据惠普与市场调查机构3dbpmResearch进行的最新研究发现，自多射流熔融技术（MJF）推出以来，已交付的零件数量超过了6000万个，在过去15个月里，用户对这项技术的需求呈指数级增长。制造业的数字化转型成为加速这一现象的重要因素，随着3D打印对制造数字化和行业颠覆产生的影响，100%的被调查对象认识到能够进行按需生产的能力成为数字化制造的最大驱动力；而96%的受访者认为，增材制造有助于他们更快的将产品推向市场。 参与调查的欧洲零部件制造商中有63%将在未来12个月内投资10-100万欧元用于数字化生产。惠普3D打印业务全球负责人表示，在制造业数字化转型的过程中，未来的领先公司将是那些利用软件、数据、人工智能和数字制造来重塑产品的公司，3D打印正在为跨行业创造全新的机会，其固有的优势有助于循环经济的实现，这是当今制造企业的重要推动力。 增材制造是工业制造过程数字化的一项关键技术，大多数受访者(96%)认为数字化是几乎整个制造过程的必要条件。据报道，在工业零件制造过程中使用增材制造能够使生产的组件更具成本效益且能够以更快的速度制造更好的产品。接受采访的英国和德国工业零部件制造商正在计划对数字化和增材制造进行最重大的投资，50%的英国和40%的德国受访者表示他们打算在未来五年内投资超过100万欧元。 3D打印不再仅限于生产工具和小批量零件，实际上，随着当今3D打印技术的发展，以惠普为代表的粉末床粘结/熔融技术正在使3D打印生产的级别由小批量过渡到中型量产，在某些情况下，甚至可以达到20万个最终零件的大批量生产。 研究报告以以2020年10月发布的惠普数字制造趋势报告的调查结果为基础，对欧洲的关键驱动因素、投资策略和国家特定趋势进行了更广泛的分析。 欧洲工业零部件制造商一致认为迫切需要加强数字化生产• 100%的受访者认识到数字化生产的重要性。• 70%的受访者表示，数字化制造工作流程的主要驱动力是按需生产零件的能力。• 63%的受访者预计在未来12个月内将花费超过10万欧元用于制造流程的数字化。• 61%的受访者表示，可持续性与其制造工作流程数字化相关或非常相关。增材制造正在颠覆工具的制造方式•超过95%的受访者表示，增材制造是他们当前制造工作流程中数字化的相关技术。• 91%的受访者表示他们使用增材制造来制造工业工具（包括夹具、固定装置和模具）。这些工具用于通过非增材工艺生产更多零件，其他相关类型的零件包括机械臂末端工具和自动化系统组件。•52%的受访者使用增材制造来制造完整的成品增材制造增强了零件功能和生产灵活性• 96%的受访者表示，增材制造帮助他们更快地将产品推向市场。• 91%的受访者表示，按需生产零件的能力是3D打印的主要优势。• 79%的受访者表示，增材制造帮助他们应对因疫情造成的生产挑战。欧洲工业零部件制造商对增材制造未来的增长充满信心•超过95%的受访者预计增材制造的使用将继续增长。• 83%的受访者可能会在未来12个月内投资扩大其数字制造能力。其中65%的投资将包括增材制造。• 92%的受访者可能会在未来五年内投资扩大其数字化制造的能力。其中77%的投资将包括增材制造。 近年来，中国制造业数字化转型趋势也已逐渐形成，潜力广阔。据惠普《数字制造趋势白皮书》，94%的中国受访者视3D打印为传统制造业的可行替代方案，89%的中国受访者认为3D打印可以对传统制造业起到支持和补充作用。创新能力的提高是受访者常提到的3D打印使用优势，值得一提的是，6%的受访者都想了解批量定制带来的新局面，并认为如果3D打印/增材制造能定制零部件，他们的业务就可以进行批量定制。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.ExOne服务中心已交付超200万件粘结剂喷射金属3D打印零件 2.金属和塑料废料皆可回收再利用！3D打印循环制造链条更加完善 3.提前布局MES，迎接增材制造批量化生产的时代 4.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

根据公开信息，我国采用3D打印技术制备的星敏支架、斜撑支架、主承力大底结构等产品，已通过地面测试和各项环境考核，逐步应用于空间站、深空探测航天器、运载火箭等。晶格桁架结构，因其超轻和多功能特性在航空航天领域备受青睐。 然而，通过3D打印技术制造的晶格单元在机械设计过程中很少考虑增材制造技术本身的约束，导致晶格结构的实际机械性能与设计性能之间存在显著差异。中国空间技术研究院、南京航空航天大学以及北京理工大学方岱宁院士团队合作开展了考虑增材制造几何约束的自支撑晶格单元创新设计策略研究，相关成果成功用于我国多个新型超轻航天器结构设计与制造。 受固体物理学中晶体学的多重旋转对称性的启发，研究人员设计了三类用于3D打印的自支撑晶格，分别具有三、四和六重旋转对称性。每类晶格都可以分为四个层次级别，使结构从以弯曲为主逐步变为以拉伸为主。使用节点位移法推导出自支撑晶格的弹性本构关系，并通过与有限元计算和力学实验的对比，验证了本构关系。这项工作提供了由自支撑晶格组成的复杂结构设计中刚度特性的等效关系，该结构已用于新型超轻型航天器结构的设计，包括： • 2019年发射的千乘一号01星中的格构夹芯板组成的卫星结构； • 2019年发射的中巴地球资源卫星04A星中的拓扑优化薄壁结构和晶格填充动量轮支架； • 月球及火星深空探测器的相变热控制器以及集热器框架由薄壁和晶格填充结构组成。 