落地应用 – 3D打印技术参考-(第59页)    
  • 航空航天晶格结构增材制造的最新趋势与潜在应用

    航空航天晶格结构增材制造的最新趋势与潜在应用

    当前3D打印晶格结构设计领域正经历着一系列引人注目的发展,这些发展随着技术的不断革新和新工具的涌现,正为行业应用带来重大飞跃。迄今为止,多数拓扑优化软件主要聚焦于拓扑结构本身,允许设计师在初步设计阶段后选定特定区域进行晶格化处理。这一过程中,晶格化并非设计流程的固有环节,而是作为后续步骤加入。然而,这一过程正在经历变化。 3D打印晶格结构设计的最新发展 最新一代的软件工具已率先将拓扑优化与晶格化深度融合至模拟驱动的设计流程之中。 这种集成策略在轻量化应用中展现出尤为显著的优势,因为它允许晶格化作为设计过程的一部分,直接提升产品的性能和效率。另一项重要进展在于优化重复晶格结构的设计,包括梯度晶格、部件上支柱厚度或晶胞尺寸的精细调整,以及共形晶格(即与部件表面紧密贴合的晶格)的应用。共形晶格设计确保了晶格结构不会在边缘突兀地截止,而是通过拉伸晶胞以适应表面的复杂形态。此前,NASA一个的案例中,其将晶格与两个相对表面保持一致,同时根据应力分布调整密度,从而在高应力区域形成更致密的晶格结构。这种技术已在国内漫格科技VoxelDance Design以及nTopology公司的nTop软件中得以实践,展示了在航空航天领域制造更坚固、轻量化部件(减重可达50%)的潜力。 NASA对部件的局部壁厚和陀螺厚度进行了微调,并同时优化了激支架的重量和振动刚度 3D打印的立方体卫星结构,由壁厚为 250 微米的壳体和螺旋填充物组成 由浙大城市学院与之江实验室合作开发的3D打印卫星主体结构中的多孔材料 然而,晶格设计部件的复杂形态往往伴随着悬垂区域支撑结构的需求,这为后处理过程带来了挑战,特别是在支撑移除和表面精加工方面。为解决这些问题,行业正积极探索新方法。电子束熔化(EBM)技术因其特性而减少了支撑需求,但其在处理内部复杂性和小特征方面仍面临局限。为此,EOS等公司及Velo3D通过优化激光粉末床熔融技术,改进了软件、扫描策略和工艺控制参数,实现了无需支撑即可制造悬垂角度小于15°且内径较大的设计。这些进步为开发更复杂、结构更完整、表面质量更高的晶格结构开辟了道路。 阿丽亚娜集团含3D打印晶格结构的火箭燃烧室 高级晶格结构设计全周期软件 此外,一个新兴的趋势是开发涵盖增材制造高级晶格结构设计全周期的软件包。这些软件包集成了自由曲面设计、拓扑优化、晶格化、构建模拟(以确定最佳构建方向)以及构建准备中的支撑生成和切片功能。通过将所有关键功能整合到一个工作平台中,设计过程得以简化,使得晶格结构设计的实现变得更加频繁且高效。 X射线图像显示了毅力号火星车3D打印框架箱形梁内的晶格尺寸和结构的几种变化 3D打印技术参考注意到,算法工程软件的领导者Hyperganic推出了HyDesign工具,这是一款用于创建3D打印晶格结构的新型云原生设计应用。该工具可以使工业设计师、应用工程师快速设计基于晶格的产品。随着金属粉末床熔融增材制造技术的快速发展、软件工具的持续进步以及企业对新技术的浓厚兴趣,3D打印晶格结构的应用领域正迅速拓展,新的工程应用层出不穷。航空航天工业作为其中的佼佼者,不仅看重晶格结构设计的轻量化优势,还高度重视其将多个部件整合为一体的能力所带来的显著效益。 航空航天3D打印晶格结构潜在应用 晶格结构在航空航天领域的广泛应用中展现出极其广阔的前景,其优势集减轻重量、提升性能与优化设计于一身,成为推动行业进步的关键力量。在卫星平台,晶格结构以其卓越的减重效果和增强的性能表现,成为执行效率至上的太空任务时不可或缺的理想选择。它们不仅有效削减了卫星的重量负担,还促进了整体性能的提升,确保了任务的高效执行。 卫星平台使用的3D打印晶格结构 转向发射器领域,晶格结构在有效载荷整流罩中的应用同样令人瞩目。它们不仅实现了显著的减重效果,还通过优化隔热性能,为有效载荷构建起一道安全屏障,保障其能够安全、高效地穿越大气层,顺利抵达太空深处。 在飞机制造的各个环节中,晶格结构同样展现出非凡的潜力。无论是机翼、机身还是控制面等关键部件,晶格结构都能在保持结构完整性和卓越性能的同时,实现显著的轻量化效果。这一特性不仅提升了飞机的燃油效率,还增强了其飞行性能和灵活性。 此外,在航天器部件如太阳能电池阵的设计中,晶格结构的应用同样具有重要意义。它们不仅实现了部件的轻量化,还确保了结构的坚固性,为航天器提供了更为强大的任务执行能力和更长的使用寿命。这种轻量化而坚固的设计理念,正引领着航天器部件设计的新潮流。 随着增材制造技术的持续进步与不断创新,晶格结构在航空航天制造业中的应用前景将更加广阔。它们将为各种复杂轻量化部件的制造提供前所未有的解决方案,推动航空航天制造业向更高水平、更深层次的发展迈进。晶格结构,正以其独特的优势和无限的可能性,引领着航空航天领域的未来变革。 展望未来,设计的多功能性有望成为推动晶格增材制造进一步发展的主要动力,助力各行业实现前所未有的创新与突破。 注:本文内容由3D打印技术参考整理创作,未经单独授权,谢绝转载。
  • 易制科技2024年成功售出数十套粘结剂喷射3D打印系统

