中国航天科工集团二院第二总体设计部（简称二部）始建于1958年，是我国组建最早的从事尖端科学技术与研制的单位，是我国最为重要的导弹武器系统研制、生产单位和空天防御事业发展的领军单位。 8月27日，二院二部发布消息称实现了某型飞行器产品复杂结构的3D打印集成制造，并指出这是3D打印技术在航天领域飞行器研制中的重要里程碑，进一步提升了飞行器轻量化水平，为未来新一代飞行器发展提供了有力支撑。 中国航天科工集团二院二部实现某型飞行器产品复杂结构3D打印集成制造。图片来源：中国航天科工集团二院二部供图 飞行器结构产品“无模具”制造，生产效率提高了一倍，在确保性能不下降的基础上，成本降低近一半，解决了传统生产模式中加工时间长、质量管控难度大、成本高等难题，通过3D打印一体化成型技术，数字化制造能力大幅提升。 二部专家介绍，航天飞行器产品结构零部件多，生产周期长、成本高。此前，一套复杂结构产品的部件常常由数十个零件组成，每个零件都要建立三维模型并设计“个性化”的工艺流程，随后在数字机床上逐一进行生产加工，生产周期往往按月计算。同时，由于“车铣刨磨”等传统机加工艺的限制，要让飞行器“瘦身减肥”很困难，直接影响飞行器的性能提升。有时候，结构设计师为了减少几克的重量也是煞费苦心。 如今，通过3D打印技术实现面向增材制造的一体化结构设计与制造，可使复杂部件的零件数大幅减少，通过一体化三维建模后导入3D打印机中直接成型，一台打印机可实现多个零件的同时打印，制造时间从几个月缩短到十余天。同时，随着零件数量的减少，部件装配环节也更简化, 结构可靠性和装配效率大幅提升。 通过基于3D 打印的优化设计，设计师可突破“车铣刨磨”等传统机械加工工艺限制，选择采用网状支撑、空心流道等更加优化的结构形式。相比传统棒料或管料的机加方式，现在可通过“一次成型、少量加工”实现高效生产。针对“一次成型”的3D打印产品，只需要对结构安装面等表面精度要求比较高的局部部位进行少量精加工即完成零件生产，从而大幅提升生产效率。 二部3D打印青年创新工作室负责人金先生表示，团队一直紧跟国内外3D打印技术发展趋势，积极开展新技术、新方法、新工艺的学习与应用，牵头解决了多个项目结构轻量化设计与一体化制造难题，力争为先进飞行器打造更轻、更强、更耐热的“钢筋铁骨”。 3D打印技术是以金属粉末、金属丝为原材料，通过逐层打印、堆积成型的方式实现构件一体化成型的制造技术，涉及数字建模、机电控制、材料科学与工艺技术等多个领域的交叉融合，具有成型精度高、制造周期短、可成型复杂外形和中空结构的特点，可满足航天产品“轻量化、高性能、快速研制”的设计与制造需求，被认为是航天领域未来结构设计与制造技术变革方向之一。 在过去的“十三五”期间，二部紧跟3D打印技术发展步伐，开展面向增材制造的结构产品设计和应用探索， 在复杂拓扑结构建模技术、优化仿真分析技术、数字化制造仿真技术、新材料应用等方面开展了研究工作。以“赛”“研”“用”等多种形式，锻炼设计师队伍，多次组织团队参加全国3D打印设计大赛并屡创佳绩。 二部结构室相关负责人表示，科技人员在提高设计应用能力的同时，将经验固化形成《面向增材制造的结构设计手册》等知识成果，使增材制造和优化设计的理念深入人心，并且在项目研制中取得了良好实效。 后续，二部将持续推动基于3D打印技术的优化设计、应用和产品创新，加强一体化结构的设计、分析、制造、性能验证等基础能力建设，促进新一代航天飞行器结构性能提升。 注：本文内容来自中国航天科工二院。欢迎转发主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.最大尺寸达0.6×0.6×0.6m，看3D打印如何深入影响我国民营火箭深蓝航天的制造流程 2.航天六院7103厂发布超3吨粉末需求，突破航天液体动力领域3D打印全流程技术 3.高强铝合金在增材制造应用过程中的主要局限性和缺陷类型 4.航天六院7103厂采用3D打印让中国载人火箭发动机更加可靠

首届深圳国际增材制造、粉末冶金与先进陶瓷展览会 (formnext + PM SouthChina) 将于2021年9月9至11日在深圳国际会展中心隆重举行。Raise3D表示，公司将倾力参与此次Formnext首秀。 市场零售价9.9万 金属3D打印机Forge1将支持单独发售 今年TCT亚洲展上，Raise3D正式发布了桌面金属3D打印解决方案MetalFuse，一款包含打印、脱脂、烧结的桌面级金属3D打印解决方案，也是全球最早发布的第二代桌面金属3D打印机，作为一款基于金属粉末注射成型（MIM）上开发出的技术，MetalFuse解决方案因能和现有成熟MIM工艺兼容，成为粉末冶金行业原型制造的不二之选。 图 | TCT亚洲展上的MetalFuse发布会现场 此次formnext深圳展上，MatelFuse核心部分——Forge1桌面金属3D打印机将正式宣布可单独出售（中国大陆地区），这意味着传统粉末冶金行业的厂商无需重复购买MetalFuse的脱脂与烧结单元。可利用原有工厂内的工业级脱脂烧结系统，进行批量生产。 图 | Forge1可大幅降低金属增材制造的准入门槛 图 | formnext 深圳展上将展示的打印样品：发动机托架 formnext深圳展期间，桌面金属打印相关活动日程如下： 发布会 桌面金属机Forge1新品发布会 时间： 9月9日 13:50 – 14:10 地点： 新品发布区，formnext 展馆内 主题演讲 基于MIM技术的第二代桌面金属3D打印方案 时间： 9月9日 15:40 – 16:00 地点： 第三届华南注射成形及增材制造技术与应用高峰论坛，formnext 展馆内 线上直播 桌面金属3D打印和MIM如何结合？ 时间： 9月10日 11:00 – 12:00 平台： 南极熊在线直播平台 参与嘉宾： 邱耀弘，昆山耀德企业有限公司，创始人张士荣，苏州兆鑫驰智能科技有限公司，总工程师陈立，BASF巴斯夫3D打印解决方案，亚太区业务及运营总监麦味，Raise3D上海复志，技术总监 扫描二维码，下载MetalFuse资料 市场零售价28999 桌面碳纤维3D打印机E2CF开放预订 桌面碳纤维3D打印机E2CF将在本次展会上开放预售。作为目前市面上最先进桌面3D打印机之一，E2CF配备IDEX独立双挤出机，柔性打印底板，快速更换喷嘴以及自动调平功能以外。E2CF的喷嘴和进料系统极为耐用，其中使用的碳化硅SiC喷嘴，将现有市面上打印机喷嘴的硬度提升了一倍（碳化硅莫氏硬度为9.5级，仅次于世界上最硬的金刚石），E2CF在测试中可以打印高强碳纤尼龙超过1000小时。 德国OKM3D的首席执行官Timmy Schramm在测试了E2CF原型机后大为感叹：“E2CF能够轻松生产坚固而轻巧的零件，这必将有助于许多行业和应用的转型。”