成覆盖3D打印上游原材料、中游设备、下游制造的完整产品服务体系。 公司依托自研设备积极开拓下游航空航天、医疗等领域客户，定制化产品已进入小批量生产阶段。作为国内少有的具备全产业链供货能力的3D打印综合方案解决供应商，公司技术能力国内领先，随着我国不断加大3D打印产业的投入和政策支持，公司有望充分受益。 华曙高科是我国工业级3D打印设备领先企业，同时具备材料及软件自主研发和生产能力。公司主要从事工业级增材制造设备的研发、生产与销售，并提供3D打印材料、工艺和服务，产品应用于航空航天、汽车、医疗、模具等领域。公司是国内少数具备自主开发增材制造工业软件、控制系统并实现SLM、SLS设备产业化量产销售的企业，受益全球3D打印行业快速发展。 先临三维是国内齿科3D数字化稀缺标的，3D扫描技术国内领先。公司深耕3D打印行业17年，自主研发拥有从3D数字化设计到3D打印制造的软硬件一体化完整技术链。公司齿科数字化产品丰富，包括3D口扫、3D桌扫、齿科DLP打印机（含材料）、CAD/CAM系统等，技术优势在于前端的扫描，目前高毛利率的自研扫描仪已经成为公司的主要产品。 银邦股份则是高端金属复合材料领先企业，其子公司飞而康是国内最早从事金属3D打印应用服务的厂商之一，深耕航空航天业务十余载，建设工业化生产工厂，积极推动3D打印产业化应用。飞而康是国内首家通过金属3D打印适航认证、拥有金属粉末制备-金属3D打印部件制造-热等静压处理-性能检测完整生产工艺的企业，制造的3D打印零件已被批量应用到C919飞机的生产中。 光韵达的全资子公司通宇航空有十年航空装备制造与管理经验，产品包括多型号机加工及3D打印航空零部件，主要客户为成都飞机工业(集团)有限责任公司。通宇航空毗邻核心客户，是其航空零部件和3D打印供应商，在与成飞集团多年的合作中，公司已经融入成飞供应链，成为重要供应商之一。 注：本文内容来自全景财经。 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： 1.2023年国内3D打印领域被广泛关注的十大重要事件 2.白皮书：美国国防中如何使用3D打印技术 3.橡树岭：原位中子衍射揭示3D打印「受控」应变演化的机制 4.交付超百台电弧3D打印设备！英尼格玛发布2023成绩单

Dan Zhao等人在2021年发表的飞机回收相关的文章（Research on Scrap Recycling of Retired Civil Aircraft）估计，每年有740吨有色金属（不包括铝）可供回收，但其中只有一小部分被再利用。除了这些由传统工艺制造的零件，对于航空航天领域来说，采用金属3D打印制造产品也屡有废件产生，而且大量的支撑结构也造成了材料的严重浪费。因此，当金属3D打印的粉末使用量达到一定的规模时，回收就变得势在必行。  3D打印技术参考注意到，英国初创公司Additive Manufacturing Solutions Ltd (AMS) 启动了一个新项目——“增材制造航空航天材料回收和再利用”(R2AM2) ，已获得Innovate UK的资助，旨在探索将零件回收为金属增材制造原料的潜力以及回收后使用回收金属材料进行3D打印的可行性和实际可能性。 航空航天领域金属废件 根据 6K Additive（另一家致力于粉末回收再制造的公司）的研究，国际增材制造粉末市场预计到2023年将超过10亿美元，其中钛约占该市场的三分之一。鉴于持续供应限制和成本增加，以及地球资源并非取之不尽的事实，考虑利用约600吨的回收飞机零件比以往任何时候都更加重要，这些零件可以提供低成本、高质量的产品。AMS将这一过程称为“高价值废料开采”，并认为如果能够重复使用，那么英国市场上可以看到采矿的替代方案。   促进增材制造向循环经济发展 AMS首席执行官兼创始人Robert Higham表示：“英国曾经是增材制造技术的领导者，此后我们经历了一段停滞期，通过我们的工作以及该项目的成果，我们渴望使英国成为一个充满活力且高利润的国家国防、航空航天和汽车工业零件材料生产的原料和催化剂来源。