    易制科技2024年成功售出数十套粘结剂喷射3D打印系统

    易制科技近年来逐渐在国际市场崭露头角,作为为数不多的从事金属粘结剂喷射3D打印技术的中国公司,其在该技术领域已深耕十年之久。 据了解,易制科技2024年成功售出数十套系统(主要用于金属打印,部分用于砂模打印),目前正筹备进入下一阶段。迄今为止,其90%的系统在中国国内市场销售,其余10%则销往加拿大、俄罗斯、泰国、中东等海外市场。目前,该公司正为M150Inno和M400Pro设备申请CE认证,而新型号M200Eco和M400Plus计划于2025年3月推向市场。 整个粘结剂喷射金属3D打印技术的发展,实际上并未迎来此前预测的爆发式增长,反而多数“头部”企业深陷财务困境。 西方领先企业,如Desktop Metal/ExOne、Markforged/Digital Metal,在该技术领域的发展状况完全不尽如人意。唯有拥有更加强 大实力的其他行业大公司如HP和GE,在该技术领域正在成为新的关注焦点。 到目前为止,上述国际公司均未在中国国内构建 显著的市场。易制科技2023年推出了M400Pro型号,该机型专为速度和精度而设计。在此基础上,公司进一步推出了M550Max,这一大幅面机型相较于其前身,生产效率提高了近一倍。随后一年,M150Inno进入市场,其面向研究的系统,专门用于实验性合金开发和几何测试,旨在最大限度地减少材料浪费,同时最大化创新性。 M200Eco是一款面向小型零件快速生产的金属粘结剂喷射3D打印机。该机型专为金属注射成型(MIM)传统制造工艺的替代而设计,特别适合中小型企业使用。M200Eco具有紧凑的机身设计,能够轻松集成到有限的工作空间中,同时其先进的精度与Pro系列相当。通过在经济性、便携性和精度之间的平衡,M200Eco成为低批量生产场景下的理想解决方案,且不牺牲质量。M200Eco的主要特性包括: • 工作缸尺寸为200×140×100mm • 最大打印速度为389立方厘米/小时 • 层厚可调范围为30-100μm • 部件精度:±0.05毫米 此外,M200Eco的推出旨在满足市场对金属粘结剂喷射技术的入门级需求,为中小企业提供了一种更具性价比的使用该技术的途径。 与M200Eco一同推出的M400Plus是易制科技的高性能迭代产品,进一步优化了Pro系列和Max系列的架构。该机型采用全封闭框架设计,增强了安全性,并优化了粉末处理流程,有效减少了对环境的污染。通过配备高精度Z轴升降机制以及改进的粉末分配和铺粉系统,M400Plus在提高材料密度的同时,最大限度地减少了颗粒扩散。其密封式自动门和高精度驱动的运动控制系统,确保了输出结果的一致性和稳定性。 M400Plus技术规格: • 成型尺寸:400 × 250 × 200mm • 最大打印速度:1340立方厘米/小时 • 层厚:30-100μm可调 • 部件精度:±0.05毫米 HP公司目前是粘结剂喷射金属3D打印技术领域取得商业化最成功的的公司,其最近报道了印度客户INDO-MIM已经购入了8台HP Metal Jet S100打印机,可以看出该技术在传统MIM行业具有重要应用潜力。 因快速的生产速度和成本效益,金属粘结剂喷射技术被认为是增材制造领域的重要力量。该技术可在工业规模制造中正得到更广泛应用,但其成功的关键在于对工艺的精细优化。从粉末制备到高温烧结的每一个阶段,都需要精确控制,因为即使微小的偏差也可能影响最终部件的结构完整性和尺寸精度。 注:本文由3D打印技术参考创作,未经联系授权,谢绝转载。
  • 3D打印轻量化结构卫星项目获杭州西湖区签约:重塑卫星产业发展

