3D打印技术参考注意到，威拉里于4月16日发布消息称，公司经过两年多的技术攻关，成功研发出适用于大幅面LPBF成型技术的T70X高温钛合金粉末，并完成多轮次、多项目的打印测试，测试结果达到预期目标。目前，该材料相关专利已进入申请阶段。现将技术成果正式发布，以期推动更广泛的应用，发挥新材料的应用价值。 随着空天飞行器马赫数的不断提升，发动机机匣及涡轮叶片等关键部件对轻量化和耐高温性能的要求日益严苛。当前，LPBF技术主要应用的TC4和TA15钛合金，在500℃以上工况下力学性能显著下降，难以满足更高温度的使用需求。虽然Ti2AlNb等合金具有较好的耐高温性能，但其在成型过程中存在开裂敏感性问题，难以通过SLM工艺实现大尺寸构件成型，严重制约了规模化应用。 针对这一技术瓶颈，威拉里创新研发出T70X高温钛合金粉末，填补了国内大尺寸增材制造用耐高温钛合金材料的技术空白。 威拉里通过优化合金元素的含量并结合多元素的协同作用，在提高T70X高温钛合金粉末高温性能的同时，有效抑制裂纹敏感性，提升材料的整体性能和可靠性。目前已通过超过500mm幅面的薄壁件打印验证，打印尺寸变形小，热处理无开裂，探伤检测无缺陷。打印可靠性、可成型性、尺寸偏差稳定性以及材料批次稳定性均已得到多次验证。通过优化工艺参数，已实现最小壁厚0.3mm的成型能力。在45°成型角度下，表面质量光滑，整体成型性能与TA15相近。此外，通过焊接实验验证了材料的可焊性，成功打通了相关工艺路径，为后续应用提供了技术保障。 T70X高温钛合金粉末采用电极感应气雾化制粉装备（EIGA）制备，该工艺适用于钛合金、金属间化合物等高活性或难熔金属的粉末生产。威拉里通过技术创新，成功优化了EIGA装备操作流程，实现了连续加料技术的突破性应用。这一创新不仅使设备操作更加简便高效，更显著提升了金属粉末的生产效率，同时大幅降低了生产成本。 威拉里始终秉持创新精神，将进一步拓宽金属增材的应用领域，致力于为行业提供更多技术领先的粉末材料，推动相关产业迈向新高度。

3D打印技术参考注意到，知名金属3D打印技术开发商Velo3D刚刚与商业航天公司Momentus达成了一份为期五年、价值1500万美元的合作协议。需要指出的是，这并不是一份简单的商业协议，而是一次完全不同的合作计划。在3D打印行业具有启示性。 一份完全与众不同的合作计划 根据合作协议，Momentus将向Velo3D提供价值1500万美元的股票，以换取其在未来五年内提供的服务。这些服务包括咨询和基于全新RPS模型的零件生产，Velo3D将自行负责打印。这意味着Momentus不会将金属3D打印业务纳入公司内部。还有一个上限，Velo3D持有的流通普通股不得超过9.99%。 很明显，这不是典型的供应商与客户协议。这是一项长期合作，将Velo3D直接纳入Momentus即将开展的项目的工程和生产流程，这种策略在3D打印生态系统中仍然相当罕见。大多数增材制造公司要么销售打印机，要么提供按需打印服务，但很少有公司进行这样的交易。这很可能是公司为寻求业务发展的破局之举。 此次合作不仅仅是为了提升收入，更标志着Velo3D与客户合作方式的转变。Velo3D不仅销售金属3D打印机，现在还将通过一项名为“快速生产解决方案”（RPS）的新服务，帮助设计和生产零部件。目标是帮助像Momentus这样的客户更快地从创意转化为成品——这在航天和国防等高风险行业尤为重要，因为这些行业时间紧迫、精度至关重要，而且几乎没有出错的余地。 但需要指出的是，这项合作的基础是，双方认同彼此的价值。在我们一直以来的行业观察中，客户通常不会为此类服务买单。 与行业常规服务模式的区别 Stratasys和3D Systems等公司提供合同制造和工程支持，但它们的服务通常以项目为基础，并以现金资助。它们通常不会建立以股票形式支付报酬的多年期合作伙伴关系。另一方面，像Vulcan Forms这样的新玩家将所有生产都保留在公司内部，完全不出售打印机，并且在严格保密的情况下运营。与此同时，像Xometry和Protolabs这样的平台则通过大型市场提供制造服务，并且通常不收取任何佣金。 Velo3D与Momentus的协议之所以引人注目，在于其结构。Velo3D并非销售打印机或处理一次性订单，而是通过其RPS模式成为Momentus产品开发流程的一部分。这包括工程咨询、特定应用的设计工作以及零件制造，所有这些都由Velo3D而非Momentus负责。这是一项战略举措，旨在将Velo3D的角色转变为长期制造合作伙伴。 什么是RPS服务？ Velo3D的RPS旨在帮助那些需要快速生产高质量金属零件的公司更快捷地完成工作。在这项业务中，Velo3D不销售打印机，而是提供包含咨询、规划、软件工具和实际零件生产的一揽子服务。Velo3D表示，RPS可在三个重要方面助力企业。 首先，加快了开发速度。企业无需花费数月甚至数年时间准备新部件投入生产，而是可以更快地从构思转化为最终产品。这在航空航天领域尤其有用，因为该领域需要快速创新。 其次，确保部件的可靠性。Velo3D使用先进的工具来监控生产、分析数据并控制流程，以确保每个部件都符合行业高标准。 第三，为客户提供了灵活性。一些公司希望自行打印部件，而另一些公司则更愿意与合同制造商合作，甚至一些公司可能会使用Velo3D的设备。这些选项可以帮助客户选择最适合自己的方案，而无需预先投入大量资金。 新业务模式——很重要！ 与近年来许多上市的3D打印公司一样，Velo3D也面临着挑战。目前，该公司已在场外交易，并正努力通过与Momentus建立长期合作关系等新战略重回正轨。 Velo3D首席执行官Arun Jeldi于2024年12月加入公司，他明确表示，这笔交易符合公司更宏大的战略：“我们一直在寻求推动增长和创造价值的机会，与Momentus的这笔交易标志着我们朝着这个方向迈出了重要一步。此次合作对两家公司来说都意义非凡，为未来几年成功执行关键任务项目奠定了基础。我们对由此带来的机遇充满信心。此外，该协议实现了无缝交付，符合我们的长期增长战略，并能确保公司在未来五年内创造卓越价值。” Jeldi的愿景与Momentus的目标高度契合。Momentus为太空任务设计和制造卫星平台，并提供卫星入轨后的支持服务。随着新太空经济的增长，对更快、更高性能硬件的需求也日益增长。对于Momentus来说，缩短生产和测试时间是保持竞争力的关键。通过利用Velo3D的新服务，Momentus希望能够实现这一目标。 此次合作也标志着增材制造领域将迎来更重大的转变。多年来，增材制造的重点一直放在开发更先进的机器上。如今，重点转向服务、流程控制以及确保增材制造能够融入复杂的供应链。 Velo3D因帮助SpaceX和洛克希德·马丁等公司3D打印出曾经被认为不可能实现的部件而闻名，该公司目前寻求未来发展已不简单依靠机器；它正在解决真正的制造难题。更重要的是，与Momentus的合作可能为类似的合作铺平道路。对于Velo3D来说，这是一个证明其能够在艰难的市场中发展壮大的机会。