基于本文提出的自支撑晶格和铝合金打印的航天器结构应用：(a) 由格构夹芯板组成的卫星主体结构 (b) 由拓扑优化的薄壁和晶格填充组成的动量轮支架(c) 由薄壁和晶格填充组成的相变热控制器结构(d) 由薄壁和晶格填充组成的集热器框架结构自支撑晶格结构的制造约束与设计本文所述的晶格结构的3D打印均是采用激光粉末床熔融（SLM），该工艺的几何约束主要表现为封闭空腔、间隙、薄壁、悬垂以及最小/最大尺寸等，其中只有悬垂角影响晶格结构的参数。根据研究，结构的尺寸误差和表面粗糙度随着结构与水平方向之间的角度减小而增大。对于小于35 ◦结构，需要添加支撑防止坍塌或严重变形。如果支撑结构在零件外部，则容易去除；如果在零件内部，则难以去除。为了实现高精度设计并避免在制造过程添加支撑，自支撑杆外伸角度需要大于35◦。为此，研究人员在自支撑格架的设计中考虑了悬臂角约束。与传统的任意角度支杆构成的格架不同，自支撑晶格除了水平支杆外，还包括倾斜支杆和垂直支杆。 晶格晶胞被定义为具有晶体结构完全对称性的最小重复单元。研究人员采用三重、四重和六重旋转对称操作来设计用于3D打印的自支撑晶格单元。第一层级单元仅由倾斜方向的支柱组成，然后通过相对于水平面镜像结构来获得具有旋转对称性和镜像对称性的第一层级晶格单元；最后，通过在空间中重复可以获得三种晶格结构。 具有三重、四重和六重旋转对称性的第一层级晶格单元设计 通过在第一层级晶胞边缘添加垂直支柱形成第二层级设计，每个晶格单元形成了三个、四个或六个三角形，三角形充当第二层级的稳定子结构，这种设计可以提高晶格的结构属性，降低机械属性。 在第二层级点阵的侧面增加一个方向的斜杆就形成了第三层级的点阵，每个斜支柱构成一个新的三角形，其中有两个斜支柱连接晶格单元的中心。三级晶格的变形是拉伸主导变形，第三层级格子的承载效率可以超过第二和第一层级。 具有三、四和六重旋转对称性的第二、第三和第四层级晶格单元的设计 在第三层级基础上再增加一个方向的斜杆形成第四层级格子结构，第四级晶格表现出更好的抵抗晶格缺陷的能力。 基于以上设计，共形成了12种自支撑晶格材料结构设计，通过复制填充到空间中。这些设计对于专业外的读者稍显晦涩，需要将3D打印技术参考的表述和原文对比，仔细甄别。 具有三重、四重和六重旋转对称晶格的12种设计 数值分析与试验验证研究人员使用ABAQUS 2017软件进行了有限元分析以验证弹性变形-本构关系，计算了十二种类型的晶格，并与SLM制造的实际结构的机械性能进行了对比。 3D打印的自支撑格层结构为5层，晶格支柱的直径与板层厚度均为0.6mm，倾斜支柱与水平方向之间的角度为45°，材料选择AlSi10Mg粉末，打印完成之后在280°C 下进行2 小时的热处理，以减少结构内部的残余应力。 由 SLM 制造的自支撑格层试样 建立与晶格夹层试样相同尺寸的等效有限元模型，将实验结果与弹性变形-本构关系进行比较。每个模型由三层组成，即上层、下层和等效连续体层，刚度由本构关系得到。下层被夹紧，同时限制上层旋转，并在压缩方向上施加单位位移。 研究发现，理论和实验结果之间的误差在-7.2% 和 8% 之间，这可能与制造尺寸误差以及面板引起的边界效应有关。在亚毫米尺度上，格子撑杆直径的变化可以达到±10%，即格子撑杆的实际直径为设计值的90%～110%。那么，格子撑杆的实际截面积为设计值的81%~121%。根据弹性模量、力和支柱截面积的尺寸关系，3D打印晶格的实际弹性模量在设计值的82%~123%之间，即误差在-18%~23%之间。本作品中显示的误差在范围内，因此是合理的。 通过实验和等效计算得到压缩模量 END 研究人员基于固体物理学中晶体学的多重旋转对称性，提出了一种考虑增材制造几何约束的自支撑晶格的创新设计策略，并成功在航天器结构中获得应用。 另据媒体报道，超轻型金属晶格结构解决了深空探测器复杂结构的轻量化设计，实现了极其复杂结构的功能集成。而当前我国的深空探测器，无疑是指“嫦娥”系列和火星探测器。这种外部蒙皮+内部三维点阵、变密度、内部含有流道等特殊复杂的构型，在突破瓶颈、减重/提升性能、缩短周期、降低成本等方面产生了较大的综合效益。 欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.天问一号变推力发动机等采用3D打印零件，减重、减体积是关键 2.“天问”携“祝融”成功落火，航天五院529厂积极开展3D打印技术的研究与应用 3.含钛合金和超级合金3D打印组件，毅力号今日成功着陆火星 4.3D打印点阵结构：材料疲劳容限设计与制造的力学性能综述

6月16日，以透明牙套为主要产品的隐形矫治解决方案提供商——时代天使在港交所挂牌上市，开盘股价大涨超131%，盘中涨幅扩大至162%，市值超750亿港元。通过基于3D打印及自动化生产线等顶尖智能制造技术的「规模定制」模式，制造所有隐形矫治器应用于特定矫治方案，时代天使成为中国“隐形正畸第一股”。 口腔隐形矫治（无托槽隐形矫治）20年的发展史完全建立在3D技术基础之上。3D打印技术的成熟为隐形牙套提供了精密牙模原型，让隐形牙套有了可靠的技术保障。时代天使也因3D打印技术发展壮大，每年帮助医生设计十几万个患者的治疗方案、形成最大的亚洲人种口腔医学数据库之一、每年生产超过1600万个个性化医疗器械，并准备在未来达到每年1亿个的产能。 • 2003年，时代天使开发了中国首例隐形矫治器治疗解决方案。•2006年，时代天使标准版获国家食品药品监督管理局批准，成为于中国获得专利的首项隐形矫治器治疗技术，并开始推出隐形矫治器产品。•2007年，时代天使在北京建立3D打印生产线，此为中国隐形矫治器的首条3D打印生产线。