    3D打印轻量化结构卫星项目获杭州西湖区签约:重塑卫星产业发展

    3D打印技术参考注意到,杭州市西湖区于2月14日举办2025年一季度重大项目集中推进暨重点招商项目集中签约活动,共有53个重点项目签约落地,涉及总投资84.2亿元。 其中,由浙大城市学院与之江实验室推出的3D打印轻量化卫星结构项目备受关注。该项目将研发全金属3D打印主体结构的卫星,抢占航天科技高地。 来自浙大城市学院官网 在技术原理与创新方面,项目依托轻质高强多孔金属材料,并结合人工智能设计优化结构。传统卫星零件需要通过车铣刨磨等复杂加工工艺,而3D打印技术则通过逐点逐线逐层“生长”的方式,实现复杂结构的一体化成型,显著降低了制造成本、缩短了生产周期,并能够满足个性化生产需求。 3D打印技术在卫星制造中的应用优势显著,不仅能够实现卫星结构的轻量化,提升航天器性能,还能解决传统制造工艺在复杂结构加工中的局限性,同时推动“设计-制造-服务”全链条技术创新。 来自浙大城市学院官网 根据浙大城市学院官网消息,在2024年11月举办的世界互联网大会乌镇峰会,之江实验室发布了“三体计算星座”计划及相关创新成果,其中3D打印实验卫星由汤慧萍教授团队与之江实验室合作研发。据悉,“三体计算星座”是之江实验室协同全球合作伙伴共同打造的天基智能计算基础设施,3D打印实验卫星是“三体计算星座”首发星座的一项技术创新,将在我国开创卫星研发和制造先河。 上为3D打印卫星主体结构中的多孔材料。除了浙大城市学院,参与该计划的机构还有中国科学院国家天文台、中国科学院空间科学中心、南京大学、香港大学、香港理工大学、北京师范大学、广西大学、可持续发展大数据国际研究中心以及多家国内领先的商业航天企业。 预计在2025年,“三体计算星座”将完成超50颗星的星座布局,其中首发星座一箭“12+1”颗卫星将于2025年一季度发射入轨。 注:本文内容综合来自浙大城市学院官网、杭州新闻中心。
  • 弗劳恩霍夫IAPT启动硅胶密封件3D打印技术攻关