事实上，在制造业较为发达的德国和日本，碳纤增强（短纤）相较连续长纤维在经济性上面更显示出了更大的优势。日本金星株式会社前桥事业所所长代理，饭田浩表示：“在材料中加入碳纤维后能显著增强零件的强度，我们同时有使用连续增强纤维和Raise3D的增强纤维（短纤）方案，尽管连续增强纤维的强度更高，但是短纤的使用价格只有长纤的一半左右，并已经能满足大部分的最终件强度需求。” 图 | 此次将在formnext上展示的样件 其光洁的表面展示了日本用户对于FDM/FFF的深刻理解 高性能尼龙、防静电ABS等多种特种材料 加入OFP开放耗材项目 OFP（开放式耗材项目）-- Raise3D 通过与线材厂商的合作，测试已经在市场或者即将投入市场线材和的设备是否达到完美兼容，通过调整打印参数，使得这些线材能打印出高质量的产品，这次展会将有一些新的特殊OFP材料展出。 防静电材料：PETG-ESD，材料厂商：Jabil 捷普（Jabil）为电子行业开发的防静电PETG材料，表面电阻达10^6到10^9次方，同时电阻可靠一致；大大减少静电吸附导致的颗粒污染物；可作为连接器、硬盘驱动等电子元件外壳的原型制作和小批量定制生产。高温打印材料：PPS，材料厂商：银禧科技PPS热稳定性超出PA、PBT、POM等工程塑料，长期使用温度在热塑性塑料中属最高，可达220-240℃。另外，PPS还具有良好的绝热性和阻燃性，其临界氧指数与PVC相当，可达47%，无需加入阻燃剂，PPS可达到UL94-V0级水平。尼龙材料：Lauramid（尼龙12），材料厂商：德国HandtmannLauramid（尼龙12）是所有的尼龙材料中吸水性最弱，能够抵抗水解作用。具有极高的抗缺口冲击强度，特别耐磨，并且，即使是在温度低至零下五十度的条件下，依然具有高度的缺口冲击韧性。Lauramid重量轻，运行时可以降低噪音。除此之外，在与硬质材料接触时不会发生磨损和接触腐蚀，且与不锈钢和红黄铜部件相比成本低，是代替金属的最优质材料。更多案例，可莅临9号馆E01展台参观，扫码预登记参与，节约排队登记时间，还可领取礼品一份！ 欢迎转发主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.Formnext深圳国际展百余3D打印品牌参展、百余论坛、百余新品发布 2.基于桌面金属3D打印的Ti64钛合金材料和工艺被突破，细数其难点和应用 3.焦点关注：上海复志将推全球第二代桌面金属3D打印解决方案 4.强强联合 |…

2021年8月20日，中国空间站航天员在机械臂的辅助下第二次成功实现太空出舱和相关工作。而在此前的7月4日，航天员乘组首次出舱检验了航天员与机械臂协同工作的能力，为第二次出舱活动的顺利实施奠定了重要基础。 这两次的出舱作业将“机械臂”这一神器带入了大众视野，引起了广泛关注。2020年9月，面向空间超大型天线结构的在轨增材制造技术与超大型空间光学装置在轨组装和维护技术被纳入该年度宇航领域十大科学问题和技术难题。这两项技术的实现，都难以离开机械臂的辅助。 2021年8月26日，中国航天科技集团详细介绍了空间站机械臂，并将其称为——中国擎天巨臂，它是目前我国智能程度最高、技术难度最大、系统最复杂的空间智能制造系统。中国载人航天工程总设计师周建平介绍，机械臂的作用在于空间站组装建造、维护维修、辅助航天员出舱活动等任务，“是中国空间站在轨建造能力水平的重要标志”。本期，3D打印技术参考介绍机械臂在空间在轨增材制造技术中的应用。 空间在轨增材制造的需求 随着我国在轨任务需求的增长和规模的扩大，在可以预见的未来将会有更多且更大的空间系统在轨运行，如大口径空间望远镜、超大型通信卫星天线、超大型太空发电站等。 在大型构件的在轨组装方面，受火箭推力、整流罩包络及机构复杂度的影响，未来深空探测、天文观测、战略侦察等工程所需的大面积、大跨度空间结构一次性实现在轨布署有较大的难度。空间在轨增材制造、在轨组装可将单次/多次发射入轨的结构模块、功能模块等基本单元依序组装成期望的大型空间系统。 詹姆斯·韦伯太空望远镜的直径为6.5米，目前我国运载能力最大的火箭长征五号内部直径为4.5米 詹姆斯韦伯望远镜另一方面，航天器的质量往往非常大，但实际上在空间微重力环境下并不一定需要结构非常强，航天器的结构做的很重、很大，是因为要经受住航天发射过程中的巨大冲击。如果能够实现空间在轨制造，也将大大减轻航天发射的成本。 空间在轨增材制造属于在轨制造的一种重要形式，它将有效解决未来空间超大型天线系统建设的难题，为超大型空间结构的在轨建设和维护提供有效手段，对推动我国天文观测、空间太阳能发电等领域技术发展与应用具有重要作用。 太空发电站效果图   空间在轨增材制造的技术途径目前在轨制造主要通过真空增材制造设备或机器人实现。通过在“国际空间站”上的增材制造设备制造零部件，区别于地面的核心在于保证微重力、真空条件下制造零部件的力学性能；通过机器人在轨制造，即采用具有增材制造功能的多臂机器人，利用碳纤维等材料建造桁架子结构，并将这些子结构组装成为大型系统。 空间机器人通过在轨增材制造实现大型航天器构建 利用多臂机器人进行在轨制造则可以追溯到1993年，德国通过地面操作太空机器人完成预定任务，随后日本、加拿大、美国、俄罗斯、中国也进行了相关研究与探索。机器人的主要形式经历了从单机械臂到双机械臂到目前多机械臂的发展，任务形式也从在轨捕获、在轨维修，发展到在轨组装，也即机器人在轨增材制造。 中国擎天巨臂——空间机器人系统 中国非常重视空间机器人系统的研制，在载人航天空间站规划了大型、中型两套空间机械臂系统，也利用载人飞行器开展了空间机器人相关技术的在轨验证。 中国载人航天空间站在建造阶段配备核心舱 、 实验舱机械臂两套机器人系统。核心舱机械臂是空间站组装、建造以及航天员舱外操作的重要装备。从2006年开始，五院总体设计部就召集精锐专家、骨干力量组成空间站机械臂的技术攻关工作团队，先后花费6年时间开展近百余项工程摸底与关键技术验证工作，并在2015年、2017年顺利完成力学试验以及EMC试验，最终于2021年4月随着天和核心舱一起进入太空预定轨道。 空间站核心舱机械臂是目前同类航天产品中复杂度最高、规模最大、控制精度最高的空间智能机械系统，其展开长度为10.2米，最多能承载25吨的重量，是空间站型号任务中融合了机、电、热、控制、光学等多个专业的“大力士”。 同时，它模仿了人类手臂的七自由度，其中肩部设置了3个关节、肘部1个关节、腕部3个关节，一共7个关节。每一个关节对应一个自由度，就如同人的手臂一般，具有七自由度的活动能力。