3D打印技术参考注意到，科技日报于4月11日刊登一则重要消息，中国航空制造技术研究院高能束流发生器实验室在“太空3D打印”技术领域取得突破性进展。该单位在模拟微重力环境下，成功应用冷阴极电子枪实现了钛合金精密成型，完成“太空级”3D打印。这意味着，我国未来太空金属3D打印，已经拥有采用电子束成型的技术储备。 关于电子束能量源：热阴极与冷阴极 3D打印技术参考查询发现，该实验室关于该技术已经发表了多篇论文，涉及能量源、工艺、装备等多方面。而科技日报的报道，有一个关键词——冷阴极，具有较强的学术性，笔者查询了多篇论文同时咨询了西空智造畅东博博士，其指出：电子枪分为热阴极和冷阴极，目前用于增材制造选区熔化的电子枪绝大部分均仍沿用传统电子束熔炼/焊接领域的发射枪，即热阴极电子枪。通过加热灯丝发射电子，经过加速电场，形成电子束，电子束再通过相散线圈，聚焦线圈，偏转线圈后进行选区熔化。而冷阴极电子枪的相关应用，目前有625所、中科院空间应用工程与技术中心等团队在开展相关研究，电子束送丝熔化3D打印属于应用之一。 来自《丝束同轴束源模式对电子束熔丝增材制造 TC11 钛合金组织及力学性能的影响》 来自《丝束同轴束源模式对电子束熔丝增材制造 TC11 钛合金组织及力学性能的影响》 根据该团队2022年发表的一篇论文，中国航空制造技术研究院于2012年和2016年在某型飞机上首次实现了电子束熔丝增材制造钛合金次承力结构和主承力构件的装机应用。但使用的是热阴极电子束源。论文同时指出，与热阴极电子束源相比，冷阴极气体放电电子束源的电子枪阴极寿命长，经过清理后可重复使用；枪体结构简洁，在同等功率条件下，重量更轻、体积更小，做室内动枪的优势更加明显；可以产生圆形、环形、方形等多种束斑形貌。从这些特点看，冷阴极具有更广阔的的发展空间，该院于2019年研制出国内首台丝束同轴冷阴极电子束熔丝增材制造样机。畅东博博士也表示，在太空打印方面，冷阴极电子枪更具优势。 太空金属3D打印：用激光还是电子束 人民日报和科技日报均刊文指出，该项技术已实现在模拟微重力环境下的电子束熔丝成型。此外，研究团队已研制出“太空级”3D打印原理样机，设备实现小型化、轻量化，可显著降低发射成本。 “太空级”3D打印原理样机内部结构（来自科技日报） 在太空金属3D打印方面，欧空局于2024年首次实现人类首次太空金属3D打印。由空客公司打造的金属3D打印机，重180公斤，在国际空间站打印出了高度达9厘米、宽度为5厘米的精密零件，整个制作过程耗时约40小时，无论是用于空间站的维护、工具的即时制造，还是安装接口及机械部件的替换，都展现出了其无可估量的价值，为未来的太空居住与探索开启了全新的可能性。接下来，跟随3D打印技术参考梳理人类首次在轨金属3D打印的时间轴。 1）发射：2024年1月，欧洲航天局金属3D打印机成功抵达国际空间站，这是第一台安装在空间站上的打印机。 2）安装与调试：2024年5月，打印机被安装在国际空间站的哥伦布舱上，随后进行了严格的调试测试，包括不锈钢沉积系统、激光器、送丝系统以及移动板协调性的检查。调试阶段成功打印了不锈钢字母“S”，验证了打印机的基本功能。 3）打印过程： 2024年6-8月，开始零件的打印过程。工程师团队需要处理微重力环境下的不确定性，配套了一套精密的操作策略，通过其电信链路实现有效载荷的远程控制与监控，确保每一步操作都稳定可靠。打印过程中，团队不断调整参数，以确保打印质量。 在项目合作伙伴AddUp的精心调整与优化下，各层级结构得以无缝衔接，构建起一个高效协同的系统。鉴于每一层均处于严格监控之下，能够执行精确至两到三分钟的作业序列，随后静待来自CNES操作员的反馈。基于这些反馈，再行启动下一序列，以此循环往复，不仅监测打印性能，还即时进行必要的调整与优化，确保任务的圆满完成。 4）优化与加速： 在3D打印的众多关键参数中，层高的精确性是重中之重。在发送校准命令来调整下一层的高度之前，需要测量高度。而且要打印的层数超过200层。研究团队每天都会扫描每一层打印件并收集有效载荷数据来不断学习和适应。 到2024年7月中旬，第一批样品的一半已经打印完成，标志着“巡航阶段”的开始。在此期间，得益于地面和国际空间站上的资源优化，打印速度逐渐加快，打印时间从每天3.5小时增加到4.5小时。到2024年8月21日，宇航员成功从金属3D打印机中取出了第一个样品，这是该项目的一个重要里程碑。 2025年3月消息，首个在太空生产的金属3D打印部件已返回地球进行测试。 整个过程中，打印机被安装在一个密封的盒子里，以在极低的氧气水平下保持适当的气氛，防止高功率激光引发火灾或金属氧化。在打印阶段，盒子内的氧气被氮气取代，以确保国际空间站及其机组人员的安全。 从目前的资料看出，无论激光还是电子束，两者均适合太空打印，只不过基于现有的认知，激光太空打印追求的是高精度，而电子束太空打印追求的是高能量、高效率。然而根据资料，电子束3D打印仍然需要氦气保护，主要目的是为了防止真空环境下电荷积累，氦气的氦离子与电子在真空环境下发生中和反应，抵消电荷积累引起电子束束斑震荡及放电。 END 从人类太空探索的角度，无论使用激光还是电子束，都是实现太空金属3D打印的重要途径。但囿于有限的认知和紧张的时限，笔者尚无法认知清楚两者之间的重要差异。但无论哪种方式，对于未来太空探索而言，摆脱地球补给，实现太空“自给自足”，无疑是人类走向更深远太空的重要方式。 毫无疑问，人类首次太空金属3D打印的实现方式是激光送丝3D打印，至于为什么使用丝材而不是粉末，已经没有了探讨的必要。但激光和电子束谁更有优势，仍然需要纠结。 在不久前，吴伟仁院士提及我国已经正在研制我国首款月球“打转机”。面向深远的太空，人类又是多么渺小，国家之间也仍然局限于利益之争

