人工智能（AI）已成为近两年来非常火的一个词儿，从IT界的程序猿到菜市场的老大妈，都在谈论哪儿哪儿又人工智能了，好像这项高大上的神科技真就在身边似的。可不就是，那送快递的机器人、风儿跟着你跑的空调机，还有那龙泉寺的贤二和尚，真真儿让我们发现，AI，还真就在身边了。Atlas人工智能机器人人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。可以肯定的是，人工智能将是我们未来的一部分，它将用于制造真正先进的设备。但是你知道3D打印技术也可以充分利用AI吗？如今，增材制造已成为改变制造业游戏规则的技术，随着工业领域对3D打印正在提出越来越高的质量要求，人们开始借鉴其他技术来实现多方面的质量保障，这里面有机器视觉、机器学习以及智能监控，但这些技术无一不与人工智能联系紧密。3D打印是一个复杂的过程，AI可以极大地帮助改善其运行效率，使这项技术更加高效。人工智能和3D打印的组合可以给增材制造带来新的惊人应用。3D打印和人工智能如何协同工作1. 通过AI进行3D设计3D打印的模型设计必须使用CAD软件，现在AI已经越来越多地集成进了建模软件，帮助用户创建最佳的3D打印模型。CAD仿生设计Solidworks最近推出了Solidworks Xdesign，这是一款使用AI的强大3D建模软件；而Autodesk开发的Dream Catche则可以用于再生设计。使用此类工具，完全由计算机自动合成几何，只需几个小时即可生成数百种设计。由AI参与完成的无数个无人机仿生结构AI的使用能够帮助找到3D模型中的缺陷，并能识别无法打印的模型，从而为3D打印项目提供更加完善的解决方案。AI参与设计的空客飞机仿生隔断结构（点击图片）2. 通过AI进行缺陷检测人工智能能够在改进打印工艺、避免打印错误方面提供重要帮助，此举能够为获得高质量的零件提供保障。产品表面缺陷检测对于人工或机器视觉来说都是一项艰巨任务。这些缺陷可能具有随机形状和低对比度，用机器视觉来检测需要复杂的机器视觉算法。通用电气在纽约的实验室正在开发这种计算机视觉技术，并将人工智能和机器学习用于打印零件的检测，最终实现3D打印部件的质量控制。机器视觉与缺陷检测雷尼绍在机器视觉与智能监控方面走的要更远，其推出的LaserVIEW和MeltVIEW模块旨在实现打印过程的实时控制。它可以使用户和研究人员深刻理解打印工艺，随着建造进行，数据以3D形式呈现，工程师可以对比每个传感器的数据并比较任何可能的变化，从而对缺陷进行原因分析。雷尼绍机器视觉与智能监控（点击图片）我们已经知道3D打印是一种节省时间、降低成本的制造技术， AI的引入，将提高设备的智能化水平，以此将进一步减少制造时间和材料浪费，并为零件质量提供保障。3. 人工智能将成为未来工厂的一部分人工智能显然可以集成进入3D打印工厂，并改变制造业的未来。AI Build是一家位于伦敦的公司，开发了一种基于AI的自动3D打印技术。其设备配有智能挤出机，能利用机器视觉算法分析正在打印的结构，可以检测缺陷问题，并能做出自主决定。它是一个使用工业机器人和机器学习软件的大型3D打印平台。3D printting with AI自动3D打印工厂的可能性现在已成为现实，这将大大节省时间并降低人工成本。事实上，使用打印机和人工智能可以自行决定并打印可行的部件，工厂的时间和资源可以专注于更多其他任务，这是一场真正的革命。AI Build正致力于机器自动识别、自主学习错误并创建真正错综复杂结构的打印机，这将帮助增材制造技术走得更远。 EOS未来工厂END人工智能用于3D打印生产，其实是在物理环境和数字环境之间建立一个反馈循环，使用这种智能打印系统，机器方能识别缺陷并实时做出工艺调整，当然，这很困难，却可能会成为未来发展之路。AI和3D打印相结合可能会产生很好的化学反应，3D打印技术本身可以改进，智能化的发展会让3D打印在未来制造中更具优势。3D打印印将越来越高效，花费时间越来越少，质量也将越来越可靠。