通过各个关节的旋转，机械臂能够实现自身前后左右任意角度与位置的抓取和操作，真实地模拟人类手臂的灵活运动，为航天员顺利开展出舱任务提供了强有力的保证。 机械臂多级联组合 空间站核心舱机械臂还是我国首个能长期在太空轨道运行的机械臂。作为我国首个实现工程研制的大型空间机械臂产品，机械臂还具备“爬行”功能。“肩3+肘1+腕3”的关节配置方案中，肩部和腕部关节配置相同，意味着机械臂两端活动功能相同。同时肩部与腕部各安装了一个末端执行器，作为机器臂的“触手”，末端执行器可以对接舱体表面安装的目标适配器，机械臂通过它们的对接与分离，同时配合各关节的联合运动，就能实现在舱体上的爬行转移。 NASA大型结构机器人在轨装配项目 2015年7月，NASA启动“大型结构系统太空装配”项目，旨在实现大型模块化结构系统在太空中的自动装配、服务保障、翻新、重构以及再利用。 NASA授予太空制造公司（Made in Space）价值2000万美元、为期两年的“建筑师”项目合同，研发装有机械臂的3D打印机，并将其安装在国际空间站外部分离舱。这种太空制造与装配设施将使NASA和私营公司仅需将增材制造所需的原材料和某些高价值部件（如传感器、电子元器件和电池）发送至太空，便可以在太空中用机械臂将这些零部件与增材制造的零部件装配起来。“建筑师”项目官方名称为“多功能太空机器人精确制造与装配系统”，是NASA“临界点”计划选取的3个在轨机器人制造与组装航天器和结构相关项目之一。 Made in Space空间机器人演示在轨增材制造 空间在轨增材制造地面试验 美国Tethers Unlimited公司研究的在轨制造系统——“蜘蛛制造”，将利用蜘蛛状机器人在轨进行大型空间结构如天线、电池板、桁架和其他多功能结构的制造与组装。只需要将原材料送入轨道，即可由机器人利用增材制造技术在轨制造，并将制造的零部件装配成大型系统。“蜘蛛制造”已完成机器人样机制造，进行了地面演示，验证了“蜘蛛制造”概念关键工艺的基本可行性。该公司从2016年开始制造第二代机器人原型。 END 配备机械臂的空间机器人是实现空间操控自动化和智能化的重要手段之一。在当前在轨应用及验证的基础上，未来空间机器人的应用方向将从空间目标的抓捕与移除、高价值目标的在轨服务与维修发展到空间大型构件的在轨组装等任务，空间机器人也将成为空间在轨增材制造的关键。 欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.专访中科院太空制造技术团队：介绍太空立体光刻3D打印的意义 2.新一代载人飞船实验船，实现60余件金属3D打印产品在轨应用 3.几种主流陶瓷3D打印工艺的关键特点及航空航天应用面临的挑战 4.考虑工艺约束的3D打印自支撑晶格用于中国新型超轻航天器结构

2021年8月24日，上海远铸智能技术有限公司成功向上海峻宸集团交付一批工业FDM/FFF 3D打印设备，此次合作意味着峻宸集团将3D打印服务能力扩充到了工业FDM/FFF领域，可以提供更具功能性的部件3D打印制作加工能力，也意味着远铸智能推动将工业FDM/FF技术应用于中国的手板市场方面又迈出了坚实一步。 峻宸集团执行董事长苏大威先生和远铸智能CEO韩成超先生峻宸集团专注于三维打印服务及技术应用，拥有200多台工业级3D打印设备，可以为客户提供一站式3D打印服务，包括专业设计和制造综合解决方案以及产品定制的批量打印服务，涵盖了数10种打印工艺如SLA, DLP, Polyjet, MJF, SLM, SLS等。 3D打印手板可以帮助客户大大降低生产成本和缩短产品上市的时间，当前3D打印技术已经广泛渗透应用于手板的生产制造。随着客户对应用的深入理解，对打印件的力学性能、抗疲劳性能、恶劣环境的耐受性能等提出了更加苛刻的要求，希望3D打印件不但可以满足外观要求，还可以进行功能性测试以进一步验证产品设计在最终使用时的效果，甚至直接可以将打印件用于产线的工装夹具以及产品的小批量生产。 FUNMAT PRO 610 HT FUNMAT HT 和 FLEX 510 峻宸集团执行董事长苏大威表示：“增材制造加工工艺已经成为手板市场首选的生产工艺之一，尤其在制造业有着更为广泛的应用基础。增材制造工艺主要有几种不同的形式，每种工艺各有优势。随着3D打印材料应用的拓展和需求的挖掘，2021年8月峻宸集团决定正式引入工业FDM/FFF打印工艺到我们的工艺体系中。工业FDM/FFF打印工艺可以很好的与目前使用的SLS/MJF打印工艺进行互补，FDM/FFF打印能够解决大尺寸高性能材料零件的整体打印和薄壁零件打印热变形问题，并且有更多的材料可以选择，可打印具备耐腐蚀、耐高温、高强度、阻燃等特性的高性能塑料，如PEEK，PEKK，ULTEM，PPSU等和工程塑料如PC, PA, ABS以及相关的复合材料、防静电材料等，更多材料选择将大大拓宽市场应用场景。” 共同推动3D打印技术在各行业中的发展 苏大威还表示，“峻宸一直与各3D打印设备厂商都保持着深度合作，2021年开始与远铸智能合作工业FDM/FFF工艺，远铸智能是一家专注于工业FDM/FFF技术研究与技术应用的高科技企业，产品已被汽车、航空航天和其他工业领域的全球知名企业广泛采用，在推动将3D打印技术应用于不同工业领域方面与峻宸集团的发展理念深度契合，我们也很荣幸能与远铸共同来推广创新工业FDM/FFF增材制造解决方案，一起来推动3D打印技术向不同行业的快速渗透和发展！” 此次交付的产品中，FUNMAT PRO 610 HT成型尺寸能够满足打印大尺寸零件或多个相对较小尺寸零件的生产需求，通常工业FDM/FFF 3D打印设备的成型尺寸普遍在400x400x400mm以下，但是此次交付的FUNMAT PRO 610 HT可以打印高达610*508*508mm的零部件。 远铸智能CEO韩成超表示：“远铸智能自创立之初就一直坚守推动3D打印从原型制造走向批量生产的愿景和初心，并且坚持以技术和产品创新推动公司向前发展，公司是全球最早可以提供PEEK类材料3D打印解决方案的公司之一，也一直是该领域的领先者和推动者。面向客户日益增多的小批量制造需求，经过近4年的持续研发投入，在2020年推出了批量生产应用的工业FDM/FFF设备FUNMAT PRO 610 HT，填补了国内市场空白，可以满足高性能材料和工程塑料的小批量生产需求，特别是提供了国内手板厂难以找到的更具经济投资效益的工业FDM/FFF解决方案。” 此设备配备高达500°C的全金属双喷头，可打印市场上几乎所有的热塑性材料。高温恒温腔室也实现了打印与后处理的一体化，打印件可以更好的成型，并具备较高的机械强度和较低的内应力。为了确保模型打印的成功率和减少设备维护时间，FUNMAT PRO 610 HT配备的液冷系统可显著解决丝材打印堵头问题，延长打印机的寿命和提高大尺寸打印件质量。 