•2010年，时代天使将制造中心搬至无锡市，并于2011年建立了中国首个及最大的口腔矫治器3D打印基地。•2017年，时代天使建立了第一条自动化生产线，这使其能够快速实现规模定制并扩大经营规模。批量3D打印牙模的生产优势 3D打印是一项精密生产技术，能够生产匹配每位患者牙齿的复杂及独特移动的牙模。作为一个计算机控制的生产过程，3D打印根据模型通过连续打印约200层材料形成牙模。根据招股书，时代天使已在无锡生产基地里建成中国最大的牙科3D打印基地并部署第四代3D打印机，此类打印机是牙科应用中最先进的设备。3D打印机带有自定义内置参数，可以满足大规模生产需求，生产速度约比行业平均水平快25%至50%。 对获取的原始数据进行矫治过程设计（与品牌无关，仅作解释） 通常，一个患者需要更换30-40副左右的隐形牙套，通过对牙齿持续形成的轻力，达到矫正的效果。30-40副隐形牙套意味着需要打印30-40个矫正牙齿模型，每个模型之间只有非常细小的差别。如果采用传统加工方式，根本无法在短时间内为患者量身定做和批量化生产矫正模型。3D打印作为一种数字化成型技术，能将任何数字化的设计转化为实物，而在牙科矫治行业，3D打印技术恰恰可以满足个性化和批量生产这两种条件。可以说，隐形牙套是一个因3D打印而生的行业。 3D打印技术参考查阅了同类企业采用3D打印技术制造牙模的优势介绍。批量打印单一患者20 个牙模的大约需要4小时40分钟，而如果采用外包则需要7天，这相当于每个模型的生产时间不到30分钟；与此同时，3D打印批量生产牙模可以在没有人工参与的情况下进行，24小时不间断作业，只需要接入设计文件并保证树脂充足。凭借批量打印的能力，3D打印成为替代注塑成型的可行解决方案，并改变了其他制造牙科模型的传统方法。 批量3D打印牙模（与品牌无关，仅作解释） 时代天使制定的各种矫治方案首先交由牙科医生批准，随后在无锡生产基地制造。一方面，各矫治器均须以定制方式进行精确校准与制造，以符合患者牙齿在相应矫治方案各阶段的位置。另一方面，时代天使须实现量产，以降低成本并扩大经营规模。借助于3D打印及自动化生产线等技术，时代天使已实施「批量定制」模式，可批量生产定制化隐形矫治器。其「批量定制」流程通常分为四个主要步骤，包括： (1)基于已批矫治方案，对牙模进行3D打印，描绘患者牙齿的未来位置 。(2)每个牙模通过热压成型用以生产矫治器。(3)隐形矫治器的修整、抛光与质检。(4)在自动分拣系统中按指定识别码分拣并包装所有成品矫治器。随后，每位患者的所有矫治器将被打包发给该患者的牙科医生。 3D打印的牙模（与品牌无关，仅作解释） 1万块的牙套赚7000，暴利令人瞩目 时代天使使用3D打印技术生产一系列模仿每位患者牙齿未来位置的牙模，对隐形矫治器的生产非常重要。由于产品制造过程需要大量且多样的专业技术，时代天使认为制造能力是其成功的关键。为了生产具有高精度及一流质量的定制产品，该公司已开发若干专利制造过程及技术，尤其是采用3D打印及生产自动化技术来提高制造过程效率及稳定性。为提高牙模及隐形矫治器的精度，时代天使设计了牙模3D打印精度评估方法，并开发基于六轴机器人的隐形矫治器高精度切割技术。 基于先进的制造技术，时代天使的高毛利令人瞩目。2018-2020年，该公司的毛利率分别达63.8%、64.6%及70.4%。这意味着，一套一万元的矫治器，出厂即可赚7000元。根据公开资料显示，时代天使标准版、冠军版、儿童版以及COMFOS四种产品的建议零售价分别为3.2万元、4万元、2.6万元和2.4万元。北京商报指出，由于牙齿矫正行业尚属于成长期，市场需求大，行业供给不足，供不应求，竞争不激烈。市场处于卖方市场，拥有定价权，行业毛利较高。 时代天使产品价格（亿欧网整理） 未来，时代天使计划利用先进智能制造技术，全面采用智能隐形矫治器制造工艺，以扩大产能，提高生产效率。尤其是正在无锡市建设创美基地，包括新型生产设施及研发中心，建筑面积约为126,000平方米。时代天使计划为创美基地及现有生产设施配备最先进的智能制造技术，包括最先进的3D打印机以及生产自动化技术（如机器人技术）。时代天使认为这些技术将降低成本、更好地控制隐形矫治器的质量、更及时地满足客户的要求和订单，以及实现规模经济。时代天使预计在2021年年底之前将创美基地最初数个已设立的自动化生产线投入生产。经过全面投入生产后，创美基地的新型生产设施预计将年产约1亿个隐形矫治器。 注：本文内容来自3D打印技术参考，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.隐形牙套的真正3D打印流程及工艺种类 2.牙科 | 3D打印纯钛、TC4、钴铬合金的性能对比 3.3D打印将彻底颠覆口腔正畸治疗方式 4.年盈利13亿美元的隐形牙套制造商——隐适美的商业模式