欢迎加入3D打印高校人才社区qq群：942944143，本群定位高校3D打印专业知识交流及个人推介，人才信息将直接向3D打印企业负责人提供，为你找到心仪工作增添一次机会。仅限在校3D打印专业硕士、博士加入。欢迎转发长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology延伸阅读：空客为未来航班生成仿生设计增材制造实时监控与工艺过程仿真金属3D打印实时纠错—机器视觉结合人工智能的新方法 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：人工智能和3D打印：满足制造业的未来

本篇内容请于下周转载欢迎转发长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology延伸阅读：2018年3D打印应用现状（上篇）AMiner 中国3D打印研究报告（简）未来3D打印会有高收入吗资本留给3D打印的时间还有多久?辩证分析：3D打印市场的喜与忧2018:3D打印行业会有哪些变化3D打印200亿市场如何实现？ 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：2018年3D打印应用现状（下篇）

惊闻Markforged要召开研讨会了，而且还是在线的呢！所以，无论你在不在现场，都不会错过这场牛逼轰轰的打印机展示会！为什么笔者非要把这个消息再拿出来说一次，因为，Markforged打印机，确实是牛逼轰轰！美国Markforged是连续碳纤维3D打印的开创者，也是金属FDM 3D打印机的领导者，其核心技术源自麻省理工，可对高强度复合材料以及金属线材进行打印。Markforged打印速度快、精度高、成品质量好，其产品已遍布全球各行业。更为关键的是，他们的打印机已经获得很多的先进应用，源此，自是值得圈儿里圈儿外的3D打印爱好者们予以关注！华融普瑞（北京）科技有限公司是Markforged中国区核心代理商，是本次活动的策划者。笔者获悉，Markforged已经结束了与Desktop Metal的争吵，现在我们先来看看他们争论的FDM金属打印机是如何工作的，然后再说说碳纤维打印机的工作原理，最后说说它们的先进应用。一. 金属桌面打印机Metal X只有一个喷嘴、一个料盘，将金属以FDM的形式进行打印，材料还做成了线材，难不成将金属拉丝了？其实，差不多。Metal X的金属丝，是将金属粉末与粘结剂粉末混合之后拉成的丝材。其工艺过程如下：文件导入 Metal X ，设备自带软件会把文件放大一定比例，然后进行打印（下面会解释）。打印完成的零件需要在清洗设备中浸泡，去除多余的粘结剂。该过程利用了独特的溶液和特有技术，保证可以快速去除多余粘结剂，同时，不至于让金属粉末散落。但这一步并不能完全去除所有的粘结剂材料。然后，零件进炉烧结，该过程类似金属注射成型（MIM）也类似惠普的Metal Jet技术。待粘结剂材料烧尽，零件收缩，获得最终零件。在该步骤中，粘结剂确保金属形成预期的形状，而后期的烧结工艺，保证了零件XYZ方向均匀的强度。与传统金属3D打印技术相比，主要优势如下：a．速度快：相比传统机加工节省大量时间。b．性价比高：相比传统金属3D打印，成本只是其十分之一，大大节约了成本。c．光滑的表面：零件表面质量高。相对于传统金属3D打印表面的粗糙感，Markforged金属打印件的表面可直接使用（要求的高，可以再后加工），不仅减少了后处理的麻烦，而且节约了时间成本；对一些复杂难以机加工的件，更是最佳的选择。d．各向同性：受传统3D打印原理的限制，Z方向性能弱于XY平面的性能。这种二次烧结的零件性能具有各向同性。用户在使用和设计时不必考虑各向异性的问题，提高了3D打印金属零件的应用性。e．适合小批量生产：Metal X打印更加灵活，烧结时也可以采用批量烧结，为批量生产奠定了基础。