FUNMAT PRO 610 HT一体成型打印的ULTEM 9085交通工具仪表盘原型件 开拓原型验证和小批量生产应用 韩成超补充道：“峻宸集团是国内将3D打印应用于手板行业批量生产的创新者和开拓者，在将3D打印技术应用于汽车、航空航天和家电等领域的原型验证和小批量生产中有非常深厚的积累，在增材设计（DFAM）、打印服务和后处理等方面的丰富经验令人印象深刻。峻宸集团与远铸智能在推动3D打印走向批量生产的愿景不谋而合，我们的工业FDM/FFF解决方案也刚好增强了峻宸集团在功能验证和小批量生产方面的能力。” 峻宸集团和远铸智能强强联合，双方将以本次合作为基础，共同携手开发国内手板市场创新应用，提供更多应用解决方案。 关于峻宸集团 峻宸集团是一家专注于三维打印服务及技术应用的高科技企业，公司拥有200余台工业级3D打印设备，打印材料涵盖树脂、尼龙、金属、全彩、红蜡等40多种，10000+㎡的生产规模。能够快速为客户提供专业的“设计与制造”综合解决方案和产品定制批量打印服务商。2020年12月30日，峻宸集团在上海股交所小科创挂牌成功，成为国内增材制造3D打印服务企业首家小科创挂牌成功企业。 关于远铸智能 INTAMSYS是一家全球领先的提供高性能材料3D打印和工业直接增材制造解决方案的高科技公司，由来自海内外世界一流高科技公司从事多年精密设备开发、高性能材料研究的工程师团队联合创建。远铸智能聚焦于航空航天、汽车、电子制造、消费品、医疗、科研等行业领域，提供从功能测试原型制作、工装夹具制造到最终产品直接批量生产的完整增材制造解决方案，产品涵盖设备、软件、高性能材料及打印服务等。 欢迎转发主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.视频解读：如何应对大尺寸高性能材料3D打印带来的挑战 2.旨在替代金属，世界最大高性能聚合物3D打印机的成型尺寸达1 x 1 x 1 m 3.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 4.Stratasys 3D打印机关键专利本周到期，高温FDM市场将迎重大变化

2021年7月，深蓝航天“星云-M”1号试验火箭在陕西铜川深蓝航天试验基地完成了“星云-M”1号试验火箭首次垂直起飞和垂直降落（VTVL）的自由飞行试验（又称“蚱蜢跳”），首飞试验任务圆满成功。 执行本次飞行的“星云-M”1号试验箭配套了由深蓝航天自主研制的“雷霆-5”型液体火箭发动机（下文简称：LT-5），是国内首型使用3D打印技术制造的针栓式电动泵液氧煤油发动机。 “雷霆-5”型液体火箭发动机真空推力最大为50kN，发动机能够实现50%-110%推力区间调节；同时，LT-5采用了电动泵调节推进剂流量，针栓式喷注器可自动维持不同工况下的稳定燃烧，将此两项技术结合在一台发动机上在国际上也是颠覆式创新。 3D打印技术革新 LT-5发动机大量选用3D打印技术，利用先进的打印设备最大限度发挥镍基高温合金粉末材料的高强度、延展性、抗断裂性和低可变性等优质特性，成功突破传统火箭发动机制造模式的低生产效率、复杂工艺路线、周期长的瓶颈。 其中收扩段、喷注器壳体，氧入口等关键部件通过在打印过程中严格控制工艺，保证零件外形尺寸、内流道精度及降低粗糙度；且3D打印毛坯件仅需后期少量机械加工就可以满足装配精度要求和使用要求，零部件加工周期大幅缩减的同时，大大缩短了产品重复制造周期和迭代速度，摒弃了传统火箭发动机制造的重资产模式，产品供应链更短、更高效、更易协同，总成本更低。 供应链深度合作 深蓝航天另辟蹊径，多方位与国内一流打印服务商开展合作，促使深蓝航天产品技术研制能力的快速提升和工程化应用齐头并进。 目前正在研制中的新型发动机同样选择了经过验证的3D打印技术和后处理工艺，新交付的发动机结构部件最大尺寸达到0.6×0.6×0.6m。通过一系列的研制测试，自主掌握了3D打印粉末选型、增材制造形性控制、增材流道结构表面高质量磨料流光整等多项关键技术，具备了产品多行面、多腔道、再生冷却通道等复杂精密构件的增材制造研制能力。 LT-5发动机已先后参加多次地面点火试车、全箭静态点火测试，同一台发动机的累计工作次数超过10次、累计工作时间超过500s，每次均为大范围变工况工作状态。 本次飞行演示着陆后经综合测试，发动机状态良好，各项技术指标正常，满足再次复飞的要求,有力地证明了发动机产品初步达到可重复使用的预期设计目标，为工程化可重复使用发动机产品积累了宝贵的研制经验和实际使用数据。 3D打印技术在深蓝航天火箭发动机研制应用上获得的成功，使深蓝研发人员更敢想，更乐于新结构的尝试，让“设计-制造-测试”实现的更精益、更高效；3D打印技术已成为深蓝航天逐梦太空，实现低成本、可回收复用新一代智慧火箭的重要工具。 扩展阅读： 在当下竞争激烈的国际航天发射市场，美国的SpaceX、Blue Origin等商业航天公司已经在增材制造领域取得了突破性进展。Blue Origin贝索斯的蓝色起源首次载人太空之旅乘坐的新谢泼德太空船上就有超过400个增材制造的零件；而其新一代液氧甲烷火箭发动机BE-4，更是有很多关键部件采用3D打印制造，如发动机增压泵（OBP）外壳采用铝合金打印，液压涡轮，涡轮喷嘴和转子采用镍基合金打印。 在2017年，普惠·洛克达因公司利用增材制造工艺生产的铜合金全尺寸推力室通过了热试车考核，后续将用该推力室取代当前的RL-10C发动机不锈钢管束式推力室，获得更优的冷却性能，同时提高发动机可靠性。 3D打印技术应用在液体火箭发动机上有很多显著的优势，深蓝研发人员将不断总结经验，借鉴行业内已知成果的同时，继续在结构件轻量化设计、铜材&镍基高温合金异种材料组合增材制造、电弧增材制造等关键技术上深耕、创新。 注：本文内容来自深蓝航天。欢迎转发主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.国内首次由3D打印制造的火箭发动机完成真实飞行工况考核，低空垂直回收飞行试验圆满成功 2.航天六院7103厂发布超3吨粉末需求，突破航天液体动力领域3D打印全流程技术 3.航天六院7103厂采用3D打印让中国载人火箭发动机更加可靠 4.考虑工艺约束的3D打印自支撑晶格用于中国新型超轻航天器结构