    弗劳恩霍夫IAPT启动硅胶密封件3D打印技术攻关

    在工业制造领域,硅胶密封件的生产长期依赖传统模具注塑工艺,面临定制化成本高、开发周期长、材料浪费严重等挑战。3D打印技术参考注意到,Fraunhofer IAPT研究所于2月11日宣布将联合工业伙伴共同探索硅胶材料的3D打印技术。 这项尚未正式开展但已进入筹备阶段的研究,旨在通过材料创新、工艺开发及设备优化,构建一套完整的硅胶3D打印解决方案,重塑未来弹性体零部件的生产模式。 弗劳恩霍夫IAPT展示的3D打印硅胶密封垫 瞄准痛点:从模具依赖转向数字化生产 在工业制造领域,硅胶密封件因其优异的耐高温性、化学稳定性和弹性被广泛应用于汽车、医疗、电子等行业。然而,传统注塑成型需要为每种新设计单独开模,导致小批量订单成本高昂,且设计迭代效率低下。 传统硅胶因其高粘度和快速固化特性,难以适配常规3D打印技术。弗劳恩霍夫IAPT的研究团队需要从材料配方与打印工艺的协同创新入手,开发无需模具的硅胶增材制造技术。 弗劳恩霍夫IAPT展示的硅胶3D打印工艺 Fraunhofer IAPT虽没有以文字形式说明正在使用的技术,但通过公布的工艺图,可以看出目前正在采用挤出工艺进行3D打印。对此,研究可能分为三个阶段: • 第一阶段聚焦可打印硅胶材料的开发,通过调整流变特性(如剪切稀化行为)使其适配挤出式打印; • 第二阶段攻克层间粘合与固化控制难题,确保打印件力学性能与注塑件相当; • 第三阶段则联合设备制造商优化工业级硅胶3D打印机,提升打印速度与规模化生产能力。 弗劳恩霍夫IAPT展示的硅胶3D打印工艺 技术蓝图:光固化与挤出工艺 为实现高精度与复杂结构的硅胶3D打印,光固化和直接墨水书写或是两种可能的路径。 其一是光固化硅胶技术,借鉴立体光刻(SLA)原理,开发紫外光敏感的特殊硅胶树脂。这种材料在光照下可快速固化,理论上能实现微米级分辨率的密封件制造,尤其适用于微型电子元件或医疗器械中的超薄密封层。另一条路径是直接墨水书写工艺,通过定制高精度挤出系统,配合具有剪切稀化特性的硅胶“墨水”,使材料在挤出时流动性增强,沉积后迅速恢复粘弹性,从而稳定成型。 当前虽已经有多家公司推出了硅胶3D打印方案,但相关产品是否满足了工业端的使用要求,却并没有明确的报道。IAPT的专家将与工业合作伙伴共同规划,分析材料以确定合适的材料。研究还将包括表面质量(粗糙度和功能性)、设计自由度以及硬软连接等方面。在此基础上,将评估增材制造作为传统制造方法补充的实用性。 力图推出功能性的密封产品3D打印解决方案 工业协同:从实验室到生产线的闭环设计 弗劳恩霍夫IAPT强调,该研究并非孤立的技术实验,而是以工业需求为导向的系统工程。项目或将吸引多家汽车制造商和医疗设备企业参与,通过“用例驱动”模式推进技术开发。 在电动汽车领域,这项研究可针对电池组密封件的耐高温、耐电解液腐蚀需求,设计专用硅胶配方;在医疗方向,则探索如何通过3D打印实现患者特异性密封界面(如义肢密封套或呼吸面罩),并满足生物相容性认证要求。研究过程中,合作伙伴可直接提供应用场景数据,加速技术向实际生产的转化。 3D-Alchemy公司3D打印的硅胶键盘膜 挑战与应对:速度、标准与产业化路径 尽管前景广阔,硅胶3D打印的工业化仍面临多重挑战。当前挤出式打印速度仅为注塑成型的1/10,且层间粘合强度可能影响密封性能。可能研究方向可能包括通过多喷嘴并行打印、动态固化控制等提升效率,同时与标准化组织合作建立硅胶打印件的性能测试体系。 3D-Alchemy公司3D打印的硅胶产品 通过增材制造,企业可以省去为原型或复杂密封几何形状制造昂贵模具的环节。对于那些希望快速响应市场变化或满足个性化客户需求的企业来说,参与研究尤其有价值。此外,增材制造支持分散化生产,从而减少对供应链的依赖。 注:本文由3D打印技术参考创作,未经联系授权,谢绝转载。
  • DeepSeek:为什么国内市场对消费级3D打印机的需求不足