当前，这个技术仅有极少数的几个公司掌握，国内还未获悉有类似技术产生。。。。二. 复合纤维打印机复合纤维打印机是Markforged的另一款高大上产品，它的诞生说明该公司走的是高性能、极专业的路线，时至今日做出复合材料打印机的也不是很多，不过，我们国产的打印机也是有的，值得骄傲。复合纤维打印机具有双料盘：左树脂右纤维常见的复合纤维包括碳纤维和玻璃纤维，Markforged此类打印机包含两个料盘、两个喷头，纤维填充在树脂中。双喷头打印打印过程中前面的喷头打印树脂，并为后面的纤维喷头留下填充沟槽，以此形成复合纤维材料。纤维填充而且有意思的是，Markforged打印机可以进行材料设计，在不同层不同位置控制填充纤维材料的量，从而使零件不同位置性能不同，更具功能性。确实感觉很厉害的样子！材料设计纤维增强材料的强度可达到铝制产品部件的强度，能够承受超过传统塑料部件承受能力的应力环境，甚至能够取代金属加工的部件。材料强度极高Markforged打印的机械臂夹具—直接用！三. 先进应用实际上关于Markforged打印机的先进应用案例，笔者在以前曾发过两篇内容，并且进行了详细论述，本篇节选其中几个案例予以介绍，更详细内容可点击延伸阅读。1.复合纤维软钳口软钳口是在零件加工过程中常用的夹具，通常由软金属加工而成，目的是避免在夹持硬度较低或表面粗糙度要求较高的工件时损伤其表面。3D打印采用复合材料制作软钳口，可以承受重型机械加工所产生的强作用力，柔软的钳口可以使用数百次而不需要校准。2. 金属FDM打印一次性零件大批量生产通常与节省成本相关。 但是，当产品处于开始、结束或远远超过其可销售寿命时，公司必须将剩余存货存入库存。 增材制造提供了仅存储数字设计文件的能力，并且只在需要时快速打印一次性零件。按需打印可节省仓库空间、减少库存，实现快速原型设计和定制，从而提高供应链效率。3. 史丹利使用Metal-X加速迭代世界500强的史丹利百得公司是全球家用工具和存储设备制造商领军者，过去几年一直致力于降低金属零部件成本和迭代周期问题。Markforged Metal-X金属打印机，使史丹利生产成本下降了48%，设计制造周期缩短了69%。去年史丹利创新中心对手持液压工具进行改造，目的是让产品更轻便，迭代更快，并发掘小批量低成本生产复杂零件的方式。改进效果最明显的是一组用于PD45液压支柱驱动器的外壳，原结构四件一组，包括壳体、面板和两个螺栓，成型工艺复杂，批量生产成本高且重量很大，利用3D打印后，实现了一体成型且重量降低了50%，实现小批量按需生产，成本节省了95%。史丹利工程师通过前期拓扑优化，将外壳设计为一个整体，通过Metal-X一次打印成型，并且没有使用任何支撑材料，经过工程师数万次严格测试后，证明该外壳强度足以应对工作中的压力，并使整体重量减轻53%。经计算，使用Metal-X打印该零件比铸传统加工制造便宜12.5倍，而速度快20倍。END金属桌面机可以支持从不锈钢、铝合金到钛合金的多种材料，是金属打印技术的一大重要突破。纤维材料尤其是碳纤维3D打印部件可以取代机械加工零件，给工业生产带来极大的便利。以上还只是Markforged众多应用的几个有限案例，更多关于3D打印产品和材料及应用的信息，首先点击延伸阅读先行查看，然后关注明天下午的线上研讨会，相信大家可以获得更多知识。欢迎转发长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology延伸阅读：金属增材制造技术系统梳理先进材料正在塑造聚合物增材制造的未来案例：3D打印如何用于工装夹具生产利用高性能复合材料和金属3D打印解决更多制造挑战 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：华融普瑞-Markforged打印机工作原理及先进应用提前看