近日，GE航空发布消息称，其位于奥本的增材制造工厂已发货第100000个3D打印的燃油喷嘴，这是该公司和3D打印行业的重要里程碑。奥本工厂于2015年开始生产3D打印的燃油喷嘴，是业内第一个使用增材制造技术生产飞机发动机零件的大规模制造工厂。 这款知名的3D打印燃油喷嘴最初转为LEAP发动机开发和制造，根据发动机版本的不同，每台发动机上安装有18或19个燃油喷嘴。基于3D打印带来的制造优势，新设计的燃油喷嘴将原来的20个部件变成了一个精密整体，并与其它组件通过钎焊连接，喷气燃料通过喷嘴内部的复杂流道实现自身冷却。最终，新喷嘴重量比上一代减轻了25%，耐用度提高了5倍，成本效益上升了30%。 实际上，LEAP 3D打印燃油喷嘴的开发先于GE Additive（GE增材） 的成立和GE对 Concept Laser以及Arcam的收购。而前者的发展一直依托于GE航空这个强有力的“靠山”，航空发动机燃油喷嘴也是GE增材实现快速发展的“诱因”。 2010年，GE航空成立增材制造部门，在2012年GE成功用增材制造的方式制造了第一个燃油喷嘴，而为了保证服务稳定性，财大气粗的GE开启了在3D打印领域的疯狂收购。 2012年，GE先是收购了最初的燃油喷嘴加工服务商Morris Technologies，使公司初步具备了一定的3D打印技术服务能力；2013年，收购意大利航天公司AVIO，掌握了“电子束选区熔融技术”，并用于制造钛铝合金低压涡轮机叶片； 2016年，GE先后斥资6.85亿美元以及5.99亿美元收购了两家世界领先的金属3D打印公司，瑞典Arcam与德国Concept Laser。随后，在整合了行业众多优质资源后，GE Additive公司成立。 GE增材将收购的两类增材制造技术纳入生产体系 至此，GE一跃成为全球最大的3D打印厂商，也完成了从增材制造应用向增材制造装备及服务供应商的转变。2017年，奥本工厂交付的燃油喷嘴数量为8000个；2018年10月，交付总量达到3万个；如今，GE增材已经打印了超过10万个航空发动机燃油喷嘴，并实际应用于其最先进的“LEAP发动机”中，空客A320 NEO、波音737 MAX和中国国产C919大型客机都采用了Leap引擎。 虽然，大规模的收购让GE快速切入金属3D打印领域，并成为这一领域的领头企业，但这一切的背后，GE航空功不可没。 GE航空是世界领先的民用、军用、公务和通用飞机喷气及涡桨发动机、部件和集成系统制造商，全球每2秒钟就有一架应用GE发动机技术的飞机起飞，而它的发展也可以看作是美国航空产业发展的缩影。 100年前，从GE研发的涡轮增压器首次解决飞机发动机在高海拔地区性能减弱的问题开始，GE正式进入航空领域。随后，GE航空相继创造了很多“第一”，其研发了美国第一台喷气式发动机、世界第一台大“涵道比”涡扇发动机、旗下CFM56系列发动机更是成为航空史上首个实现10亿飞行小时的发动机系列。 GE增材将300个零件合并为一个，3D打印的发动机中框结构 GE航空和GE增材合作证明，金属增材制造可以与传统铸件的价格持平 GE9X发动机包含304个3D打印零件可以说，GE推动了美国航空产业的发展，而美国航空产业也成就了GE航空。百年的资源积累，让GE增材能够与自身产业快速融合，与其他金属3D打印公司为了业务四处奔波不同，仅仅是来自GE航空的需求就足够竞争对手“眼红”，不仅如此，GE医疗、GE工业也将继续推动其3D打印业务发展。 而在金属3D打印技术的使用方面，GE增材并不局限于现有的技术。为提高3D打印技术的规模化制造能力，2017年，GE增材宣布开发粘结剂喷射金属3D打印技术，并获得了GE旗下多部门的支持。目前，GE增材已经可以采用该技术打印航空、能源、汽车和其他工业领域使用的多种合金，不断开发的新材料和形状解决方案，能够满足客户的各种应用需求。 目前，GE增材已经成为3D打印行业的重要参与者，尤其在新应用开发方面，一直在引领技术发展。 注：本文部分内容参考《美国航空业成就GE增材，中国航天崛起能否再造铂力特》。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 增材：连续增材生产是一场马拉松，而非短跑冲刺 2.GE增材：具有增强后处理和质量控制的金属3D打印 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.航天六院7103厂发布超3吨粉末需求，突破航天液体动力领域3D打印全流程技术

基于DLP的3D打印设备，已成为目前市场上最常见3D打印机产品。该技术不仅打印精度高，可达微米级，用此类设备打印出来的模型表面非常光滑细腻，远超其他成型技术。同时，该类设备打印速度也非常快，是目前市面上常见设备里成型速度最快的产品类型之一。 然而在常规印象里，DLP 3D打印的产品多用于制造牙模、首饰原型、动漫手办等不需要很高性能的产品。实际上随着材料的突破，DLP3D打印+高性能+复杂结构，正在很多领域获得认可。本期，跟随3D打印技术参考，了解该技术如何用于现代机械设备最终零件制造。 【采用DLP 3D打印制造高性能复杂结构最终用途部件】 传统制作方式带来的缺陷 南京蓝锐自动化科技有限公司（以下简称“蓝锐”），是一家从事现代化生产机械化设备研发制造的公司。虽然公司成立时间不久，但其科技化的步伐却成为了行业的佼佼者，从智能机器人的研发，到工业自动控制系统装置制造，都能看见蓝锐的身影，而在高科技术日新月异的今天，蓝锐率先针对农业移栽领域开发了一款移栽机器人，并用3D打印打开了解决处理复杂结构的难题，助力农业自动化的生产。 作为为数不多的在国内研发农业自动化机器的企业，在使用3D打印快速设计、制作、处理结构复杂的农业自动化设备之前，在制作一个复杂部件时，开发团队需要经历以下流程：根据实际需求构思零件模型、使用传统CNC技术制作大量不同的样件模型、模型修整与调试、 CNC加工获得最终的测试原型。而面对一些结构非常复杂的零部件，还不一定能实现制作，这让蓝锐很苦恼，也一度让研发停滞不前。 【打印零件实拍】由于每一个结构复杂的部件都以CNC加工制作方法生产，这就需要进行大量的沟通和协调，在生产过程中，开发团队就要依靠具有丰富专业知识的技术人员来跟进整个环节。冗长的时间，高昂的成本，复杂的过程，这些都耗费技术人员大量的时间与精力，更提高了原型打样中设计迭代的费用，甚至还要为最后难以实现的结果买单。 DLP 3D打印处理结构复杂部件效果惊人 “其实，在使用DLP技术的3D打印设备之前，我们还寻求过诸如FDM等技术的3D打印方案，但是因为生产耗时久，且成型效果欠佳，价格高昂，遂放弃了使用。”蓝锐的工程师如是说。 为了提升研发效率，通过了解3D打印行业的相关知识以及多方比较，最终因为性能、价格以及服务，蓝锐决定采购一台Rayshape的DLP 3D打印设备——Shape 1。而将3D打印技术引入农业自动化设备零部件的原型制作中，这样的转变呈现出了惊人的效率提升。 