    DeepSeek:为什么国内市场对消费级3D打印机的需求不足

    中国是全球消费级3D打印机的最大生产国,以桌面型FDM(熔融沉积成型)设备为代表的低端产品长期主导对美出口。而中国市场对于消费级3D打印机的需求却极少。对此,DeepSeek从多个方面给出了分析。 文化与消费习惯的差异 DIY与创客文化 VS 实用主义导向 美国自20世纪中期以来形成的车库创新文化和“创客运动”推动了个人制造工具的普及。3D打印机被视为一种实现创意、个性化生产的工具,与家庭作坊、教育项目和业余爱好高度契合。例如,美国用户常用3D打印制作模型、家居配件甚至定制化工具。这种文化背景使得3D打印机在美国消费者中具有较高的接受度,被视为一种能够激发创造力和满足个性化需求的工具。 相比之下,中国消费者更倾向于购买成熟且直接解决实际需求的产品。3D打印机的“非必需品”属性(如打印玩具、装饰品)难以匹配大多数家庭的优先级,且操作门槛较高(需3D建模技能),导致其被视为“专业人士工具”而非大众消费品。这种实用主义导向使得3D打印机在中国市场的需求相对较低。 教育体系差异 间接影响学生及家长对科技的重视程度 美国中小学广泛将3D打印纳入STEM(科学、技术、工程、数学)课程,学生从小接触并形成使用习惯。例如,学校项目常涉及打印机械部件或科学模型,间接培养了家庭购买需求。这种教育体系的渗透使得3D打印机在美国学生和家庭中具有较高的认知度和接受度。 尽管中国近年来推动创客教育,但3D打印主要集中于一线城市重点学校或竞赛场景,未形成全国性普及。普通家庭对3D打印的认知仍停留在“工业用途”层面,缺乏家庭场景的应用驱动。这种教育体系的差异导致3D打印机在中国市场的认知度和接受度相对较低。 市场定位与供应链策略 完整生态系统 VS 依赖海外市场 美国消费级3D打印机已形成完整的生态系统:从亚马逊等电商平台到线下零售店(如Micro Center),配合网络教程、开源社区和订阅服务(模型库),降低了用户使用门槛。多家中国品牌通过本土化营销成功打入美国市场。这种成熟的市场渠道和生态系统使得3D打印机在美国市场的普及度较高。 中国消费级3D打印机厂商(如创想三维、纵维立方、拓竹科技等)主要依赖海外市场。一方面,中国供应链可压低价格(如200-500美元的FDM打印机),匹配美国个人用户的购买力;另一方面,国内需求不足,厂商更倾向服务B端(学校、中小企业)而非C端,导致针对国内消费者的宣传和服务网络薄弱。这种出口导向的市场定位使得3D打印机在中国市场的普及度较低。 经济与政策环境 中产阶级的消费能力 VS 侧重工业级应用 美国家庭可支配收入较高,更愿意为兴趣和技术探索付费。3D打印机被视为“科技玩具”或“教育投资”,符合中产阶级消费升级趋势。这种经济环境使得3D打印机在美国市场的消费需求较高。 中国对3D打印的支持集中于航空航天、医疗等高端制造领域(如《中国制造2025》政策),而非消费级市场。同时,国内缺乏针对个人用户的补贴或税收优惠,进一步抑制需求。这种政策环境使得3D打印机在中国市场的消费需求较低。 社会结构与创新生态 分散化创新 VS 集中化生产模式 美国小型企业、独立设计师和家庭创业者占比较高,3D打印机可作为低成本原型工具。例如,Etsy平台上的手工艺者常用其制作定制化商品。这种分散化创新模式使得3D打印机在美国市场的应用范围较广。 中国制造业以规模化工厂为核心,个人或小企业更倾向于直接外包生产而非自行购买设备。此外,知识产权保护较弱导致用户对原创设计的动力不足,进一步削弱3D打印的吸引力。这种集中化生产模式使得3D打印机在中国市场的应用范围较窄。 未来趋势与可能的转折点 尽管目前中国消费级3D打印机市场相对冷清,但随着STEAM教育政策的深化、国产厂商转向内需(如推出低价AI简化版打印机),以及“手工经济”“个性化定制”的兴起,消费级市场可能逐步打开。此外,AI辅助建模、一键打印等功能的普及可能缩小中美用户的体验差距,进一步推动3D打印机在中国市场的普及。 美国消费级3D打印的普及是文化基因、教育渗透和市场生态共同作用的结果,而中国市场需求较低源于需求错位、教育差异和厂商策略选择。这一差距并非技术或成本问题,而是社会结构和消费逻辑差异的缩影。随着中国市场的逐步发展和政策的调整,未来中国消费级3D打印机市场有望迎来新的发展机遇。
  • 仅比手掌大一点的光固化3D打印机受到极大关注,组装地竟在广东