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复合材料、高性能聚合物以及4D打印材料正在将增材制造推向新的高度。虽然多年来基于聚合物的3D打印技术常被认为仅可用于原型或低品质模型制作，但近两年随着硬件和材料的突破，聚合物增材制造正在越来越多的进入先进工业制造领域。在这种先进应用中发挥重要作用的高分子材料被称之为先进聚合物。Apium打印先进材料这些材料包括各种复合材料和工业塑料，如PAEK（聚芳醚酮）族聚合物，制造商能够将打印出来的零件用作最终用途部件。在此之前，传统的增材制造设备无法对此类材料进行打印。陕西斐帛科技自主研发纤维增强复合材料3D打印机在近几年的发展中，传统化学和材料公司开始关注3D打印，纷纷开发出针对增材制造的先进材料。3D打印硬件制造商与这些公司密切合作，以寻求材料和设备的双向优化。正是通过行业的协作性，增材制造工艺和先进材料类型日益丰富。复合材料高性能复合材料是由热塑性基体和增强纤维组成的一种材料。目前，用于3D打印的复合材料有碳纤维、玻璃纤维以及凯夫拉纤维。这些材料以粉末或线材形式提供，最常见的是尼龙复合碳纤维和玻璃纤维材料，不过连续纤维复合打印技术正在引起越来越多的关注。将复合材料用于生产零件或功能原型的主要原因是此类材料具有几乎与金属相当的强度等高性能，但却比金属材料成本更低、重量更轻。斐帛科技3D打印PLA复合碳纤维连续纤维复合打印技术存在的挑战是如何将纤维对准并整合到热塑性基体材料中，以及开发打印能力强、能够挤出难加工材料的打印机。如今，Markforged、Stratasys、EnvisionTEC已推出商用设备。高性能聚合物在高性能聚合物中最值得注意的是PAEK系列材料，如PEEK，PEKK以及PEI（也称ULTEM）。这些材料在传统制造中已经获得很好的应用，但是采用传统技术仍然难以加工。高性能聚合物的强度高、耐温性好，使3D打印摆脱了只能制造低质量模型的嫌疑，只是与PLA等标准高分子3D打印材料相比，此类材料难以加工，需要专门的打印机。聚高Engineer 200可兼容PEEK、PEI、复合材料适用于增材制造的高性能聚合物的出现有望推动3D打印的应用。PAEK系列材料可单独应用于商业航空航天、医疗、汽车等领域。远铸PEKK线材值得注意的是，当前高性能聚合物同样适用于不同的3D打印工艺，即粉末烧结以及熔融沉积。PEEK因具有极好的低吸湿性，非常适合FDM 3D打印，但它确实需要比传统PLA等材料更高的工作温度。目前，只有少数公司为FDM工艺提供或正在开发PAEK系列材料，如Solvay、SABIC、Victrex等等（国内材料商请留言补充），设备商则有Roboze、Apium、stratasys、上海远铸、一迈智能以及陕西聚高等。一迈智能3D打印临床植入人体的PEEK锁骨假体在粉末市场，PEEK和PEKK高性能粉末有望在不久的将来被广泛用于最终用途部件。然而目前，粉末的供应相当有限，EOS当前可以提供PEEK材料并成功应用在其SLS设备。PAEK系列粉末其他材料商还有德国RAUCH、赢创以及OPM。4D打印材料4D打印，准确地说是一种能够自动变形的材料，只需特定条件（如温度、湿度等），不需要连接任何复杂的机电设备，就能按照产品设计自动折叠成相应的形状，如形状记忆聚合物，当暴露于特定的刺激环境时，可以从一种状态转变成另一种状态。这些特性使其能够制造自组装结构，当前这种材料仍处于研发阶段。4D打印的八面体，麻省理工学院自组装实验室事实证明，增材制造非常适合生产可变形的物体，主要是因为研究人员可以通过精确沉积刚性和可变形材料来控制和预测最终转变的方式。目前，有许多研究小组致力于推动4D打印材料及其应用。这个概念由麻省理工学院自组装实验室开创，目前在西交大也已开始实验室研究。越来越先进的材料上述材料是当前先进材料的三大主要分类，尽管距离广泛使用还有很长的路要走，但我们也已经看到了一些实际的应用案例，相信未来会有更多的增材制造用先进材料，如石墨烯复合材料、仿生材料等等。