【蓝锐采购的Shape 1（右一）及 ShapeCure（左一）实拍】使用3D打印技术制作测试复杂结构的原型，只需要先设计出符合需求的模型数据，然后，将模型导入切片软件，最后用3D打印机直接将模型打印出来。利用3D打印技术，蓝锐团队可以快速高效制作出一个完整的、高精度的原型零部件，也可以根据实际的装配出入，调整设计的零部件，以此达到轻松进行验证测试。 【蓝锐农业机器人可长期在高湿高热的大棚内作业（由于客户专利保密遂截取了国外类似设备视频）】正因为农业机器人的设计结构复杂，蓝锐因为使用了3D打印机，这得他们拥有了绝对的自主研发与生产能力，避免了竞品逆向抄袭，使之成为市场上独一无二的产品。 使用 DLP 3D 打印机的优势 开发产品速度提高一周 3D打印大大提高了原型制作和设计迭代的效率，减少了生产时间和成本。蓝锐的工程师表示，使用Rayshape DLP 3D打印机时，开发产品速度可以提高一周。因为3D打印技术帮助他们省去了繁琐冗长的CNC加工流程，全程变为数字化生产，这大大减少了费用，同时缩短了设计流程和时间。 【效益对比】打印多个零件与打印单个耗时相同 因为Rayshape采用的DLP 3D打印技术，其原理为数字面曝光，也就是说，在打印的时候，DLP技术一次投影固化一个面层，这与FDM的3D打印技术相比，成型速度更快，尺寸精度和分辨率高，对于打印复杂细节的零件来说更具优势。此外，打印一个零件与打印多个零件耗时一样，这充分满足了研发生产时所需要的小批量生产。 【蓝锐用Shape 1小批量生产的零部件】单个零件降低80%以上的生产成本 复杂模具的开发制作相当昂贵，为了制作一两件样品而开发样品模将大大增加生产成本。使用3D打印样品不仅可以免去模具开发制作的费用，还可以缩短制作时间，将以往1周的打样制作时长缩短至1天。整体分析来看，使用DLP 3D打印技术帮助蓝锐单个零件降低了80%以上的生产成本。 提升设计迭代灵活性 3D打印可以打印出任何几何形状，大大提高了设计的灵活性。3D打印可以帮助研发者实现各种打样模型和复杂零件的制作，更好地满足设计中的个性化需求。 【蓝锐用Rayshape 3D打印设计的农业自动化零部件】提高制作自主性 在使用3D打印技术进行原型制作时，3D打印的方式不仅提升了开发团队在设计时的效率，在设计过程中即可同步进行验证，在开发正式模具前将所有问题排除，大幅提高了生产制作的成功率。 先进DLP 3D打印机的特性 由于Shape 1的使用，使蓝锐成功的实现了在办公桌上快速制作高性能零件，并成功应用在了功能原型上。不单单是蓝锐，整个Shape 1系列均提供了针对实物产品的设计部门、研发部门和工程部门的应用方案，在外观原型、功能原型、工装夹治具方面均有良好的表现，对于高度小于10cm的零件，可在一天内完成两次设计迭代。 【Rayshape Shape 1设备】 不仅如此，Shape 1系列采用进口工业级DLP光机，使用寿命可达3万小时，在此期间，无需维护，亦无需跟换光源元器件。畸变极小，光均匀度高，光衰极低，真正做到高可靠度，免维护。 此外，Shape 1 系列匹配了Basic、Functional系列高性能专用光敏树脂，具有低翘曲，低收缩，耐热等特点，在经济性和材料性能方面均有较大的优势。 【部分Basic & Functional材料】纵观Shape 1的打印特性，设备拥有稳定的成型温度环境，打印表现稳定、可靠，为消费电子、低压电气以及汽车电子等行业带来全新机遇。 DLP 3D 打印在智慧农业市场的机遇 目前，我国智慧农业已经初具规模并呈现良好的发展势头，但仍然处于新模式和新业态的发展时期，产业链正在逐步形成阶段，在关键技术和制度机制建设上还需不断推进和完善。未来，农业产业必将向着机械化、智慧化、自动化方向发展，而3D打印将作为智慧农业走进现实的重要环节。 “相信3D打印技术能突破限制，帮助农业自动化以更低的投入产出比，实现更好的发展。”蓝锐的工程师表示，未来，蓝锐希望与Rayshape展开更加深度的合作，共同研发更适配农业自动化的高性能材料，为推动3D技术惠及智慧农业贡献自己的力量。 欢迎转发主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.开核桃、抬杠铃丨一款“高刚耐温、超精细、低蠕变”的功能性3D打印树脂 2.福特采用大幅面（1m³）3D打印机制造夹具和固定装置 3.分责任，抓落实！美国防部发布使用增材制造的官方政策 4.陶瓷3D打印面临的挑战，一种增韧解决方案与未来市场

近日，美国航天局（NASA）喷气推进实验室（JPL）采用一种不同于基于激光或电子束的增材制造工艺生产了一种铝合金航天器用热交换装置。采用新设计的热交换器取代了在长期任务或极端条件下可能出现故障的数十个小零件和接头，不仅对太空应用而且在石油钻井和航空等领域都有潜在益处。NASA JPL 技术专家表示，该工艺所能解决的不仅是一个任务的一个问题，同时将为NASA和工业界解决一类问题。该工艺就是由Fabrisonic公司推出的超声波增材制造（UAM）技术。 超声波增材制造实现了铝合金热交换器的整体制造 超声波增材制造的技术原理 超声波增材制造（UAM）是基于传统的 “超声波焊接”工艺，其利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面，在加压的情况下，使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。而当这种焊接方式被应用到3D打印机上时，也就成就了这项新的3D打印工艺——“超声波增材制造”。 超声波增材制造原理 超声波增材制造能够实现不同金属间的冶金结合 超声波增材制造采用金属薄片为材料，能够实现真正冶金学意义上的熔合，并可以使用各种金属材料如铝、铜、不锈钢和钛等。UAM的制造过程包括通过超声波逐层连续焊接金属片，并不时通过机械加工来实现指定的3D形状，从而形成坚实的金属物体。通过结合增材和减材处理能力，UAM可以制造出深槽、中空、栅格状或蜂窝状的内部结构，以及其它复杂的几何形状，这些结构和形状通常无法使用传统减材制造工艺完成。此外，该技术的重要优势是能够制造多金属零件。 超声波增材制造生产多材料一体化构件 自 2011 年成立以来，Fabrisonic 已多次与 NASA 合作。2018 年，Fabrisonic和NASA JPL开始探索如何使用超声波增材制造来生产 3D打印热交换器。当时，3D 打印组件通过了NASA的质量控制测试，并被认为可以在太空使用。今年早些时候，NASA JPL宣布他们使用 Fabrisonic的设备为卫星开发了价值更高的3D打印热交换器。 3D打印的散热器由铝和铜两种材料构成，可以让热量更均匀地分布在整个表面 在太空中，极端温度可能会有数百度变化。