ExOne是粘结剂喷射3D打印技术的领导者，据外媒最新消息，ExOne服务中心所交付的零件数量已经超过200万件。该机构的使命是让客户在决定购买本公司设备之前，先为他们的设计尝试金属粘结剂喷射3D打印。 ExOne服务中心成立于2005年，目前拥有28台金属3D打印机，可以7*24小时不间断运行，包括两台最新的X125Pro系统，专用于316L和17-4PH的不锈钢零件。 已交付的零件涉及多种类型的材料 基于在粘结剂喷射领域的多年经验，ExOne推出了 Triple ACT粉末高级压实技术，旨在保证金属粉末在铺送粉过程中均一稳定，为获得高密度、精度和可重复性的零件提供保障。ExOne X125Pro专为大批量生产而设计，成型尺寸为400 x 250 x 250mm，目前专门用来打印17-4PH 和 316L。该中心还配备十几台脱脂烧结炉，全新的Elnik MIM3045 脱脂烧结炉的炉膛尺寸为420 x 460 x 610mm，可提供适用于各种材料的氢气、氩气、氮气和真空处理气氛。该设备使ExOne能够为希望采用粘结剂喷射进行大批量生产的客户展示生产操作过程。 ExOne Triple ACT粉末高级压实技术 ExOne目前可打印的金属材料还包括304L、M2工具钢、Inconel718、6061铝、铜等。该公司最受欢迎的材料是一种金属基复合材料420i，由60%的420不锈钢渗入40%的青铜制成。该材料非常耐用，多被用于工业和模具应用，例如塑料注射成型和吹塑成型。此外，它是消费品（例如珠宝）中最受欢迎且成本较低的材料选择。另一种金属基复合材料316i，由60%的316不锈钢和40%的青铜渗透而成，该材料易于加工，具有增强的耐腐蚀性能。 ExOne X125Pro 3D打印机 Elnik MIM3045 脱脂烧结炉 ExOne 的粘结剂喷射工艺已对20多种金属、陶瓷和复合材料进行了认证。这些材料中有一半以上是单合金金属，例如17-4PH、316L、304L、M2工具钢、Inconel 718等。最近，ExOne宣布已成功实现6061铝合金成型，同时正在与一家全球医疗器械公司合作，可快速获得钛的合格资质。除此之外，ExOne还能够根据应用定制孔隙率水平，以满足不同行业的需求。 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.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 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.基于粘结剂喷射和SLM的金属3D打印性能对比分析 4.最新：ExOne、DM同时宣布突破铝合金粘结剂喷射3D打印

“足帮帮”是一款基于三维视觉技术打造的3D脚型扫描仪，能快速完成高精度足部模型重建的程序。“足帮帮”力图通过技术和市场应用的融合合作，打通足部三维数据的高效采集及数据应用链条，助力医疗健康产业的方案升级。 01先临三维“足帮帮”3D脚型扫描仪 先临三维“足帮帮”3D脚型扫描仪能采用结构光三维扫描技术，快速获取完整的足部三维数据，并输出高精度的3D模型，还能融合3D检测、结合AR体验以及大数据等技术，是一项可靠的数字化手段，在医疗康复领域中有广阔的应用前景。 02“足帮帮”的核心优势 特点及优势扫描速度快 3秒快速扫描，减少人体活动对测量精度的影响。 数据精度高 人体足部的测量精度达±0.5mm。 操作简单 设备集成度高，可一键扫描。 高兼容性 可无线连接Pad、手机、电视等多种显示终端。 安全光源 使用非接触式蓝光扫描，扫描过程对人体无害。 03“足帮帮”的医疗应用场景 “足帮帮”能够高效获取足部3D数据，包括尺寸、足弓，足跟形状，以及足底受力区域的相关信息，还能集成足部康复云平台—扫描—设计—打印—线上跟踪等模块。 在医疗场景中，可实现患者3D数据的建档，科学矫治方案的指定，并进行治疗前后的数据对比。 同时帮助医疗机构建立如糖尿病足、内外翻足等专项数据库，配合行业科研和医疗方案升级。 “足帮帮”的具体应用 “足帮帮”在儿童足部健康监测中可发挥重要作用。儿童的成长发育过程快速，在这个过程中，经常会出现鞋子不合脚的情形，对于孩子的足部发育造成不良影响，长期鞋子偏大容易造成儿童走路拖拉，前脚掌不离地等不良习惯，鞋子偏小则会造成高弓足、指甲受伤、拇趾外翻、影响血液循环等。“足帮帮”可以通过足部扫描帮助家长及时发现儿童足部健康问题并及早干预。 关注足部健康 随着大众健康消费需求的爆发，人们对于足部的健康不断关注，“足帮帮”实现了从数据获取以及应用的完整闭环中扮演着至关重要的角色。先临三维一直致力于高精度3D数字化技术的普及化应用，推广“足帮帮”，是先临三维推进高精度3D数字化技术普及的一项重要实践，深化了3D数字化技术在医疗健康领域的应用。先临三维也将持续努力，以高精度3D数字化技术为更多行业赋能，以科技的力量助力创造更健康的品质生活！ 欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.新品揭幕|FreeScan UE激光手持三维扫描仪 让高精度检测更轻便 2.先临三维重磅推出高精度光固化3D打印机，助力原型设计和柔性生产 3.先临三维发布自有品牌高端三维设计软件——SHINING3D Design 4.与航空航天用户绑定，3D打印服务商获发展契机

近日，福特宣布与惠普合作，将废弃的3D打印粉末和零部件转变为注塑成型的汽车零部件，从而形成生产的闭合回路，这种方式为行业首创。对于这两家公司而言，可持续性是发展的重点。通过此次合作，双方开发出了这种看似不太可能但却环保的解决方案。该方案生产出来的注塑零部件不仅可满足福特及其客户对耐用性的要求和质量标准，而且更加环保。 （图片来源：福特） 回收材料将被用来制造注塑燃油管管夹，且该管夹被首次安装在福特Super Duty F-250卡车上。与传统管夹相比，该管夹具有更好的耐化学和耐潮湿性能，且重量减轻7%、成本降低10%。此外，福特还发现，当今车辆上另有10个燃油管管夹可以使用这种回收材料，因此未来也将采用这种材料。 福特公司可持续发展技术研究员Debbie Mielewski表示：“福特公司对于寻找能够利用可持续材料的新方法充满激情，因为这不仅可以减少浪费，还可以引领循环经济的发展。