同样值得注意的是，在聚合物3D打印领域，该行业并没有直接从PLA和ABS等材料跳到复合材料和PAEK。目前采用的许多材料虽然不是严格的先进材料，但已经在工业上得到认可，如尼龙、PP、PC以及其他一些材料，在文中所提到的材料真正成熟化应用之前，这些材料将成为聚合物增材制造在工业领域的主要应用材料。欢迎转发长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology延伸阅读：ARGO 500：去他的金属打印！PEEK特种塑料应用实例及当前打印工艺3D打印磁性活化材料—赋予材料生命力被状告的Markforged打印机是如何工作的利用高性能复合材料和金属3D打印解决更多制造挑战 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：先进材料正在塑造聚合物增材制造的未来

近几篇文章为一个系列，为笔者推荐基于烧结工艺的粘结剂喷射和FDM金属3D打印技术，毛坯的制作过程与基于激光的粉末床成型技术一样，采用层层叠加原理制造；对于毛坯的处理则与注射成型一样，都需要在烧结之前对毛坯进行脱脂（粘结剂）。相对粘结剂喷射系统而言，金属FDM系统的价格要低得多。脱脂设备和和烧结系统的成本基本上取决于所选择的工艺。下图是基于烧结工艺的金属3D打印所需的基础设备和支出示例。成本改变游戏规则与传统大批量制造技术相比，SLM的打印速度往往较慢而且设备和材料成本都较高。因此对于零件制造来说，技术可行但并不意味着商业可行。基于烧结工艺的金属3D打印技术弥补了SLM的低效率、高成本缺憾，为金属3D打印提供了另一条实用道路。材料适用于SLM的进口不锈钢粉末在300-600元/kg，国产粉末一般在200-400元/kg。与SLM类似，目前粘结剂喷射技术也是使用球形粉末，然而粉末规格要求要低得多，这直接导致材料成本大大降低，国外当前3DP所使用的金属粉末仍然类似SLM粉末，价格较贵，国内易制使用MIM粉末，316L不锈钢的价格不到50元/kg。对于金属FDM，原料采用MIM金属粉末和粘结剂制成丝材或棒材，材料成本显著提高，BASF Ultrafuse 316LX丝材的价格达到1600元/kg，其他替代产品的价格也达到了800元/kg。生产效率分析表明，SLM的生产效率主要取决于平行工作的激光器数量。对于金属FDM，层厚度是增加每次构建体积的关键因素，通过增加分层厚度，生产率可以提高，但也会导致分辨率和表面质量的降低。粘结剂喷射成型的生产效率由总作业时间和堆积密度计算（堆积密度是指一次成型的零件总体积与工作缸内粉体体积之比，反映了完成构建的所有零件的体积总和），对于具有不同部件的混合构建工作，堆积密度通常为10%，对于大批量可优化堆叠部件，堆积密度为30％。打印时间往往在20-40小时之间。考虑到未来几年内该技术将得到进一步突破，总构建时间将减少到10小时。总结两种工艺的成本涉及方方面面，单从打印机成本来讲，FDM类型的价格可选择范围小，价格相对其他两者来说要低；相近价格区间的SLM和3DP工艺打印机，后者的成型尺寸要更大，但其附属设备的价格也不能忽视；材料成本方面，3DP的材料成本无疑最低，FDM的金属丝材可选择性较少，价格也比较昂贵。至于打印效率，还是需要看具体的应用领域，FDM金属打印机适合办公场合，SLM适于高精度、高性能制造，而3DP则适于大规模、低成本制造。下期预告：基于烧结和熔化工艺的金属3D打印材料种类及性能分析近几篇文章为一个系列，为笔者推荐，希望能引起大家兴趣，能够为笔者转发提高一下阅读量。您的转发是对笔者最大的支持长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology推荐阅读：金属增材制造技术系统梳理基于烧结工艺的金属增材制造工作原理金属打印成本结构分析（上）金属打印成本结构分析（下） 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：基于烧结和熔化工艺的金属3D打印成本结构对比