获得Innovate UK支持是我们在这一领域的研发计划中重要且关键的一步。如果我们要继续实施促进和增加岸上制造的雄心勃勃的计划，那么建立安全、可持续的产品供应链至关重要。该项目是为高价值循环经济发展的真正可能性提供有价值数据的第一步。 AMS计划将废弃的航空航天零件回收成粉末，然后进行测试并用于制造新零件。这些零件将提供重要数据，以评估该流程为英国增材制造高质量原料提供回收材料的有效性。 3D打印技术参考注意到，回收再制造的金属粉末能否用于金属3D打印正在破除疑虑。 2023年6月，致力于开发低碳足迹钛合金开发的IperionX与福特高性能部门达成合作，双方共同探索使用IperionX的创新低碳、100%回收钛金属生产钛部件。IperionX通过将3D打印技术与其独特的钛金属生产工艺相结合， 该公司保证了设计和生产的卓越灵活性，减少浪费并提高整体效率。这种方式与3D打印的联系至关重要，因为它提供了一种可持续且高效的方法，可以在各种应用中使用其创新钛材料，包括汽车行业。 2023年3月，3D打印技术参考注意到，SLM Solutions与IperionX公司签订了一份不具约束力的谅解备忘录，后者将向前者供应回收再制造的钛合金粉末。谅解备忘录的签订，意味着SLM Solutions将为全球客户提供第一批由100%回收再制造的钛金属材料。 2023年1月，美国空军研究实验室（AFRL）公布了一项关于3D打印用钛合金回收和低成本生产新粉末项目的合同，美国国防部 (DoD) 技术加速器的国家安全创新网络部门（NSIN）将提供高达50万美元的研发资金，IperionX获得了合作机会。具体来说，该项目要求企业提交3D打印用Ti-6Al-4V粉末的回收方法提案，该方案需要具有低成本制造新粉末的特点。 IperionX致力于将金属废件转为低成本优质3D打印粉末 ’2023年2月，美国海军授权采用IperionX的回收再制造钛合金粉末为舰船3D打印制造泵组件，这将使美国海军显著缩短关键部件交货时间、提高设备可用性并持续重建美国关键钛金属供应链。 2020年，航空航天企业Relativity Space已经与6K建立了战略合作，共同开发经济、可持续的材料用于火箭3D打印。该合作将建立闭环供应链，届时，Relativity生产过程中产生的废料将通过6K转化为优质粉末，并重新部署到Relativity工厂。两家公司还将共同开发用于火箭制造和太空应用的新材料。 END 从长远来看，增材制造比传统制造更适合处理回收材料，这仅仅是因为开始时浪费的材料数量要少得多。国际能源署 (IEA) 估计，为了实现2050年的目标，到2030年必须在清洁能源上花费4.5万亿美元。这些资金中的很大一部分很可能会用于建立先进制造和回收之间的联系。 如果不大幅度、迅速的扩大回收能力，要实现扩大3D打印的生产规模并降低碳排放的目标似乎是不可能的。废粉回收和再制造正是3D打印有可能在未来几年内获得更大规模投资的应用类型。 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.Apple Watch 9或使用粘结剂喷射金属3D打印生产表壳 2.增减材复合制造实现高强度、轻量化铝合金光学结构快速成型 3.华曙3D打印助力高尔夫行业创新突破，年产超1.5万件！(附演讲日程) 4.铂力特硬质合金3D打印应用

包括路透社在内的众多报道表明，苹果公司目前正在测试用于批量生产Apple Watch Series 9表壳的粘结剂喷射金属3D打印技术，该产品将于9月12日发布。报告称，该生产技术将不再需要将金属部件切割成产品形状，从而减少了产品制造所需的时间，同时也有利于环境保护。报告补充说，金属3D打印有可能简化苹果的供应链，如果智能手表的测试成功，该公司将寻求在未来几年内在更多产品上使用该技术。   