3D打印技术参考注意到，我国生物3D打印技术在应用方面取得突破性进展。解放军总医院近日发布消息称，该院第一医学中心组织再生与创面修复科与医学创新研究部某研究中心合作，利用生物3D打印技术打印出的功能性皮肤组织，成功为一名伤病员修复足部难愈性创面。这一成果标志着我国在再生医学临床应用获得突破，相关研究论文已发表于国际权威学术期刊《Journal of Investigative Dermatology》。 3D打印的皮肤 报道指出，该患者在训练时不慎足部造成损伤，因反复注射局部药物引发皮肤溃烂坏死。传统清创植皮、生长因子以及PRP等疗法不佳，创面难以愈合。 研究人员讨论后决定将最新研发的生物3D打印功能性皮肤应用于该患者治疗。3D打印技术参考查找到论文原文发现，患者接受了2次生物3D打印皮肤替代物的治疗，两次治疗间隔5天。每次治疗均需彻底清创，然后将生物打印皮肤直接贴敷在伤口上，使用无菌敷料固定。在整个治疗期间进行伤口评估，包括测量伤口大小、评估邻近组织受累情况、肉芽组织形成和血管分布，并使用数字疼痛评分量表进行疼痛评估，同时还测量其他生物指标。 研究人员在进行贴敷操作 论文显示，初次使用生物3D打印皮肤替代品后，患者在3天内疼痛显著减轻。基底肉芽组织看起来新鲜而强健，显示出伤口愈合的良好迹象。伤口大小逐渐减小，在初次治疗后第20天完全闭合。伤口部位新生的皮肤呈现健康的红色，与此前传统治疗引起的周围色素沉着形成对比，表明血管分布得到改善。全身相关指标始终低于可检测水平，表明对生物打印皮肤的炎症反应极小。新鲜的肉芽组织和加速的愈合过程证实生物打印皮肤本身不会对局部环境造成不利影响。 论文还提到，整个治疗过程中未观察到局部或全身不良反应。患者于第30天出院，伤口完全愈合，功能受限消失。睡眠困难、焦虑和痛苦随着疼痛的缓解而减轻。一年后的随访显示伤口未复发，且未见局部异常。 该院指出，这项技术由付小兵院士团队联合多家医疗机构历经数年攻关完成，核心在于利用人脐带源间充质干细胞结合生物材料，通过高精度3D打印设备构建出具有完整表皮和真皮结构的皮肤组织，用于修复创面，弥补了自体细胞在受损部位再生能力不足的缺陷。 论文提到，生物3D打印能够在仿生支架内精确排列细胞，模拟原生细胞外基质，促进细胞与细胞之间以及细胞与基质之间的最佳相互作用。这可以促进新血管生成，减少炎症，加速上皮再生，从而实现比传统疗法更快、更高效的伤口愈合。此外，根据个体伤口特征定制生物墨水成分和打印图案的能力，使得个性化伤口护理方案成为可能，从而应对每位患者的独特病情挑战。 随着技术的不断成熟，生物3D打印皮肤有望在未来实现规模化生产，并逐步应用于更多临床场景。 本文内容参考： 1. Revolutionizing Chronic Wound Treatment: Treating Bleomycin Intralesional Injection–Related Chronic Wounds with 3-Dimensional Bioprinted Skin Substitutes 2. 《【微医讯】3D打印人造皮肤让伤口“一键”愈合》

鞋履制造业历经百年变革，却始终无法摆脱模具、裁剪与胶合的束缚，以运动鞋中底为例，传统工艺需要昂贵费时的磨具成本。而3D打印可直接生成鞋底甚至鞋底鞋面一体化打印，既能精确控制密度分布，又能实现传统模具无法完成的复杂结构。或许，3D打印率先完成规模化应用的细分赛道已经出现。 从200台3D打印机 再到5000台联网机器 近日，3D打印技术参考注意到面向鞋履制造的新势力企业Zellerfeld正携手德国弗劳恩霍夫IAPT研究所升级其鞋类增材制造生产规模。该公司从纽约地下室起步，在自建200台3D打印机的制造工厂之后，目前正规划更大的增材制造数字化工厂的规模，将生产机器数量增加至数千台，甚至多达5000台。 其基于个性化扫描的鞋类3D打印实现了全数字化生产，计划通过3D打印多样化设计的功能鞋履，彻底革新制鞋业。其目标直指“全数字化鞋履生态”——用户扫描脚型后，云端设计、本地打印、48小时交付，全程零库存。目前，其在纽约、柏林已经设立“即打即提”门店。这一成功带来了快速增长的需求，迫使 Zellerfeld扩大产能。 Zellerfeld 3D打印制鞋 Zellerfeld的自建工厂 为了确保这一大型项目的成功，Zellerfeld寻求弗劳恩霍夫IAPT研究所在整个增材制造生产流程中的专业知识。目前，双方已完成项目第一阶段工作，明确了高度规模化生产的需求。弗劳恩霍夫IAPT团队负责审核、验证和评估了从当前生产模式向规模化转型的关键指标，找出限制生产的瓶颈，找出发展的机遇，并提出切实可行的行动建议。IAPT为Zellerfeld未来生产基地的规划提供了技术与法规指导，包括充分的需求评估，并给出长期改进方案。 国际大牌纷纷推出3D打印鞋 3D打印技术参考注意到，美国专利商标局于不久前授予耐克（Nike）一项新的鞋履3D打印专利，这项新技术与传统的两部分鞋履制造技术完全不同。 根据专利文件，耐克的新方法是首先创建鞋面和鞋底的数字3D图案，然后将一块针织、机织或非织造织物平放在3D打印机的托盘上。然后，使用墨水、树脂、丙烯酸、聚合物或热塑性材料等打印材料直接在织物上打印出所需的图案。打印材料可能会在固化前略微渗入织物中，通过多层打印可在需要的位置创建加固区域，从而增强强度和灵活性。打印完成后，图案通过紫外线固化，确保织物与打印材料之间的牢固结合。随后，鞋面被塑造成3D形状，达到最终的鞋履设计。该专利标志着Nike在3D打印技术领域的又一次重大突破。 3D打印技术制造的Air Max 1000 2024年7月，瑞士知名运动品牌On推出了一款名为Cloudboom Strike LS的跑鞋，同时展示了一项最新的科技成果。这项名为LightSpray的技术对鞋面的制造方式具有颠覆性意义，制造过程通过精密的机械臂操作实现，材料超轻，且直接喷洒到鞋面上成型实现一体化制造。这跟传统的3D打印造鞋方式是不一样，是一种全新的制鞋方式。 LightSpray技术由苏黎世On Labs团队研发，实现了一步式制造流程，每只鞋的组装时间仅需短短三分钟，展现了前所未有的制造速度。 