传统烧结工艺依托现代制造环境产生，是当今重要的制造手段，在工业应用中有着比增材制造更长的历史。早在20世纪20年代早期，人们就使用陶瓷粉末和聚合物粘合剂开创了第一种陶瓷注射成型工艺。20世纪50年代，金属粉末开始被用于注射成型。然而，与铸造技术相比，采用注射成型（MIM）的烧结工艺成本更高、过程更加复杂。到1970年，人们的经验不断增长，随即发现，MIM技术虽比铸造昂贵，但在高复杂性零件制造方面极为有效。新型粘结剂和脱脂技术的升级使工艺更加稳定，金属部件的密度更高，表现出更佳的材料特性。MIM技术制造的零件尺寸通常在5-50毫米之间，在医疗器械、珠宝、国防工业以及电子领域的复杂组件制造方面发挥重要作用。如今，全球金属注射成型市场价值超过160亿人民币，复合年增长率在10％至20％之间。MIM技术成型原理MIM工艺分为三个步骤：模压成型、脱脂和烧结。基于烧结工艺的金属3D打印技术需要用到MIM技术的第二和第三步，毛坯件的成型采用了增材制造原理，具体的成型方法也有细微差别，比较有名的有Exone、Desktop Metal以及HP。金属粘结剂喷射成型原理粘结剂喷射技术（3DP）最早由麻省理工学院开发，最初设计用于铸造砂成型，从那时起，Exon即开发了第一种金属粘结剂喷射成型系统。近年，Digital Metal、Desktop Metal以及HP相继推出类似系统，但技术原理均来自于麻省理工学院的原始专利，该专利涉及如何在零件局部范围内采用粘结剂成型陶瓷、砂及金属粉末。与这种方法不同的是，3DEO将粘结剂喷射在整个粉床上，每层通过CNC加工来实现更精确的几何轮廓。金属FDM成型原理FDM类型的金属打印机采用金属线材、MIM粉末以及棒材作为成型材料。这种成型材料采用金属粉末和粘合剂混合而成，虽然机器原理与高分子材料FDM系统非常相似，但关键的区别在于打印头，挤出喷嘴具有施加金属材料的特定属性。 当前，Markforged、Desktop Metal、EVO-Tech以及AIM 3D，可以提供金属FDM打印系统。基于烧结工艺的金属3D打印产业链分布上述每个公司的商业模式各不相同，涉及到了垂直价值链的不同方面。 Markforged和Desktop Metal提供专有的材料和脱脂/烧结解决方案以及3D打印系统；EVO-Tech、AIM 3D、ExOne以及Digital Metal使用市场上现有供应商（如巴斯夫）提供的原料。此外，烧结设备均使用当前常见的烧结工艺设备。下期预告：基于烧结和熔化工艺的金属3D打印成本结构对比欢迎转发长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology延伸阅读：金属增材制造技术系统梳理Desktop Metal金属机---DM productionDesktop Metal 打印材料及产品总结Desktop Metal金属桌面打印机---DM STUDIO解析被状告的Markforged打印机是如何工作的 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：基于烧结工艺的金属增材制造工作原理

对于工业级金属3D打印，激光粉末床熔化技术是目前最主要的增材制造技术。然而，随着粘结剂喷射技术越来越成熟，这种优势可能即将改变。增材制造已有30多年的历史，最初主要用于原型制造，在过去的5年中，该技术在工业领域获得了巨大成功。截至目前，至少有11种主要的金属增材制造技术正在竞争工业领域的应用，而每种技术在零件设计、机械性能和成本方面都有其独特的优点和局限性。技术的多样性也为给定的应用选择技术类型带来了困难，下图展示了在考虑ISO/ASTM 52900标准的同时对不同金属增材制造技术进行分类的结果。当前金属3D打印技术主要分为熔化工艺和烧结工艺两种。