3D打印技术参考注意到，由于目前铝材料的粘结剂喷射打印烧结尚不成熟，Apple Watch Series 9的表壳采用不锈钢粘结剂喷射（Binder Jetting）金属3D打印；而此前已有消息公布，该公司的另一款智能手表Apple Watch Ultra的数字表冠、侧按钮和一些其他操作按钮使用钛合金粉末床激光熔融（L-PBF）金属3D打印生产。 就供应商的选择而言，来自中国的金属3D打印设备商华曙高科和铂力特提供了L-PBF工艺，因为苹果该产品的生产任务位于中国；而Binder Jetting工艺的提供商分析认为是是HP或Desktop Metal。苹果甚至可能考虑测试不同的工艺，以获知哪一种更具成本效益。   此前，苹果采用传统技术生产不锈钢手表表盘，约占该产品线总产量的10%。该公司利用锻造材料块体转换成更接近设备尺寸的较小金属块，然后使用CNC 加工来创建手表外壳的精确设计。据该报告称，金属粘结剂喷射技术可创建接近零件实际尺寸或“近净形状”，这些零件在后处理阶段将进行铣削。  据称，苹果在过去三年中一直在开发这项技术，并一直在为即将推出的Apple Watch Series 9专用的钢制表壳测试该工艺。目前尚不清楚新款钢制Apple Watch的首批消费者发货是否包含3D打印产品，但据报道，苹果计划在2024 年为其钛合金Ultra手表应用增材制造技术。 尽管取得了这些进展，3D打印预计仍将用于苹果制造流程中的小批量产品。事实上，大多数Apple Watch外壳以及Mac、iPad和部分iPhone等其他设备都是由铝材料制成的。Apple在铝合金3D打印方面尚未取得重大进展，预计将把重点放在钢和钛等材料上。    延伸阅读1：粘结剂喷射攻克钛、铜、铝3D打印制造，缺少商业化案例 粘结剂喷射金属3D打印技术长时间以来主要的成型材料为钢类合金，如HP公司发展多年的主要商业化材料仍为316L不锈钢。钛、铜、铝，均属于易氧化金属。根据3D打印技术参考此前的介绍，钛合金的打印和烧结过程对氧含量很敏感，如果过程控制不好，便难以实现零件致密化以及好的延伸率，设备稳定性、温度均匀性都是考量指标。这些因素造成采用粘结剂喷射来打印上述合金变得困难。 在研发方面确实已经取得了突破，钛、铜、铝实际上都已经号称取得了粘结剂喷射金属3D打印成型，但需要注意的是，这种成功可能仍旧需要大量的测试和工艺优化。截至目前，仍未有关于这三种材料采用粘结剂喷射金属3D打印的应用案例公布。 后期，若钛合金、铝合金以及铜合金能够采用粘结剂喷射实现3D打印实现稳定制造，无疑将带来革命性的影响，它将势必加速金属3D打印高效、低成本和批量化制造的进程，并能拓展更多的行业应用。 对于以苹果为代表的电子消费产品，粘结剂喷射金属3D打印技术如能稳定可靠的实现生产，无疑将极大程度简化相关产品的制造环节，并降低成本。同时，也将带动该技术更快速的发展，一些企业也将获得发展良机。 延伸阅读2：粘结剂喷射金属3D打印，将塑造一个蓬勃发展的市场 金属粘结剂喷射技术有望在金属3D打印的工业化中发挥重要作用，它可以使用较便宜的粉末和现有的冶金工作流程制造大批量零件。使用该技术制造的零件必须使用金属注射成型行业所熟悉的方法烧结成最终形式。 SmarTech在《Market for Bound Metal Additive Manufacturing 2022》中预计到2030年，基于烧结的金属3D打印零件制造市场规模将达到540亿美元； CONTEXT的最新市场研究结果指出，2022年第一季度金属粘结剂喷射市场增长最快，打印机出货量比2021年第一季度增长了113%。虽然该工艺还不是主导技术，但它是增长最快的技术之一。 IDTechEx在新报告《金属增材制造2022-2032：技术与市场展望》中表示，粘结剂喷射市场在中期将变得更具竞争力。 2022年，随着惠普设备的正式上市，中国已经有渠道可以购买。凭借早期因MJF技术塑造的良好口碑和打下的坚实基础，惠普在国内将会有较好的市场预期。但同时，市场也会对Desktop Metal所持续树立的批量化制造形象充满极大期待。在未来较长的时间内，这两家公司将会成为角逐全球粘结剂喷射金属3D打印制造领域的绝对主角。 对于国内该技术的发展，已经有了一定的进展。