相比NIKE和On的一体式3D打印造鞋，阿迪达斯此前的3D打印运动鞋只是中底使用了3D打印网格结构，似乎“有些落伍”。3D打印技术参考注意到，但该品牌也在紧跟潮流，在去年十月上市的3D打印ClimaCOOL运动鞋，也采用了一体式无缝结构。这款一体式鞋型也展现了阿迪达斯鞋类设计的未来发展趋势。 国内规模化智能云工厂案例 在国内，采用3D打印技术造鞋的品牌越来越多，不仅仅是李宁、匹克这样的大企业，还有非常多的新锐品牌。这些品牌在各大购物平台均实现了非常不错的销售业绩，而且频频被央媒报道。 近期较为火爆的案例是一款名为星世线Staray梵星的3D打印鞋，它在抖音3月份运动鞋百万爆款清单中名列第三，实现了超过400万的销售额。有资料指出，星世线在短短两年内取得了近10万双的销售成绩，复购率达到了400%，说明它在特定消费群体中建立了强大的品牌认同。 3D打印制鞋发展如此之快的原因在于，企业解决了困扰高分子材料3D打印大规模直接制造所必需的打印速度问题与材料问题。仅今年，苏州博理的发展速度之快引起行业广泛关注，该公司开发了HALS高分子材料超高速光固化技术以及众多的高性能材料，为3D打印的高速化造出能穿的鞋创造了可能。 除此之外，自动化也是制造企业关注的重点。3D打印技术参考在多年前就注意到，福特公司已经将机器人用于Carbon3D打印机的操作，实现了汽车工厂无人操作打印机的先例。而在今年TCT亚洲展，博理展出的机器人作业解决方案，直观展现了3D打印技术在消费品制造领域落地的可能性。 TCT亚洲展现场博理科技通过机器人操作3D打印机 苏州博理智能云工厂效果展示 在规模化应用方面，苏州博理在3月31日与泸州龙马潭区（长开区）、泸州航空发展投资集团有限公司投资5亿元签约超高速3D打印智能云工厂项目。预计全部投产后年产值将达到10亿元以上。而在2024年，苏州博理还投资10亿建设了扬州光理超高速3D打印智能云工厂。 弗劳恩霍夫专家表示，“未来工厂的墙内是机器人，墙外是数字生态。”从目前的发展来看，3D打印+智能网联+机器人的组合正将这一预言加速照进现实。

目前有不少模具制造商，虽然厂内有3D打印设备，却依然来找上海毅速激光科技有限公司（以下简称“毅速”）做打印服务。为什么这些设备会“沉睡”？ 究其原因，相较于普通零件，模具打印不仅要求材料高耐磨、高耐腐、高导热、高精度，还要求无砂眼、无裂纹、满足镜面抛光。因而需要设备、材料、工艺、应用四者相互配合才能解决这一难题。 毅速自2007年进入模具行业，2018年开启金属3D打印在模具领域的深度应用，已服务了2000多家客户，积累了20多万个应用案例，获得了行业的广泛认可与好评，如头部企业惠普、富士康、伟创力、捷普、比亚迪等，是一家在模具行业里更懂3D打印，在3D打印行业里更懂模具的公司。 为解决企业单纯购买3D打印设备并不能做好模具3D打印的难题，毅速多年来在为客户提供打印服务中，持续研发升级设备、材料、工艺，并完成了3D打印技术闭环。该公司计划于2025年4月15日星期二14:00~15:00召开新品发布会，推出针对模具行业定向研发的第三代模具3D打印专机——E3-420和E3-520。 E3系列设备采用多激光系统（可选2激光或4激光），最大成形尺寸分别为400×400×420mm、400×400×520mm，能够满足大多数模具制造的需求。其配备的模具3D打印专用工艺包、快速嫁接功能，能帮助模具企业快速上手、高效应用。另外，进口光学组件和多传感器冗余安全设计，能确保设备在长时间运行中的稳定性和可靠性，而高效的粉末处理模块、快速洗气功能，则可以进一步提升生产效率。 上海毅速3D打印的透气钢 看直播 | 领取福利，有机会免费打印！ 即将发布的第三代模具3D打印专机系列——E3-420和E3-520，标志着模具制造行业向增材制造迈出了重要的一步。 直播看点： ① 模具3D打印专机E3系列亮点解析 ② E3-420打印全过程实拍演示 ③ 毅速模具3D打印整体解决方案详解 ④ E3-420交付仪式 看直播 赢福利： 直播期间，微信搜索并关注”毅速3D打印“公众号后留言“直播福利”，即可锁定以下福利（四选一） ① 免费领取小样快 ② 新客户专享：免费打印420克（须在4月下单） ③ 回馈老客户：4月订单，总减免打印量520克 ④ 回馈老客户：4~6月间订单，所有打印件每件减免42克 “模具3D打印整体解决方案”应运而生 基于模具专用设备、模具专用材料、模具专用工艺、模具应用经验的技术闭环，毅速正在将这一整套“模具3D打印整体解决方案”赋能中国模具企业。 在全面真实地调研了解用户的需求、痛点和投资预期后，毅速的专业团队为用户做整体解决方案的可行性分析，包括配置模具3D打印专用设备、专用材料、专用工艺、配套辅机，再到场地规划，人员培训，最后提供长期运维服务

3D打印技术参考注意到，VoxelMatters近日发布了其《金属增材制造市场2025》，报告显示金属增材制造领域在2024年受打印机和材料销售的推动而实现增长。同时，一些大型上市公司出现增长放缓甚至萎缩的情况，而一些公司如尼康SLM Solutions却实现了显著扩张。同时，许多中小企业报告业务保持稳定或增长，推动了行业整体发展。 对于金属增材制造这样一个规模相对较小的行业来说，任何增速放缓都可能被视为一场危机。即使行业收入增长25%，也可能无法（而且通常不会）为大多数运营商带来可观的整体利润率。然而，这不应转移我们对更广阔前景的关注：增材制造市场的增长速度持续超过其他工业制造领域，新的参与者和技术正在不断扩大市场。 市场增长25% 根据报告，全球金属增材制造市场增长25%，其中金属3D打印机销售增长28%，销售额从2023年的18.4亿美元增长到2024年的23.5亿美元。具体来说，数控机床的需求量估计每年约为840亿美元，按平均单价约50万美元计算，相当于每年售出超过15万台硬件。相比之下，2024年，136家公司共售出5239台金属3D打印机。 如前所述，尽管一些关键地区（尤其是德国）存在经济不确定性，但一些大型企业，如尼康SLM  Solutions，却实现了显著增长（+36%）。EOS的金属AM硬件业务（包括AMCM）受益于其北美业务的扩张，有助于抵消一些当地的经济压力。但其他重要的大型参与者，例如3D Systems、雷尼绍、通快、DMG Mori和Add Up（仅考虑金属PBF业务），则保持相对稳定，略有下降或略有增长。 