热交换器可以通过吸入或排出热量来帮助航天器内部保持稳定温度。热交换器通常内置流道，并连接到带有支架和环氧树脂的金属板上。传统上，热交换器由多个相互连接的部件组成，这会给设备带来许多潜在故障风险，NASA JPL选择采用UAM技术3D打印一体化的热交换器。 ‍由UAM技术3D打印的大尺寸热交换器 事实证明，整体制造可以使组件的可靠性得到显著提高，并降低长期太空任务或地球极端条件下的故障可能性。3D打印热交换器还带来了性能提升，与通过传统方法制造的热交换器相比，重量减轻了约 30%，性能提高了30%。除此之外，这项技术在几天之内便完成了这种复杂结构的零件生产，缩短了NASA航天器的开发周期。 含有内部通道的铝铜复合材料部件 除铝和铜的一体化制造之外，NASA JPL还利用Fabrisonic的UAM 技术实现了金属钽与铝合金部件的结合。为保护电子组件免受强烈空间辐射并保持组件尽可能轻巧，NASA JPL在铝合金航天部件的中间添加了能够抗辐射的金属钽层，从而获得了既抗辐射又极轻的3D 打印组件，该组件的每种金属特性均保持不变并能按预期运行。 除以上应用之外，NASA还于2020年在 SBIR项目中使用UAM技术成功将不同的非晶合金与其他金属合并来克服腐蚀问题。 超声波增材制造生产内置传感器的“智能结构” 因为金属没有被加热焊接，UAM技术可以在零件的制造过程中嵌入电子装置同时不会发生损坏。过去使用常规焊接技术加工智能材料所面临的最大挑战就是，材料融化往往会大大降低智能材料的性能。因为UAM工艺是固态的，不涉及熔化，这个工艺可以用来将导线、带、箔和所谓的“智能材料”，比如传感器、电子电路和制动器等完全嵌入密实的金属结构，而不会导致任何损坏。因此，超声波增材制造非常适用于“智能材料”的打印以及“智能结构”成形。 内置电子装置的“智能结构” NASA在其航空测试中利用通过UAM技术打印的光纤传感器来检测商用机身的弱点和性能问题。这些传感器使用UAM技术内置于铝合金零件内部，能够获取有关金属健康和性能的准确、实时数据。同时，由于外层金属的保护，传统器可以在太空等恶劣环境中工作。除此之外，NASA还于 2019年采用UAM技术将传感器直接3D打印到了燃料管道中，用来收集低温燃料管道中的数据，以更好地了解发动机的运行情况。 内置传感器的发动机燃料管道 UAM可以结合智能材料本身的特点随时改变不同结构零部件材料的特点，因此UAM技术具有以下优势： （1）高速金属增材制造，成形复杂结构。UAM与传统3D打印技术一样，同样具有成形的高效性与高复杂性，属于自由净成形工艺。（2）固态焊接可以实现：异种金属的结合、包层、金属基复合材料、“智能”或反应式结构。UAM工艺是基于传统的电磁波焊接技术，因此，成形过程可以实现固态焊接，实现异种金属的链接或包层。（3）低温工艺可以实现：电子嵌入防篡改结构、非破坏性、完全封装的光纤嵌入。 END UAM工艺不需要高温环境，在低温下就可以实现制造过程，因此，对于那些在高温下会改变本身特性的材料而言，UAM可以轻松实现复杂结构的成形或者对需要封装的嵌入结构实现制造。基于传统工艺的新型3D打印形式正在使增材制造工艺的种类更加丰富，同时也满足了更多的制造需求。除超声波增材制造工艺外，3D打印技术参考在往期文章中提到的搅拌摩擦焊也是其中一种。 欢迎转发主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.无须高能热源、不需气体保护，能以10倍速度成型的金属3D打印技术 2.国家科技重大项目「微铸锻铣磨」增减材复合制造机床通过验收 3.基于SLM的增减材混合制造新形式：激光熔融与超快激光切割相结合 4.南科大：一种新型抛光技术，可获得纳米级超光滑表面

从原型制作，模具开发再到功能完备的终端零部件的整体生产，工业级3D打印技术，从设计到制造，让一切都更轻、更快、更可靠。航空航天和汽车工业一直探索通过3D打印的方式生产、制造终端零部件以提高效率、减少浪费，从而成为工业级3D打印技术早期的受益者。 大尺寸高性能材料3D打印除了粉末床技术，基于桌面的熔融挤出技术正在获得越来越多的关注，也正在成为先进制造行业无法忽视的重要技术。然而，大尺寸高性能材料的3D打印，目前仅有少数企业攻克了其中的制造难题。 FUNMAT PRO 610 HT能够满足工业级高性能材料打印的需求，为生产赋能，激发3D打印的潜力，探索工业应用的无限可能。该设备配备高达500°C的全金属双喷头，可打印FFF市场上几乎所有高性能材料。但仅凭高温组件不足以支撑大尺寸打印，另一个关键挑战是大尺寸部件在打印过程中的变形翘曲开裂现象。基于INTAMSYS FUNMAT HT平台成熟的运行经验，FUNMAT PRO 610 HT增强了腔室热设计，300℃恒温腔室可以满足打印件温度的均匀性，从而能够很好的解决变形翘曲开裂问题。同时，高温恒温腔室也实现了打印与后处理的一体化，打印件可以更好的成型，并具备较高的机械强度和较低的内应力。 为了确保模型打印的成功率和优化设备维护时间，FUNMAT PRO 610 HT的液冷系统可显著解决丝材打印堵头问题，延长打印机的寿命和提高大尺寸打印件的质量。 在应用方面，工业级FFF/FDM技术可以为汽车制造、航空航天、军工、石油燃气、医疗等行业的小批量生产提供多材料一体化的3D打印解决方案。 以航空航天行业为例：近年航空航天行业发展迅速，更轻更强已经成了业内发展的目标。因此，PEEK、ULTEM等具有较高强度重量比且耐损耗的高性能材料被广泛应用。作为航天器部件，优异的机械强度和阻燃性必不可少。在这些严苛的需求中，ULTEM 9085脱颖而出，这种材料具备与金属相近的机械强度和远低于金属的密度，同时，它的阻燃性和无烟无毒性也满足了航空航天产业的要求。 FUNMAT PRO 610 HT 打印的尼龙碳纤材料样件 FUNMAT PRO 610 HT兼容市面上主流高性能3D打印材料，是打印大尺寸PEEK、PEKK、ULTEM、PPSU等高性能材料的理想选择。工业级智能双喷头设计可处理多种复杂结构，可升降双喷头能够避免打印过程中对打印件的刮擦。FUNMAT PRO 610 HT的打印喷嘴还具备自动清洁、堵头智能检测、喷头智能校准的设计。专用合金喷嘴具有硬度高、耐磨性好，可打印纤维增强材料，使用寿命远高于常规喷嘴；模块化结构便于更换或维护。 END 当前，随着FFF/FDM打印技术在各行业应用的不断深入，其在轻量化设计、低成本、快速交付等方面的显著优势，让3D打印技术在终端部件生产、工装夹具等方面的应用范围越来越广。与此同时，工业级别生产对材料性能、可打印尺寸、打印效率也提出了越来越高的要求。 据《Wohlers Report 2020》的调查数据，2017-2020年，以PEI、PEEK、PEKK、PPSU等为代表的高性能聚合物材料的用量增长明显。而目前高性能材料主流的3D打印工艺只有借助工业级FFF/FDM打印设备才可以实现。这也意味着，以高性能聚合物为应用材料的工业FFF/FDM技术正在经历高速的发展。 欢迎转发主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.旨在替代金属，世界最大高性能聚合物3D打印机的成型尺寸达1 x 1 x 1 m 2.开核桃、抬杠铃丨一款“高刚耐温、超精细、低蠕变”的功能性3D打印树脂 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.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