许多公司都能够很好地利用3D打印技术。但福特公司与惠普此次推出的新方法首次实现了废弃粉末的高价值应用，将原本可能会废弃的粉末转变为有用的、耐用的汽车零部件。” 惠普3D打印机旨在提高效率，其系统和结构可最大程度地减少产生的多余材料并可重复使用添加的大部分材料。福特公司高级制造中心（Advanced Manufacturing Center）使用的正是惠普3D打印技术，而惠普与福特的合作研究小组研发的新解决方案可实现零浪费。 惠普首席可持续发展和社会影响官Ellen Jackowski表示：“通过3D技术可使生产过程更具可持续性，但惠普希望做的更多，一直努力推动行业寻找可减少、重复利用和回收粉末及零部件的新方法。我们与福特的合作进一步扩展了3D打印技术的环境效益，表明我们可以与不同行业合作，更好地利用废旧制造材料，从而实现新的循环经济。” 福特正在开发新的应用，并利用多种不同的工艺和材料进行3D打印，包括丝材、粉末和光聚合树脂等。该公司已经将3D打印用于各种小批量的商用车零部件以及流水线工人使用的固定装置中，从而节省时间并提高质量。 福特的目标是使车辆使用100％的可持续性材料。Mielewski表示：“实现福特的可持续性发展目标并解决广泛问题的关键是与其他公司合作，仅凭自己是做不到的。通过与惠普合作，我们对浪费问题更加明确，并解决了技术难题，从而在一年内找到了解决方案。” 还有三家公司同样也助力福特和惠普事项项目成功。着眼于下一代口腔护理的SmileDirectClub公司拥有首个用于矫正牙齿的医疗技术平台，在美国拥有最大的惠普3D打印系统设施——60多台惠普3D打印机每天可生产40000多个对准器，该公司负责为福特收集回收废弃的3D打印机零部件；惠普的长期回收合作伙伴、树脂生产商Lavergne，会将模具和来自福特惠普3D打印机的废粉转化为适合注塑成型的高质量再生塑料颗粒；从事设计和生产装配的ARaymond公司，也是福特供应商。该公司最后会将塑料颗粒成型为燃油管管夹。延伸阅读：采用3D打印和机加工回收废料生产优质金属粉末 不仅高分子粉末存在废料，金属3D打印产生的废料、废品可能会更多，这对于本来就非常昂贵的金属粉末来说，造成的浪费确实非常严重。当前，早有企业着眼于将金属3D打印过程中已经循环多次使用的旧粉、废件，甚至机加工的铣削、磨削废料拿来重新加工，进而生产优质粉末，其目的就是实现循环经济，降低企业的生产成本。 促进增材制造向循环经济发展这项技术目前被美国6K以及MolyWorks公司大力倡导。据6K CEO介绍，气雾化法至少有50％的成本来自粉末的产量损失，而采用该公司的微波等离子体工艺的制粉效率则高达90-95％。该工艺能够非常精确地控制金属熔化成液滴的环境条件，通过调整时间、温度和流量大小，可以产生大量近乎完美的球形金属颗粒。采用机加工废料为原料，6K已经生产除了的高级In718镍基高温合金粉末以及钨、钼、17-4PH不锈钢、IN625、TC4等粉末产品。除此之外，6K公司还在开发3D打印用非共晶合金粉末，如高熵合金、特种铝合金等。 凭借该技术，6K成为世界首个可以利用可持续资源，生产增材制造粉末的公司。其目标是100％的利用进入供应链的所有材料，为增材制造用户提供一种新的项目成本管理和供应链控制方式，并同时朝着实现增材制造循环经济的方向发展。 6k微波等离子体工艺已生产的粉末 2020年，美国航空航天增材制造企业Relativity Space宣布与6K建立战略合作，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。 MolyWorks的技术思路也是将金属打印的废料转化为优质粉末，同时该公司提出了“Mobile Foundry”的业务发展模式（也可称为移动方舱），即在金属废料的产生地现场消化并转化为优质粉末。该提案获得了美国小企业创新研究计划(SBIR)以及美国陆军的支持。移动方舱被运送到战场，现场将弹壳、损毁的发动机缸体、装甲甚至午餐盒等废料转化为优质粉末。同时，该公司还将钛合金锻造废料转化来的粉末3D打印成了空军起落架的非结构件。 MolyWorks移动式方舱在战场现场将废料转为优质粉末并再打印为需要的零件 一般而言，与开采和加工新矿石相比，回收金属往往具有更高的能源使用效率，但是回收给定材料的收益可能会有所不同。MolyWorks最为关注钛合金，其使用量占全球增材制造市场的30％左右，并且也是回收利用率最高的材料之一。钛合金在使用过程中具有抗腐蚀和防锈的功能，这意味着它在回收时会更纯净。钛合金在回收冶炼过程中需要高真空的熔融气氛以防止污染，约90％的钛废料可以回收利用，而其他金属（如钢和铝）的回收利用率基本接近60％。 END 材料的成熟度和扩展方向一直以来是3D打印发展的最大问题。近两年的材料发展超越了之前的5-10年，这得益于与传统制造业对比，3D打印无需开模、可以进行个性化定制，甚至不需要过多的后期机加工等繁杂的步骤。与此相对的材料价格也在不断下降。在产业不断发展的同时，更多的问题得以暴露，同时也产生了更多降低成本、发展循环经济的方式。 无论是惠普和福特，还是6K和MolyWorks，他们的发展模式都为创造更好的3D打印体验提出了新的方向，产业涉及的范围也被拓展的更宽更深。 注：本文惠普和福特的合作内容来源于盖世汽车社区，已获授权。欢迎转发 主编微信：2396747576; 硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.新型材料助力3D打印行业的循环经济之路 2.中国航发：金属粉末循环使用导致的成分及打印件性能变化 3.增材制造关键词：绿色、柔性、高产、数字化 4.破除忧虑——采用金属回收废料制造的3D打印粉末能否符合规格