烧结工艺首先采用粘结剂粘接形成坯件，再进行烧结成型；熔化工艺则是直接采用粉末或线材直接熔化成型零件。熔化技术的分类通过区分材料沉积方法（直接或粉末床）和能量源来实现。基于烧结的工艺都需要烧结步骤，因此热量作为共同的能量来源，它们也可以按材料沉积方法分类，并进一步区分喷射材料的类型。增材制造系统提供商地理分布激光粉末床熔融技术的早期发展主要由德国大学和几家先驱公司推动，经过十多年的持续改进，目前（国外）已经实现成熟的工业应用。相比之下，以烧结为基础的增材制造技术目前受到美国大公司和初创公司的大力推动，这些公司的资金主要来自于航空航天、汽车、医疗等一些对增材制造充满期待的领域。除Evo-Tech和AIM3D外，涉及烧结技术的欧洲企业还不多，在中国也只有武汉易制和中科院苏州喷墨打印平台等为数不多的成长型企业从事该技术。Exone喷墨烧结成型的叶轮当前关于熔化工艺和烧结工艺有很多争论，在接下来的几期中，3D打印技术参考将结合国外研究机构的调研对烧结工艺与SLM、MIM进行对比，通过来自九个不同供应商的测试样本进行性能分析，同时展示不同工艺在汽车零件中的测试结果。更多数据会在后期公布。欢迎转发扫码资料抢先看Share the World's 3D Printing Technology延伸阅读：喷墨技术于金属打印的意义金属打印成本结构分析（上）金属打印成本结构分析（下）金属3D打印真相：优势、劣势及趋势正面PK：HP Metal Jet和SLM谁更快，更具性价比金属材料选择性激光熔化过程中的冶金问题和质量控制 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：金属增材制造技术系统梳理

光固化技术是最早应用成功的3D打印技术，经过近30年的发展，光固化树脂材料越来越丰富、性能越来越好，设备成型尺寸及稳定行都得到质的提升，然而近些年来的发展似乎变得缓慢，尤其是在工艺和应用方面。随着SLS技术的快速发展，传统光固化的应用市场受到了不同程度的挑战。如今光固化也不再单单是指SLA技术，尤其衍生出来的DLP、polyjet、LCD技术在各自细分领域各有用途。然而无一例外的，光固化技术在进行零件打印时都需要支撑，都需要与构建板相连，这在我们看来已经是很正常的事情。可是光固化能不能像SLS那样，既不加支撑，零件还可以相互堆叠着摆放呢？这样后处理就会很方便，一次成型的零件会更多，连前期零件处理都可以省了。Fraunhofer总是能给我们意想不到的惊喜。Fraunhofer开发无支撑光固化方法2017年11月，Fraunhofer爆出正在开发无支撑光固化方法，当时引起的影响不算大，但近日，基于该工艺的原型机已经推出。这种无需支撑的新型光固化工艺被称为TwoCure，目前来看，是基于DLP的成型方法。TwoCure原型机TwoCure是一种将液态树脂逐层打印到预先固化的树脂上的过程：投影仪将零件截面图案投射到液体树脂中将其固化，其他区域通过冷却固化，这使得打印的零件被包裹在固化树脂中，因此零件既不需要支撑也无需连接在基板上。光与冷的相互作用来自亚琛的开发人员巧妙的采用了光与冷之间相互作用，通过曝光实现树脂的不可逆化学成型，而温度控制则实现了周围材料的物理 “冻结”，这些凝固的树脂是如蜡一样在室温下可以液化，从而将零件释放。3D打印的零件只需简单清洁和后固化即可。TwoCure原理示意图正是这种混合技术促使研究人员将过程称为“TwoCure”，目前开发的原型机可以提供1升容量，横向分辨率约50μm。从图中看出，该公司突破了对于当前DLP打印高度的限制。该技术对于生产多种单个小塑料组件或小批量多达1,000件的公司具有吸引力。在未来，可以使用这种技术在一台机器上每天生产数百件零件，无论是用于助听器的耳模、珠宝制造的模具，还是小批量的塑料部件。关于多材料的猜想更为具体的技术细节，Fraunhofer并未透露，但通过公布的图片笔者猜测这项技术并不是如文中所述的那样简单。