随着苹果公司关注这项技术，国内企业势必也将受到资本的关注。 无疑，粘结剂喷射金属3D打印技术将会塑造一个蓬勃发展的市场。   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.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.烧结，影响粘结剂喷射金属3D打印零件控形控性的重要因素 3.理光宣布突破6000和4000系铝合金粘结剂喷射金属3D打印成形 4.粘结剂喷射+CNC+智能分层，3DEO已发货超130万个3D打印零件

在骨科植入物的制造上，电子束3D打印技术相比激光3D打印技术有着固有优势，且前者有着更早的发展历程。然而，长时间以来电子束3D打印设备都依赖进口，这给国产骨科植入物的制造带来诸多问题。 近日，3D打印技术参考注意到，我国首个采用国产电子束3D打印设备取得三类医疗器械注册证的骨科植入假体产品已经诞生。 2023年7月20日，西安赛隆增材技术股份有限公司（以下简称“西安赛隆”）合作伙伴——武汉迈瑞科技有限公司（以下简称“迈瑞骨科”）采用西安赛隆电子束3D打印设备研发的钛合金髋臼杯系统正式通过国家药品监督管理局（NMPA）审批 ，注册证编号：国械注册20233131002。该产品是我国首个采用国产电子束3D打印设备取得三类医疗器械注册证的骨科植入假体产品，标志着国产电子束3D打印骨科植入物建立起自主可控、自主创新的研发、生产体系。   3D打印髋臼杯系统注册证  从立项到取证仅耗时2年 2021年，西安赛隆与迈瑞骨科开始在电子束3D打印骨科植入物方面开展合作。西安赛隆充分发挥电子束3D打印全产业链的优势，提供了包含原料支持、设备操作、软件支持、扫描策略及工艺优化在内的全方位一站式服务，并协助迈瑞骨科开展原料、装备及工艺的验证，样件的尺寸精度、力学性能、化学成分、孔结构特性均符合相关国家、行业标准的要求。该电子束3D打印髋臼杯的孔结构具有100%三维连通、高孔隙率、高摩擦系数以及低粉末残留的特点，具有优异的骨长入效果，保证假体植入后的初期稳定性。  本次获得取证的的3D打印髋臼杯产品  项目从立项到取证仅耗时2年，体现了西安赛隆电子束3D打印设备的成熟稳定以及技术团队的专业高效。 国产技术不断突破 电子束3D打印技术具有能量密度高、生产效率快、成形应力低、真空环境无污染等特点，在骨科植入物的制造上无需后续热处理及线切割，且可以进行堆叠打印，特别适合骨科植入物低成本、批量化的快速制造。由于设备的高技术门槛以及电子枪等核心元器件、软件没有商业化产品，国内外具备商业化电子束3D打印设备制造能力的企业较少。我国电子束3D打印骨科植入物领域打印设备依赖进口，设备售价高、使用维护成本大、产品开发周期长且材料工艺包单一。 作为国内最早开展电子束3D打印设备开发的企业，西安赛隆先后突破了核心元器件、扫描路径规划、工艺以及软件的技术壁垒，推出国内首台自主知识产权的商业化电子束3D打印设备。此外，结合公司自主知识产权的等离子旋转电极雾化制粉设备，实现了高熔点金属钽、高活性锆铌合金等高品质医用球形金属粉末的制备及电子束3D打印的工艺开发，并完成百余例临床试验。  西安赛隆Y150系列（左）和T200（右）医用电子束3D打印设备 2023年，公司在国际上率先开发出了大功率、高精度、长寿命的低成本间热式电子枪，针对骨科植入物的制造需求，推出了搭载不同功率间热式电子枪的系列化医用电子束3D打印设备，设备在电子枪功率、成形精度、阴极寿命及成本等方面均达到国际领先水平，可实现多种医用金属材料骨科植入物的高精度、低成本、批量快速制造。 T200型电子束3D打印设备打印的满板钛合金髋臼杯 除了迈瑞骨科外，还有7家医疗领域客户正借助西安赛隆的电子束3D打印粉末原料、设备、工艺全产业链优势进行骨科植入物产品的开发及三类医疗器械注册工作，材料包含钛合金、金属钽、锆铌合金，产品覆盖了标准化及个性化髋关节、膝关节、脊柱、颌面等全部骨科应用场景。