尽管2024年盈利能力有所下降，Colibrium Additive(GE)在PBF领域（2023年增长50%）和EBM领域仍保持了稳定的收入。JEOL、Wayland、ProBeam和Freemelt等较新的EB-PBF厂商更积极地进入市场并销售多种系统，从而促进了该领域的整体增长，Colibrium Additive(GE)依然保持了稳定的收入。 股市损失并不能准确反映收入 中小企业推动市场增长力量显著增强 一些上市公司，例如Velo3D、Markforged和Desktop Metal，在2024年面临挑战。尤其是Velo3D，其业绩显著下滑，Markforged保持相对稳定，而Desktop Metal的收入则出现小幅下降。他们的股市表现令人失望，销售额也低于预期。然而，这些大幅下滑并不能决定金属增材制造市场的整体走势。 数据显示，虽然最大的参与者占据了相当大的行业份额，但它们并非完全主导。纵观所有技术的金属增材制造硬件总收入，排名前十的公司仅占市场份额的47%，这表明该行业的相当一部分——实际上是大部分——是由中小企业推动的。在VoxelMatters的数据库中，排名前十的金属PBF公司（共66家）占金属PBF总收入的64%，而在DED领域，排名前十的公司（共44家）占DED总收入的67%。 如果只关注最大的几家公司，就会发现金属增材制造市场正在放缓。但纵观整个金属增材制造硬件市场，增长势头显而易见。仅从L-PBF来看，像Aconity、Xact Metal、One Click Metal、3D4 Metal、Schaeffler和Sodick（最近完成了对Prima Additive的收购）这些经常被忽视的公司，都报告了中等到显著的增长。 虽然一些公司经历了更剧烈的下滑，但这种情况并非普遍现象。许多中小企业和非上市制造商报告称，2024年的销售额保持稳定甚至增长，这在一定程度上抵消了一些大型企业的困境。这进一步凸显了整个市场的韧性——虽然大型企业面临的困境并非微不足道，但这并不等同于整个行业的普遍低迷。 新地区和新细分市场推动增长 粉末床熔融技术 中国最大的金属PBF技术企业BLT总体保持稳定，收入小幅增长（尽管其业绩还包括材料和服务）。与此同时，另一家中国大型金属PBF公司华曙高科的整个业务（包括金属和聚合物AM硬件）下降了近19％。与此同时，其他几家中国公司正在扩大其安装基础，包括汉邦激光、易加三维和金石三维。多家公司建设了大型新总部，反映出显着的增长和未来前景。额外的增长来自中国（如希禾增材、美光速造等）和印度（Intech）的新进入者。 华曙高科推出光束整形技术 能量沉积技术 尽管金属PBF领域仍有一些公司面临困境，但无论是同比还是整体业务，DED领域都实现了显著增长，尤其是激光能量沉积。该领域包括三菱、尼康、通快、DMGMori等大型公司，以及Meltio、AddiTec、ValCUN、InssTek等快速增长的小型公司。3D打印技术参考注意到， 该组织并未将中国具有显著地位的几家公司纳入其数据库，如融速科技和英尼格玛。 中小型DED技术企业，与众多工业巨头一起，发挥着越来越重要的作用。此外，其他提供线材技术的公司，例如Sciaky(EBAM)和Norsk Titanium(RPD)，在经历了前几年的艰难时期后，也实现了反弹。 融速科技VEAM技术3D打印成品 基于烧结的金属3D打印技术 金属粘结剂喷射技术也终于取得了显著增长，当前最成功的代表性企业无疑是惠普(HP)公司，Colibrium  Additive(GE)过去一年并未展示显著进展。与此同时，易制科技继续加强其在中国市场的影响力，而共享智能、三帝科技、增谊科技也从事该技术的开发。国外Mantle、Incus、Triton和Rapidia等公司，以及国内的升华三维则推出了基于光固化和挤出的金属3D打印工艺，为金属增材制造硬件领域的整体增长做出了贡献。 惠普粘结剂喷射3D打印样件 其他技术 其他金属3D打印技术还包括冷喷涂、搅拌摩擦增材制造以及超声波能量沉积等。从事冷喷涂技术的公司有SPEE3D、Titomic、超卓航科等；MELD在搅拌摩擦增材制造方面具有代表性，在2025年TCT亚洲展上，中国国内航天工程装备（苏州）有限公司也展示了该技术。这些工艺类型通常受到国防政府合同的推动。 航天八院149厂苏州装备公司搅拌摩擦固相增材产品（公开信息） 要使金属增材制造领域真正扩大规模，许多小公司需要合并为更少、更大的参与者，但今天了解金属AM市场的真实规模对于评估其未来的增长潜力非常重要。 这份报告提供的数据和信息简要概述了完整的金属AM市场2025报告结果，其中评估了每个细分市场和未来增长趋势。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。

3D打印技术参考注意到，一个来自韩国的研究团队，在不久前开发了一种适用于太空使用的新型3D打印高性能金属合金。该合金通过在纳米级晶胞结构边界上添加碳产生细小分布的纳米碳化物颗粒，显著提高了在极低温度（-196°C）下的机械性能，与无碳合金相比，新合金的抗拉强度和延展性提高了140%以上。特别是在-196°C时，合金的伸长率是24℃时的两倍，显示了其在低温环境下的适用性。 研究人员指出，这项研究为开发极端环境下使用的新型合金提供了重大突破，并可能显著提高航天运载火箭部件的性能。增材制造工艺实现的微观结构控制为未来高性能合金设计提供了宝贵信息。开发的合金在复杂部件如航天火箭发动机的燃油喷射器和发电涡轮喷嘴等方面具有潜在应用，有助于提高在苛刻太空条件下使用的部件的性能和寿命。该研究以“Cryogenic tensile behavior of carbon-doped CoCrFeMnNi high-entropy alloys additively manufactured by laser powder bed fusion”为题，发表在《Additive Manufacturing 》杂志上。 本研究系统地探索了通过激光粉末床熔融（LPBF）技术增材制造的碳掺杂CoCrFeMnNi高熵合金（C-HEA）的低温拉伸行为。激光粉末床熔融（LPBF）3D打印技术，能够制造复杂结构金属零件，在制造业中占据着重要地位。