从上图我们可以看出，凝固的树脂是红色，而打印的零件实为银色，难道树脂固化后变了颜色？！这幅图被称作“TwoCure处理室，带分配单元和UV光引擎”，笔者的疑问出在红色树脂包裹着银色零件，而上图的分配单元又说明了什么问题？难道是真正用于零件成型的树脂是另外分配上去的？！这种DLP的成型方式应该采用的是上曝光，因此笔者猜想，是否用于支撑的树脂，仅仅是支撑树脂，用于打印的树脂采用了分配单元。那么这种方法与stratasys的polyjet又有什么优势，后者的支撑材料也是可溶性的。另一个疑惑是，如何保证构建板上方的支撑树脂固化，而构建板下方的不固化呢？理解不了，希望有人留言释疑解惑。欢迎转发长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology延伸阅读：Fraunhofer 开发VCSEL工艺减小金属打印过程中内应力Fraunhofer开发薄壁零件后处理消振结构 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：光固化创新突破：一种无支撑多材料成型方法

弗劳恩霍夫激光技术研究所（Fraunhofer ILT）在3D打印技术研究方面具有强大的技术团队和深远的研究历史，该研究所开发的技术解决了当前金属增材制造中的诸多常见问题，创建了大规模3D打印解决方案，并引入了混合3D打印流程。近期，Fraunhofer ILT又推出另一项新技术。粉末床熔化VCSEL上预热工艺激光粉末床熔融（SLM）过程中产生的内应力由温度梯度引起，材料在成型过程中，激光所及之处被加热到高于熔点温度，而部件的其余部分迅速冷却，根据零件的几何形状以及相应的材料属性，这极有可能导致零件开裂（如C919钛合金零部件）。为了防止这种现象发生，现有的技术手段通常从基板下方放置加热元件对基板进行加热，但这并不是完全有效，尤其是对于较高、脆性较大的零件和材料。SLM钛合金开裂作为受德国联邦教育与研究部（BMBF）资助项目—数字光子生产DPP研究计划的一部分，Fraunhofer ILT一直与其合作伙伴Philips Photonics合作开发更好的解决方案。在一个名为DPP Nano的项目中，他们开发了一种上加热工艺。飞利浦Photonics VCSEL加热组件上加热工艺，是在成型室内安装了一组包括六个垂直腔面发射激光器在内的激光阵列（VCSEL），该组激光器的功率为400W，采用808nm的红外波长。加热组件可以在构建过程中将零件表面加热到几百摄氏度，计算机可以对加热组件进行单独控制产生不同图案，以便控制加热区域，整个过程可以通过红外摄像机监控。使用VCSEL进行局部预热曝光Fraunhofer ILT 工程师使用Inconel 718进行了实验，VCSEL组件将材料加热至500°C，最终零件变形和失真明显减少。上加热工艺降低了打印过程中的温度梯度，从而减小了内应力，因此可以构建更高的零件。Fraunhofer ILT将很快用更具挑战性的材料测试该工艺，如钛铝合金，届时材料将被加热到900ºC，由这类材料制成的部件通常用于制作涡轮增压器的高温组件。SLM中使用VCSEL预热的右侧零件变形明显小于未进行曝光预热的左侧零件VCSEL工艺为涡轮机械以外的应用开辟了可能性，特别是在必须降低热致应力的工业领域。Fraunhofer ILT是激光技术领域最杰出的机构之一。它提供可行性研究、工艺认证和激光集成技术，其研究包括开发新激光束源和组件开发，精密激光计量、测试以及工业激光工艺。关于VCSEL预热工艺的更详细介绍，Fraunhofer会在今年11月的法兰克福展览上予以披露。欢迎转发长按添加订阅Share the World's 3D Printing Technology 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：Fraunhofer 开发VCSEL工艺减小金属打印过程中内应力