未来，西安赛隆将以用户需求为导向，继续精进产品与技术，为医疗客户提供更加完善、更有力的技术支持和电子束3D打印全流程服务，助力中国医疗器械企业创新升级，推动国产骨科植入物迈向新高度。 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.光固化3D打印 | 铼赛智能获ISO 13485医疗器械质量认证 2.3D扫描+3D打印，重点分析骨科微创精准矫正手术“私人定制”案例 3.Science最新：3D打印有机硅弹性体，制造出高性能生物结构 4.戏剧快要收场：Nano退出，Stratasys有望携手3D Systems，DM怕是谈了场寂寞

2月24日，3D打印技术参考注意到，知名3D打印服务商Norsk Titanium宣布，该公司已为半导体市场进行了首次商业零件交付。Norsk使用其获得专利的定向能量沉积平台，为知名光刻机制造巨头ASML的光刻系统开发预制件。 此次采用3D打印技术制造的零件为80公斤的Ti64近净形预成型件，它将用于半导体晶圆生产。Norsk表示，其3D打印预制件的成功开发使其能够从“传统锻造板生产商”手中夺取市场份额。与传统制造方式生产的预制件相比，3D打印预制件减少了140公斤的原材料浪费，节省64%。 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。2020年，Norsk宣布向波音意大利工厂交付新的787梦幻客机组件，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。 钛丝、氩气、等离子体电弧和过程控制是RPD工艺的核心因素，可以实现在快速打印的同时达到锻造强度，能够满足航空航天级的应用。Norsk成熟的生产能力可降低成本、减少机加工和材料消耗并缩短交货时间，旗下MERKE IV ™系统是当今商业生产中最快的钛金属打印机，它比基于粉末的增材制造设备快50-100倍，而钛的使用量则比传统锻件少25％-50％。 2015年，Norsk就获得了欧洲TRL8认证，这是一种评估关键技术元素成熟度的方法，得到了美国国防部、美国宇航局、欧洲宇航局和许多其他航天机构的承认。对于TRL的评估主要检查项目的概念、技术要求、经过验证的技术能力，并根据分值将其评为1到9个等级，其中9级代表技术最成熟。TRL8预示着产品不存在问题，可以提供给世界一流的航空航天与国防制造商进行最终认证和机身集成。 金属增材制造能够以传统制造无法实现的方法优化产品结构。经增材制造优化后的部件采用整体设计，无需组装操作，能够生产有机的薄壁形状，还减少了最终组件的重量和体积。这些优势在半导体设备等应用中尤其有益，半导体设备的特点是在洁净环境中封装密实、快速运动的组件，其包含许多流体管道。增材制造组件旨在提供更好的性能，在一些应用中，测得的干扰力最高降低了90%。 在最近的案例中，3D Systems利用SLM直接金属打印实现了组件集成、新的冷却策略和复杂的喷嘴形状，能够高速生产可靠的半导体喷头。金属增材制造解决方案能够提供传统方法无法生产的几何形状，包括用于沉积控制的非圆柱形喷嘴几何形状、用于提取热量的更复杂的冷却通道以及用于防止泄漏的集成组件。3D打印可一次制造数千个小孔，对成本和生产时间的影响则可以忽略不计。 3D Systems金属3D打印的晶圆台热管理部件 增材制造为半导体设备和热管理工程师提供了前所未有的设计灵活性，使集成冷却通道的复杂性达到新的水平，并减少了组件数量和组装，以提供均匀的沉积并最大限度提高喷头可靠性。 总的来说，金属3D打印的多种工艺正在融入半导体产业供应链，而且这种融入将更加深入。 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.NASA最新：转向AI设计任务硬件，借助3D打印推动太空制造能力 2.分辨率已提升十倍，第一台商业体积3D打印机开发商获800万欧元新融资 3.Fraunhofer：微结构级仿真可实现最佳3D打印工艺参数 4.速度提升5倍，Raise3D高速3D打印套件，国内发售