Desktop Metal 2020年全年营收1650万美元，净亏损9040万美元，相比于2019年下降38%；而ExOne 2020年销售3D打印机53套，营收5930万美元。双方作为粘结剂喷射技术领域的佼佼者，具有绝对的市场话语权，Exone在市场化方面领先一筹，而两者的市值却不可同日而语。8月11日，Desktop Metal和ExOne宣布达成最终协议，前者将收购后者已发行的所有普通股和流通股。 根据协议条款，ExOne股东将获得每股25.5美元的现金和股票，（8.5美元ExOne普通股现金+17美元DM普通股），交易价值为 5.75 亿美元。该交易意味着ExOne相较于前一日收盘价溢价47.6%，同时相较于之前30天平均收盘价溢价43.9%。交易价值还意味着ExOne的收购倍数是2021年估计收入估计的 6.4 倍。 被Desktop Metal收购似乎是必然 在十年前，粘结剂喷射3D打印技术远没有像现在这样备受关注。在1995年至2013年期间，ExOne在金属粘结剂喷射技术领域几乎没有竞争对手，其开发涉及到与公立和私立大学、政府实验室以及还有很多其他的粉末冶金和烧结领域的全球合作。为了更好的发展技术、获得持续研发的支持，Exone于2013年上市。 然而它的上市，似乎也是其最终被收购的起点。 这家只有200多名员工的企业虽然是市场的领导者，但仍旧是个小公司。它的上市让其名声大噪，并引起业内外广泛关注到该技术的潜在价值。 2017年，Digital Metal正式推出了DM P2500，Desktop Metal宣布将推出更为高端的生产系统，GE也在年底宣布将开发自主的粘结剂喷射金属3D打印机。一年后，惠普发布了Metal Jet 3D打印解决方案。 市场范围内突然涌现的竞争者 在一年之内，市场的风起云涌让使ExOne公司感到担忧，其内部员工表示，“在很长一段时间里，我们没有对手，现在突然出现了四个竞争者”，首席技术官也表示，“我感到很紧张！” 这似乎暗示了今天的结果。而且，Exone持续的低调发展难以摆脱Desktop Metal高调所带来的尴尬境地。 Desktop Metal公司于2015年成立，创始人包含四名麻省理工学院的教授。成立不久，该公司就获得了来自通用电气、宝马和 Alphabet （谷歌母公司）等机构的融资，目前已是3D打印行业融资次数最多、融资金额最多的业内黑马。2020年，Desktop Metal与Trine Acquisition Gorp合并上市，这家金属3D打印技术提供商、3D打印行业独角兽的企业估值已达到22.89亿美元。 Desktop Metal在金融市场的表现虽佳，但最初所鼓吹的粘结剂喷射技术却进展缓慢。如今6年过去，虽然推出了中间版本shop system，但产品化不足的特点依然尽显。相反，Exone无论在新设备开发和服务方面表现优异，尽管在疫情影响之下，该公司 2020 年的年收入仍然增长了 11%，同时其专有技术的研发也取得了重大进展。 Desktop Metal打印速度比Exone要快 Exone于8.11日的市值为3.84亿美元，仅是Desktop Metal的六分之一；收购消息公布后的12日，其市值上升到5.57亿美元。但尽管拥有先进的技术，Exone在Desktop Metal面前仍旧相当弱小。对于被收购，似乎是Exone最好的归宿，等到Desktop Metal的技术实现完全产品化，Exone只会更加艰难。同时，业内人士也多感叹，有钱真的可以任性到买买买。 Exone的优秀成绩及双方合作如何影响未来市场格局 作为粘结剂喷射3D打印技术的领导者，ExOne推出了多款已经商业化的打印机，其服务中心所交付的零件数量也在2021年超过了200万件。该公司具有几十种创新性的金属材料3D打印工艺，并于上半年率先突破了铝合金的粘结剂喷射技术成型和制造。2020年，ExOne还获得了美国国防部开发完全可操作3D打印移动“工厂”的合同，以支持战区、灾难救济或其他远程零件制造任务。 Exone在2021年交付的零件数量超过200万件 2019年，该公司推出了最新的金属3D打印机X1 160PRO，凭借800 x 500 x 400 mm的成型尺寸成为迄今为止最大的金属粘结剂喷射3D打印机，而无论Desktop Metal、HP还是GE additive，他们不仅是后来者，更在技术层面未曾实质性的超越Exone。 Exone的粘结剂喷射3D打印设备 对于收购ExOne，Desktop Metal 创始人兼首席执行官表示非常高兴（毕竟少了这样强大的竞争对手），前者的技术和产品丰富了DM大规模增材制造的产品组合，同时有助于利用互补技术进一步推动粘结剂喷射金属3D打印技术实现更快的发展。 ExOne 首席执行官也表示很高兴，并指出，与Desktop Metal 携手合作，将打造更可持续的未来。双方的互补平台将更好地为客户服务，加快绿色技术的采用，并推动股东价值的增长。“最重要的是，我们的技术将有助于以有意义的产量推动重要的创新，从而改善世界。” 待收购完成，Desktop Metal将获得ExOne的所有技术，双方的先进技术互补将大大提高粘结剂喷射金属3D打印工艺的发展进程，美国在该技术领域拥有的优势将不可同日而语，而HP在同技术领域，也将面临压力。而待收购完成，世上再无ExOne。 欢迎转发主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 1.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 2.惠普Metal Jet金属粘结剂喷射3D打印机计划明年进入中国市场 3.ExOne服务中心已交付超200万件粘结剂喷射金属3D打印零件 4.具备粘结剂喷射技术成型潜力的金属和非金属材料超过40种