与所有制造过程一样，最终产品的质量在很大程度上取决于基材的特性和加工技术的精度。对于金属3D打印，尤其是粉末床熔融工艺，即便有很多厂商已经意识到在粉末生产、处理以及打印再到后处理的过程中应当进行气体保护，但对于此方面的研究几乎未受到充分关注。一个关键的问题是，对于采用不同的气体保护，是否会取得不同的结果。 全球最大的工业气体生产商林德集团和医疗领域增材制造的领导者法国3D Medlab公司合作，展开了在特殊气体氛围下，对3D打印钛合金点阵结构生产质量的影响，双方希望以此提高由Ti64制造的医疗产品的质量和生产效率。因为像晶格这样的结构必须稳定、具备所需的所有机械性能，最重要的是能够维持细胞的生长。然而3D打印过程中的烟尘和杂质会导致零件中产生缺陷，即使氧气含量的微小差异也会影响元素的稳定性，从而破坏材料的结构和化学特性。 3D Medlab晶格结构植入物 该研究于2020年1月至2021年3月完成，双方研究了新工艺气体对Ti64晶格结构在激光粉末床熔融(L-PBF)过程中的飞溅形成、工艺稳定性及3D打印零件性能产生的影响。使用光学断层扫描进行的过程监控表明，与单独使用氩气相比，使用氩气-氦气混合气体保护，显著减少了激光熔融过程中的飞溅。研究结果证实，这种氩氦混合气体可将飞溅物的排放量降低35%，显著降低了缺陷的产生风险并提高了零件的整体表面质量。 氩/氦混合气体显著提高了零件的整体表面质量 林德增材制造粉末冶金专家表示：“可靠、可重复的3D打印能力是提高产品质量的关键，这对医疗行业至关重要。此外，从商业角度来看，打印时间是增材制造中重要的单一成本要素，但通过使用恰当的保护气体可以提高薄壁零件的打印速度。林德的新型氩氦混合气体正是为此而开发，是钛合金医疗器械制造领域向前迈出的重要一步。” 3D Medlab增材制造主管表示，孔隙率水平和表面质量是高复杂零件机械性能质量的基本要素，通过确保产品尽可能接近原始设计规格，同时减少可能带入人体的金属粉末，该指标因此成为业内定义增材制造医疗器械质量的首要标准。通过与林德公司的联合研究发现，氦气与氩气的合理平衡，可以对打印质量和生产效率产生重大影响。 有资料指出，打印室内的惰性气体是影响零件质量和整体生产速度的关键因素，该研究的主要目的也是评估理想的气体混合物来优化这两种结果。单独使用氩气时，打印过程会观察到大量飞溅物（或由激光引起的熔融金属颗粒）落至相邻打印部件上。在高度复杂的零件上产生飞溅会影响打印质量，并导致零件螺纹的质量下降。此外，使用纯氩气会产生一定程度的孔隙率。 延伸阅读：「氮/氩」混合气体显著提升工业纯钛3D打印零件的性能 更高的生产效率并不以牺牲质量为代价，根据断层扫描的结果，林德和3D Medlab的研究将孔隙率降低了70%，而点阵结构的压缩性能仍与仅用氩气时相当。除了这两家公司在混合气体方面的研究之外，国内南方科技大学严明教授课题组在多年前研究了氮气与氩气混合气体对商业纯钛和钛合金3D打印零件性能的影响。研究发现，采用氮气与氩气的混合气体作为保护气体，相比于传统工艺中充入氩气作为保护气体，额外的氮元素能够强化钛材料，使材料的力学性能明显更加优异。 在商业纯钛3D打印过程中采用氮、氩混合气体进行保护 严明教授课题组研究数据 通过对同一种工业纯钛的实验研究发现，当氮比重为0.65wt.％时，材料的综合力学性能达到最佳，屈服强度和拉伸强度分别达到807和1037MPa，断裂伸长率为19.15%，与纯Ar打印试样相比，分别提高了49.53%、42.02%和0.78%，显著高于仅采用氩气保护条件下的材料性能。 欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.南科大：一种将3D打印钛材料价格降低10倍的方法 2.顶刊综述：3D打印金属材料的缺陷种类及其对疲劳性能的影响 3.SLM过程中的缺陷类型、产生原因及其造成的不良影响 4.3D打印点阵结构：材料疲劳容限设计与制造的力学性能综述

金属3D打印技术包含多种不同的工艺，如粉末床熔融、定向能量沉积、冷喷涂等等，各种工艺已经证明适用于不同的制造领域。从个性化到小批量，再到超过10万件的大批量制造，3D打印正在创造一个个奇迹。然而各种工艺都有其技术限制，无论受制于材料、尺寸还是成本，各项工艺无法通用。 为推动金属增材制造多材料和多工艺融合发展，来自八个欧洲国家的21个工业和研究合作伙伴正在共同推进一项名为MULTI-FUN项目。该项目为期三年，由欧盟Horizon 2020创新计划资助，树立有两个重要的战略目标：第一个是通过使用新型活性材料，提高金属3D打印零件的性能；第二个是通过创新和经济高效的新3D打印技术，实现大尺寸、多材料、复杂结构协同制造。 21家参与者 这项工作的核心是完成与多功能、多材料3D打印相关的四项科技目标。其重点在于推动整个行业的发展，并不针对任何一种特定的3D打印技术。期间，一些合作伙伴将致力于PBF粉末床熔融技术，而一些可能聚焦于WAAM电弧增材制造，同时还会有机构着重开发新材料，特别是多材料3D打印。 MULTI-FUN项目计划将不同3D打印工艺进行组合，如通过将定向能量沉积（DED）和金属喷涂技术相结合来最大程度发挥作用，新一代一站式增材制造设备将使用两种甚至多种不同材料，在具体零件制造过程中将有选择的加入“活性”材料。 