LPBF过程中的极端热循环允许生成特殊的微观结构，如异质各向异性晶粒结构、纳米尺寸的晶胞以及溶质偏析，可显著提高材料的强度和塑性。因此，LPBF过程可以扩展控制金属材料力学性能的微观结构变量。 实验过程 实验使用的名义成分为(CoCrFeMnNi)99.5C0.5（原子百分比）的球形粉末作为原料。使用商业LPBF机器在316 L不锈钢基板上打印尺寸为30×6×6mm的矩形样品。LPBF过程中，样品以双向激光扫描（之字形扫描模式）打印，层与层之间旋转180°，激光功率为90W，扫描速度为200mm/s，层厚为25μm。通过感应耦合等离子体发射光谱（ICP-OES）和碳/硫分析确定了粉末和打印样品的全球化学成分。 结果与讨论 1. 3D打印C-HEA的分层异质微观结构 LPBF C-HEA的初始微观结构显示了与LPBF过程中激光轨迹重复熔化/凝固相关的晶粒结构形态。异质各向异性晶粒结构通过促进塑性变形期间的应变梯度影响LPBF样品的拉伸性能。平均晶粒尺寸估计为60.1 μm。在C-HEA样品的YZ平面上获得的电子通道对比成像（ECCI）微观图显示了具有纳米尺寸沉淀物的凝固细胞。在LPBF材料中，凝固细胞是连接微米级晶粒和纳米级沉淀物的关键微观结构。由于LPBF期间的超高冷却速率，细圆柱形细胞沿熔池中的温度梯度生长。 (a) 伪三维EBSD-IPF图(b) ECCI和(c) 来自打印样本YZ平面的TEM-BF显微图像 打印样品的STEM-BF显微图像和替代元素的EELS映射结果 (a) TEM-BF和 (b) HAADF显微照片，展示了样品中凝固晶胞周围的区域。(c) TEM-BF(d) 选SADP以及 (e) EELS映射结果，展示了C-HEA中纳米级沉淀物的分析结果 2. C-HEA的低温拉伸性能 在298 K和77K下对C-HEA进行拉伸测试的结果表明，C-HEA在77K时的应力水平远高于298K，而C-HEA在77K时的拉伸延伸率显著高于298K。在298K时，C-HEA的屈服强度、抗拉强度和总延伸率分别为721 ± 12 MPa、827 ± 21 MPa和22.2 ± 2.1%。在77K时，屈服强度、抗拉强度和总延伸率分别为920 ± 8 MPa、1220 ± 10 MPa和39.2 ± 4.9%。值得注意的是，C-HEA在低温下的均匀延伸率（38.9%）是室温下的两倍多（14.7%）。 (a) 工程应力-应变曲线(b) 工程硬化率，以及C-HEA在298 K和77 K下真实应力与真实塑性应变的关系 3. C-HEA在低温变形期间的变形机制 通过EBSD图像质量（IQ）图观察了在低温和室温下预应变样品的微观结构演变。在77K时，C-HEA在变形的早期阶段积极演变变形孪晶，而在298K时变形的样品中几乎找不到微观束状孪晶。由于孪晶比位错滑移更难启动，流动应力应超过临界孪晶应力才能启动变形孪晶。临界孪晶应力与金属材料的堆垛层错能（SFE）和晶粒尺寸密切相关。通过降低材料的SFE，临界孪晶应力会降低，而较小的晶粒尺寸会增加临界孪晶应力。 电子背散射衍射（EBSD）图像质量（IQ）图显示了在全局应变为(a, c) 6.3%，(b, d) 12.5%，(e) 18.7%，和 (f)…

铜及铜合金3D打印技术的发展一如既往的备受关注，因为此类金属具有广泛的用途，但3D打印制造却因高反射率而变得极为困难，严重影响了其推广应用。 从2024年至今，铜及铜合金3D打印技术的进步尤为突出，主要体现在制造工艺的创新，解决了长期以来被困扰的难题，可直接推动纯铜及铜合金3D打印技术在更广泛的范围内取得应用，尤其体现在航空航天、电子工业以及汽车制造领域。本期内容，3D打印技术参考将对当前最新的技术发展进行梳理。 绿激光粉末床熔融，更大尺寸、更多激光、更为精细 绿光相比传统红外激光具有更高的吸收率、更优的打印效果，这一点已经被行业认可。目前，国内已有多家企业推出了LPBF技术的绿激光版本，但代表性的企业无疑是希禾增材。其领先之处在于，该企业成功自研高功率绿光激光器，与其他企业形成了鲜明的技术堡垒，因此也代表着国内甚至全球绿光金属3D打印技术的最高发展水平。 在最近两年相继推出中小尺寸、单激光的绿光3D打印机之后，希禾增材将LPBF绿光版本推进至多光、大尺寸制造阶段。2025年，希禾增材推出XH-M660G，设备打印高度可达1.2米（不含基板厚度），采用四激光双向铺粉技术。该装备也是业内首台配备高功率绿激光、打印尺寸达米级的金属粉末床3D打印机，专为航空航天等超大部件的制造设计，打印效率较传统工艺显著提升。 除此之外，希禾增材还推出了精细打印方案，凭借绿激光15-40μm极小光斑直径，具备多种材料0.06mm的最小壁厚打印能力。打印成品兼顾复杂几何精度、结构稳定性和优异的力学性能，为精细结构制造提供了强大支撑。 总的来说，希禾增材推出的最新绿光解决方案代表了铜及铜合金绿光金属3D打印的最新进展。而该企业也因自研激光器，因此具有较高的技术壁垒，有望在未来航空航天领域成为新的有实力竞争者。在国内绿激光LPBF解决方案中，汉邦激光、铂力特、镭明激光等均推出有相关解决方案。 蓝色激光送丝3D打印，铜部件增材制造的突破性进展 纯铜对蓝色激光（400nm-500nm）的吸收率达到65%，相当于常规LPBF用红外激光的13倍。然而，关于蓝色激光3D打印商业化的进展在此前非常少。 2025年3月，航天科工激光院与融速科技联合宣布，成功研发出“蓝光多激光同轴送丝增材技术”，并开发出高功率蓝光阵列激光器，突破了国内激光送丝增材技术在高反射金属打印领域的技术瓶颈，实现了铜部件增材制造的突破性进展。 所开发的蓝光激光器 蓝光送丝3D打印过程 蓝光送丝3D打印的样品 合作双方创新性地采用了六个单独可控的高功率蓝光阵列激光器，结合六激光同轴送丝技术，充分发挥了蓝光激光器的高吸收率、高加工精度和高能量转化率优势，以及VEAM技术的高成形精度、能量分布均匀稳定、高材料利用率和高沉积速率特点。这一融合使蓝光激光器在铜部件增材制造领域的应用实现了重大飞跃。这一成果标志着我国在高反射金属增材制造领域迈入国际领先行列。 电子束点打印技术，解决表面质量差、易开裂难题 点打印或点熔化技术，是电子束3D打印技术的最新发展。而铜在3D打印过程中，由于导热性太高，特别容易产生热变形。西空智造指出，点扫描策略可精准控制每个独立熔池的凝固过程，热扩散小。同时可减少热积累和温度梯度，很大程度上避免纯铜/铜合金因热应力导致的变形和开裂。除此之外，传统线扫描因热控不足易引发熔池波动和几何变形，而点熔化通过均匀的热历史分布，显著提高零件致密度（气孔缺陷更少）和表面精度。 西空智造电子束点打印过程 西空智造点打印铜产品 当前，国内西空智造，国外GE旗下增材制造公司以及freemelt，均推出了电子束点打印或点熔化技术。 红外激光3D打印，长周期连续作业更加可靠 采用红外激光3D打印纯铜有着固有缺点，实现大尺寸制造更是困难重重。2025年，易加三维推出了多款米级大尺寸纯铜及铜合金打印零部件的成功案例，攻克了米级铜构件成形稳定性、长周期连续作业可靠性等核心难题。易加三维表示，经过多年的技术积累与工艺优化，铜材料打印现已达到相当成熟的阶段。 易加三维大尺寸铜合金3D打印产品 所展示的φ1030x175mm的铜合金部件，在176小时连续打印中稳定控制层间应力畸变制精度，关键尺寸重复定位精度±0.01mm，致密度达99.97%以上，满足航空航天领域的高性能需求。 φ735x1010mm的铜合金喷管，通过多激光成形技术与智能风场控制系统的协同作用，在374小时连续作业中持续稳定打印。重复定位精度达±0.01mm。成形件经检测致密度达99.97%，满足工业级高导热部件的性能要求。φ630×450mm纯铜尾喷部件，以472小时连续打印刷新纯铜打印行业纪录。关键流道部位的尺寸偏差控制在±0.01mm以内，流体动力学性能提升显著。 易加三维大尺寸纯铜3D打印产品 三大展件均采用易加三维基于红外激光的粉末床熔融技术，通过多激光精准定位与拼接区精度控制，使用1000W/2000W激光器参数优化及15-53μm铜粉匹配工艺，实现纯铜致密度≥99.96%、CuCrZr致密度≥99.97%的突破性成果。实现99.9%以上的成形合格率，成功突破米级铜构件技术瓶颈。 END 3D打印技术可以制造出具有复杂几何形状和内部结构的铜及铜合金零件，而传统加工工艺往往难以实现。这些最新的技术进展，打通了铜材料3D打印的关键环节，不仅仅是实现了稳定成型，还在于能够制造出高质量的部件。 3D打印的高质量铜部件可实现航天发动机关键部件高质量、大尺寸、高效率直接制造，并进一步实现安全稳定应用；电子设备的小型化，对于高精细3D打印的铜散热结构和导电部件具有重要需求，能够满足未来手机等电子3C制造、汽车制造等多行业需求。因此，铜及铜合金3D打印技术的突破，对于航空航天、电子工业以及汽车行业具有重要价值。 注：本文由3D打印技术参考创作，谢绝转载。

粉末床激光熔融（L-PBF）金属3D打印具有复杂的材料熔凝过程，需要研究解决该技术的制造局限性，特别是制造高质量、无缺陷的薄壁或厚度小于200-300µm的薄壁特征非常困难。此外，冲压等传统制造方法已证明能够制造典型厚度范围为46-200µm的板翅。然而，增材制造尚未达到大规模生产开发高性能换热器所需的这些关键属性所需的技术成熟度和生产质量。采用L-PBF工艺打印薄壁换热器具有多重挑战，其中收缩会导致薄部件出现裂纹和完全破损，在以复杂几何形状为特征的流道制造中，可能会有未清理干净的粉末或未熔化粉末的夹杂物附着于内壁，这将带来内表面粗糙度的增加和热交换性能的降低。此外，在设计通过增材工艺生产的组件时，必须考虑增材工艺的局限性。 热交换器的的薄壁特征 L-PBF工艺目前似乎无法保证薄壁特征生产的可重复性。特别是，精度误差随着制造部件的厚度尺寸的减小而增大。已发现水平和垂直截面之间存在显著的尺寸变化，而且厚度越小变形越厉害。 研究L-PBF工艺参数对薄壁的影响：a)研究的几何形状的示意图；b)不同扫描策略示意图；c)通过μSCT计算不同材料薄壁结构的孔隙率。 研究发现，采用单一激光扫描策略时会出现明显的熔合缺陷。分别研究了100µm壁厚特征在Ti6Al4V、In718和AlSi10Mg不同的最大倾角制造极限。发现，AlSi10Mg和Ti6Al4V可成功生产60°的最大倾斜角，而In718只能实现45°的倾斜角。对表面质量进行分析发现，倾角与材料之间存在直接关系。 一般来说，寻找最佳工艺参数对同时提高特征的尺寸精度和总体质量极为重要，通过L-PBF工艺构建薄特征仍然具有挑战。 残留粉末清理 3D打印制造热交换器的另一个重要挑战是复杂内部通道的清洁。在进一步的后处理操作和完成制造过程之前，需要去除通道中残留的粉末。大多数优化或具有空心格子结构的热交换器没有开口或出口，因此粉末去除成为一个挑战，关于该问题的研究很少。 以在核领域使用的反应器为例，该零件经过重新设计，能够增加清理残留粉末的便利性。该组件由316L不锈钢通过L-PBF行业打印，其在通道连接点上的设计了一系列的孔，以便于在工艺结束时去除粉末。首先使用超声波技术清洁，再通过激光束焊接来封闭这些孔。对反应器进行的分析证实了这种制造策略的成功。 除粉方法：a）第一种方法：重新设计组件；b）第二种方法：使用后处理策略 另有研究人员提出了一种检测和去除通过L-PBF制造的复杂特征中夹带粉末的方法。特别是，使用X射线计算机断层扫描（XCT）和称重来定量检查和评估其除粉方法的成功率。研究人员将超声波抛光和超声波清洗的传统方法与真空沸腾的创新技术进行了比较。真空沸腾策略需要将组件浸入水中，热源使水达到沸点形成水泡，水泡有助于去除粉末，该技术被证明可以完全清理管道。该方法易于实施，但不能用于某些金属材料，以防止其与水或空气接触容易发生反应，如铝及其合金。由于其高的负氧化还原电位，铝与水会反应生成氢气。科学研究发现，该反应的结果可能造成气态氢的大量积累，即使浓度较小，但考虑到金属粉末颗粒较大的暴露表面，水环境中的反应可能导致在高压下形成高含量氢气。这可能会在湿式粉末去除系统中造成火灾或爆炸。 Solukon自动化除粉设备 除上述方法外，本领域还开发了专用的工业级设备，用于去除增材制造零件中的粉末，如拓博增材。这些专门的除粉站通常由多种组件组成，旨在快速从打印平台上去除残留粉末。这些设备通常在使用惰性气体的受控环境中工作，包含过滤器、筛分组件和各种其他功能，确保提取粉末的完整性和质量。 3D打印热交换器的基本属性 对于热交换器，需要分析不同的属性以评估其在使用阶段的性能。特别是，对于通过增材制造生产的热交换器，科学注意力集中在表面粗糙度、微通道和薄壁、表面几何形状、层流或湍流行为、腐蚀以及最终的热效率。