基于此，纳米技术有望被采纳，并有可能实现以下新材料和新型功能性零件的制造： 1.集成具有最高导热系数的散热材料（基于纳米技术，达到最先进水平的50%），从而使局部传热率提高100%。 2.高度集成的设计，例如在复杂形状金属结构中嵌入绝缘导线。 3.在金属零件中增加传感和数据传输功能，用于结构状态和健康监测。 在零件打印过程中直接嵌入功能器件 该项目设置有四个目标 第一个目标是开发五种专门用于增材制造的新材料，其中三种将使用纳米技术。这些材料将具有显著的热、电和耐磨性能，利用纳米技术一次优化两个材料参数，可使产品效率、质量和可靠性提高至少40％，从而能够制造出新的多功能产品。 第二个目标是开发一套包含软硬件的新系统，集成多种增材制造技术，能够使用不同工艺来打印五种新材料。最终，合作伙伴希望能获得至少十种材料组合，这些组合可采用不同的3D打印工艺进行协同制造。 七个具体的应用案例，分别是致动器壳体、大型隔板、透明A柱、仪表板、铝铸件模具、碳纤维零件模具、汽车测试零件 第三个目标是通过新设备打印七个展示零件并对其进行评估。这些零件涉及结构零件、模具和测试设备，并覆盖汽车、航空、航天和制造业四个市场。 第四个目标是对材料、硬件、工艺策略以及零件设计和制造的所有环节进行评估，以更好地利用原材料和资源，减少对环境的影响，并将成本降低35％。 该项目将形成四项关键成果 该项目的实施必将更加充分发挥增材制造技术的潜力，综合运用多种工艺也将突破单一技术的制造极限。在项目实施和落地过程中，将形成四项关键成果： 1. 先进的金属材料：先进的结构金属和相应的活性材料解决方案，可实现创新的多功能新产品。 2. 新型增材制造设备：用于多种材料加工和原位合金化的硬件和软件，用于并行运行的几种增材制造技术的刀具路径规划和过程控制。 3. 多材料设计知识：通过集成、多材料设计，提高零件性能和模具冷却效率。 4. 标准化知识：增强对增材制造技术的深入理解，并有助于制定标准并支持监管机构接受多材料增材制造。 在MULTI-FUN项目中，比较知名的参与者包括德国弗劳恩霍夫协会结构耐久性和系统可靠性研究所、德国航空航天中心、欧洲焊接联合会(EWF)以及一些中小型企业，可谓是要将最前沿的生产技术直接运用到生产一线。 作为3D打印高级材料研究的参与者，MULTI-FUN项目将为欧洲中小型企业带来新机遇和新业务，整个价值链中的企业既是技术的提供者也是最终用户，不仅可以建立和执行针对增材制造的培训、接触最前沿的3D打印技术，还能对整个开发过程中涉及到的产品享有定价权。项目将推动中小企业通过技术和质量上的领导力获得更多发展机会，从而使其能够在增材制造材料、设备、质量等方面处于领先地位，以增强欧洲制造的竞争力。 欢迎转发 联系微信：2396747576;硕博交流和资料下载群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.新一代增材制造 : 金属3D打印批量生产全自动化试点取得全面成功 2.GE增材 : 金属3D打印的广泛工业化需须受益于人工智能 3.增材制造的工业化与金属数字工厂

2021年6月9日深交所披露：中国证券监督管理委员会批复同意迈普医学首次公开发行股票注册。公开资料显示，迈普医学是一家研发与技术驱动的企业，多年来聚焦生物增材制造等系列先进制造技术开发高性能植入医疗器械，主要产品为III类植入医疗器械，属于国家重点监管的医疗器械产品。迈普医学多年来以临床需求为导向，围绕以生物增材制造为核心的先进制造技术平台，形成与生物增材制造相关的系列核心技术，相关技术与成果处于行业领先水平。顺应全球植入医疗器械领域注重仿生微观结构等技术发展趋势，迈普结合生物增材制造生产植入医疗器械的发展特点，积极布局软组织修复领域，率先将生物增材制造技术应用于软组织修复领域的产品开发。 推出多款生物3D打印产品及重要装备 招股书显示，迈普医学商业化的3D打印人工硬脑（脊）膜补片、数字化设计与精密加工生产技术制造（3D打印辅助生产）的颅颌面修补产品等多个产品已出口至欧洲、南美、亚洲、非洲等70多个国家和地区，并为其贡献了绝大部分营收。 除此之外，该公司采用生物3D打印技术生产的口腔可吸收修复膜和可吸收功能性创面修复补片目前分别处于产品临床试验阶段和产品注册检验阶段。口腔可吸收修复膜用于置于口腔软组织和骨缺损之间，选择性地阻挡新生成纤维细胞和上皮细胞进入骨缺损区，辅助骨缺损愈合；可吸收功能性创面修复补片主要用于促进创面缺损的修复与重建。 迈普医学产品 随着生物3D打印市场的不断发展以及公司相关技术的日趋成熟，公司在专注于高性能植入医疗器械产品开发的同时，将在生物增材制造技术工艺与装备的经验积累，应用于生物3D打印机的研究与开发，成功推出可用于体外组织模型或活体组织构建等前沿科学及临床应用研究的“莱普® ”系列生物3D打印机。在生物3D打印机的开发过程，公司自主开发了多项专利技术，创新性地设计出一系列核心功能模块，大幅提升设备的打印精度、环境控制能力等关键指标，目前所开发的生物3D打印机已通过符合欧盟EMC、LVD、RoHS指令及美国FCC指令的检测。招股书指出，迈普推出的生物3D打印机有望成为对器官移植、药物筛选等领域产生革命性影响的细胞打印技术所需的重要装备。 生物3D打印机产业化前景不明朗风险 生物3D打印技术是目前全球生物医学领域研究前沿热点，在组织器官重建、肿瘤个性化治疗、药物测试开发等领域的产业化显示出广阔前景。但受限于技术本身以及伦理与法律法规的限制，生物 3D 打印的产业化仍存在一些障碍，发展显得缓慢及滞后。含有“活细胞”的产品在国际上仍无法形成统一的评价标准及规则，尚未有真正的产品应用于临床试验的报道。同时，目前国内对于含细胞、生长因子等活性材料的生物 3D 打印医疗产品仍无注册法规依据。未来若在技术、政策上未有大的突破，生物 3D 打印技术依旧难以大规模产业化，将对公司生物3D打印业务的发展造成重大不利影响。 招股书指出，公司在报告期内所生产或代理的3D打印设备产品不属于商务部、海关总署发布的《出口许可证管理货物目录》中实行配额、许可证管理的货物，向境外地区销售不存在法律障碍。迈普3D打印设备产品主要在境内销售，境外地区销售金额较小，主要原因系：3D打印设备主要应用于3D打印及生物3D打印相关的科学研究或应用实验，其仍处于产业发展的初始阶段，公司在3D打印设备业务尚未形成规模化销售前，将相关销售资源主要集中于境内区域，而未将境外作为目标销售区域进行大规模销售推广，从而使得公司3D打印设备业务主要集中在境内。 迈普医学N系列生物3D打印机 迈普医学生物3D打印机 与次同时，市场上现有3D打印装备及其附属打印系统倾向于前沿基础科学研究，较稳定实现个性化3D打印组织器官的应用仍有较远的距离，主要难度为：现有面向科研应用的装备体积大、系统集成度低、连续打印稳定性低且对临床应用的洁净度关注不够，该类问题的出现阻碍了生物3D打印技术向更前沿以及临床应用的发展。迈普在已开发出的面向科研应用的生物3D打印装备基础上，综合临床应用的特殊要求，对生物3D打印装备的打印主控制系统、温度控制系统、运动系统等核心单元进行优化升级，推出了小型轻量化生物3D打印装备。 END 随着植入医疗器械与增材制造技术、材料改性技术等先进工艺的融合发展，植入医疗器械的性能实现了较大提升，植入医疗器械正向精密化、个性化和功能化发展。作为一项新兴的制造技术，生物增材制造技术具有个性化、高精度、复杂成型的特点，可以满足复杂组织或器官的高精度构建等要求，有效解决传统加工工艺下难以有效控制材料内部结构的难题，精准地控制材料的组成和材料内部的微观结构，实现人工合成材料在植入医疗器械领域的广泛应用。 欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.苏州纳米所在生物3D打印用于脊髓损伤修复研究方面获重要进展 2.生物医疗领域使用陶瓷3D打印面临的挑战 3.3D生物打印的革命：会跳动的心脏，会呼吸的肺和会生长的骨 4.中国科学家如何采用干细胞实现血管3D打印

采用3D打印制造卫星部件所带来的好处是显而易见的，其不仅仅在于提供了复杂制造的可能性，还提高了制造进度、降低了成本并提高了卫星性能。而如果增材制造企业能够绑定卫星制造商，则无疑获得了重要的发展契机。专注于钛合金3D打印的Zenith Tecnica公司便紧紧把握住了机会，通过与知名卫星制造商Maxar Technologies合作，大力发了其航空航天增材制造业务。截止目前，双方合作已有五年之久，3D打印了260个钛合金零件用于卫星制造。 Maxar制造的全电动EUTELSAT 7C 卫星于 2019 年发射，使用近1000个增材制造组件 2016 年，Zenith获得了生产无人太空飞行部件的资格，其在定义和验证生产过程方面发挥关键作用。同年，Zenith与Maxar展开合作，并在两年后将第一颗含有钛合金3D打印零件的卫星被送入轨道。 Zenith的客户可以针对特定卫星特征和有效载荷优化零件结构和热特性。3D打印实现了以前传统制造方法无法实现的设计，这种优化的结果减少了零件质量以及数量，并提高了在轨寿命。据报道，自从通过Zenith采用3D打印生产航天器部件以来，Maxar受益颇多，包括提高了生产灵活性、降低了制造成本并提高了卫星性能。 Zenith Tecnica 3D 打印的卫星组件 该公司的钛合金使用 GE Additive Arcam EBM设备打印，然后对零件进行热处理，并对关键的装配特征进行加工。之后，需要对零件进行3D 扫描检查，以确保所有零件都符合规格。Maxar增材制造技术经理则表示，Zenith的团队是Maxar团队的延伸，前者总是加倍努力确保交付的零件质量达到高标准。到目前为止，两家公司在合作期间共同发射了五颗带有260个3D打印钛合金零件的航天器，这两家公司还有另外270个3D 打印部件要安装在其他八颗卫星上。 Zenith Tecnica3D 打印的卫星组件 3D 打印已经越来越多地用于生产优化的卫星组件，例如射频电路、波导信号互连和陶瓷天线等。对于3D打印服务商或者研究机构，绑定航空航天客户将是其获得发展的重要途径，尤其是在当前民用市场远远不足以支撑发展的情况下。铂力特，不就是深度绑定了航空航天和军工客户吗？ 但同时，3D打印服务商或研究机构需要具有好的设计和质量保证能力，航空航天用户也愿意一起探索这些新技术和新应用。不过，我们所提到的服务商并非一定是如铂力特这样的行业龙头，研究机构也并非一定是国内顶尖实验室。国内很多航空航天客户和研究机构也在寻找更合适的合作伙伴来满足自身需求，有实力的团队所需要的恰恰是这样一个机会。 欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.年消耗5.4吨钛合金，成功用于陆、海、空、太空的金属3D打印解决方案 2.含钛合金和超级合金3D打印组件，毅力号今日成功着陆火星 3.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 4.可替代Ti6Al4V | 航空航天结构应用和增材制造工艺的极佳候选材料