热交换器（例如用于飞机发动机的热交换器）在200°C左右的温度下运行，并且不会承受非常高的负载。因此，它们不需要高机械性能，但需要适合散热的表面和几何性能。随着增材制造工艺的技术进步，表面质量可以得到很大的提高，并且可以实现小厚度的精密加工。 1. 无泄漏完整性 无泄漏特性对于增加紧凑型高性能热交换器中不同温度下两种流体之间的热交换至关重要。增材制造减少了泄漏风险，因为它消除了组装各种薄型部件的制造步骤。然而，它也具有由于成形缺陷（例如孔隙率和层结合不充分）而可能造成损失的缺点。诸如孔隙之类的缺陷可能是薄弱的结构点，流体可以从这些薄弱的结构点中逸出，与第二液体混合。特别是，考虑到薄壁特征的制造，一个小缺陷可能会损坏整个组件。尽管航空航天领域对薄壁紧凑型热交换器的兴趣日益浓厚，但泄漏问题的研究尚未引起科学界的关注。目前还没有针对泄漏及有针对性的优化之间的相关性研究，以解决这一关键问题。 真空浸渍系统可通过连续过程消除材料的内部孔隙，首先将组件浸入树脂浴中，同时放置在高压釜内。随后，产生真空以排出部件中的空气，从而促进树脂进入空隙。浸渍过程完成后，将部件从浴中取出，并提取多余的树脂以确保最佳的浸渍水平。 2. 表面粗糙度 表面粗糙度被认为是金属增材制造生产不同类型热交换器中最重要的特性。粗糙度起着双重作用，因为它影响所产生的特征（管道、壁）的实际尺寸和流体的行为。通常，高粗糙度意味着制造尺寸与预期设计存在显著偏差，特别是当尺寸接近增材制造机器的制造极限时。许多研究还表明，与传统制造的翅片和通道相比，通道的高内部粗糙度会增加压降和湍流行为。另一方面，传统制造和增材制造之间的传热性能在大多数情况下是相当的。数值分析表明，表面质量和材料类型都会影响传热和压降，低粗糙度可以改善热交换性能。特别是，对于钢管，分析发现表面粗糙度和热交换性能之间的线性关系，铝和铜则表现出类似的非线性趋势。 结果表明，具有光滑内表面的铜管是实现高热性能的最佳选择。因此，许多研究的目标是优化增材制造技术参数，用于定制增材工艺下的表面粗糙度。研究发现，熔池之间的偏移或距离已被确定为降低粗糙度的关键因素。熔池之间较大的偏移始终被证明有利于最大限度降低粗糙度水平。这可以归因于熔池和相邻凝固熔池之间发生润湿现象，导致轻微的液体溢出。研究发现，低粗糙度的理想工艺值是接近小孔现象形成的值。对于薄壁，扫描策略也起着至关重要的作用，然而必须进行进一步的研究，以确定较低的硬度水平以及由此产生的机械性能是否会影响薄壁和超薄壁的可靠性。 3. 疲劳性能 3D打印材料的疲劳性能一直是广泛研究和调查的主题。微观结构、残余应力和表面粗糙度等多种因素都会影响任何材料的疲劳寿命。特别是，研究集中在增材制造中常用的特定金属和合金，例如钛合金、不锈钢、铝合金和镍基高温合金。增材制造工艺参数、微观结构、缺陷和后处理处理对这些材料疲劳性能的影响均得到了研究。然而，热换热器由多个复杂而薄的部件组成，其性能受到其他几个因素的影响。高温下的循环载荷和升高的工作压力的结合可能会引起结构问题。近年来，热交换器的疲劳评估主要依赖于数值模拟。 目前对通过增材制造工艺制造的薄壁的低循环性能进行了大量的研究。这些研究已经确定了影响这些特征的疲劳行为的几个影响因素。初始微观结构通常表现出各向异性特性以及孔隙度和未熔合等冶金缺陷对疲劳性能起着重要作用。此外，与传统制造方法相比，增材制造工艺往往会导致更高的表面粗糙度。广泛的研究表明，表面粗糙度升高会对增材制造的薄特征的疲劳性能产生不利影响。然而，这些限制可以通过各种后处理处理来缓解，包括热等静压(HIP)、机械加工和热处理。然而，对增材制造工艺参数、微观结构、缺陷和后加工处理的影响的全面了解仍然不完整。正在进行的研究工作重点是进一步表征和增强金属增材制造薄壁特征的抗疲劳性和可靠性。 4. 耐腐蚀性能 腐蚀是影响热交换器的再一个主要问题。腐蚀可能由多种因素引起，包括环境传导、使用的流体以及磨损和侵蚀。在热交换器的使用寿命期间，腐蚀故障非常常见，并且维护和修理成本可能相当昂贵，特别是当涉及航空航天领域使用的空油紧凑型热交换器时。这些组件特别容易受到恶劣的环境条件的影响，特别是在存在海洋和远洋航线的情况下，高浓度的盐雾会加速降解。因此，对腐蚀现象的研究以及对保护暴露表面的传统和创新方法的探索正在进行中。后热处理、表面精加工和涂层处理对增材制造材料腐蚀行为的影响现在得到了广泛的评估。 5. 后热处理 由于L-PBF增材制造过程中的固有现象，所生产的部件需要进行后热处理以改善材料的性能。一般来说，通过增材制造生产的打印态材料（热处理前）的显微组织和机械性能不如通过传统锻造制造技术生产的材料。增材制造工艺的特定热循环的特点是由激光引起的突然加热，然后是快速冷却和第二次熔化，同时涉及下一层以及下面和先前层的重熔化。这些热循环在L-PBF工艺的每一层的形成过程中重复进行，并导致较大的热梯度在部件上形成残余应力。如果应力水平很高，则可能会发生零件几何形状的变形，从而导致产品损坏和故障。 目前已经评估了几种方法来解决这个问题。使用后热处理来去除残余应力仍然是科学和工业领域最常用的解决方案，研究表明增材制造后热处理会大幅降低位错密度，从而显著降低残余应力。 L-PBF零件的后热处理也广泛用于提高其他材料性能，例如机械性能以及耐腐蚀和耐磨性。对增材制造的材料进行后热处理可提供与传统材料相当甚至优于传统材料的性能。均质化和固溶处理使微观结构均匀，并使增材工艺典型的细长树枝晶晶转变为等轴晶粒。它们还允许偏析合金元素的扩散。而通过时效处理，会形成沉淀物，这有助于提高材料的机械性能。此外，热处理过程中会发生氧化现象，在多种材料上形成保护性氧化层，这有助于提高耐腐蚀和耐磨性方面的性能。 END 3D打印技术的进步改变了热交换器的制造方式。作为制造实验室和商业规模热交换器的可行选择，3D打印技术正在显著提高热交换的效率，并减轻重量和成本。然而，虽然它在生产优化和复杂的几何形状方面优于传统技术，仍需要做具体和系统的大量验证。 与传统批量生产方法相比，3D打印所涉及的工艺参数优化、表面粗糙度控制、支撑结构去除、后处理要求、兼容原材料和成本竞争力一直争议不断。但尽管存在挑战，采用该技术已经成功实现了金属、聚合物和陶瓷材料的热交换器制造。 注：本文内容由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。