    仅比手掌大一点的光固化3D打印机受到极大关注,组装地竟在广东

    近日,一款名为TinyMaker的3D打印机在3D打印技术参考视频号发布后,获得了3.1万的播放量,收到大量牙科行业从业者私信询问。实际上这款机器并非新推出,多年来一直通过线上销售,也并未引起广泛的行业关注。但就是这样一款并非注重工业生产的机器,却引来一众爱好者的持续关注。 这款3D打印机的最大特点是成型尺寸极小,仅有30.6 x 40.8 x 60mm,这与当前众多设备商倾向于推出大型3D打印机的情况正好相反。TinyMaker设备设计非常紧凑,如同手掌般大小,重量仅600克,甚至可以放在背包携带;用户还可以将其连接到外部电池进行操作。这款微型树脂3D打印机采用开源模式,打印层厚度在0.05-0.1mm之间,分辨率240×320。 该品牌还开发了与设备本身一样紧凑的后处理解决方案,包括清洁液和后处理设备。所有设计均注重便于携带,且可在几乎任何地点使用。整套设备的价格仅115欧元,令人意外的是,其组装地在中国广东。 这款设备却收获大量用户的兴趣,根据2024年11月底社区内容更新,该团队第二批1000台的生产进展顺利。需要交付的总数量目前已经达到数千台。 独特的技术特性,迅速成为口腔医疗领域从业者后台咨询的焦点。这一现象背后,折射出牙科行业对实用型设备的迫切需求。这款机器的成型尺寸恰好覆盖单颗种植导板或多颗牙齿模型的打印需求。同时,3D打印技术参考了解到,打印机的整体尺寸也是医生考虑的重要因素。医师希望机器首先能够保障打印质量,其次是不要占太大的空间。基于这些考虑,一些“特异”新产品可能更受具体行业的青睐。
  • “购入8台HP粘结剂喷射金属3D打印机,推动MBJ技术创新应用”

    “购入8台HP粘结剂喷射金属3D打印机,推动MBJ技术创新应用”

    近年来,一家名为INDO-MIM的印度企业逐渐在增材制造行业崭露头角,然而,它实际上是一家金属注射成型(MIM)和精密制造解决方案提供商。这家公司在全球范围内具有较高知名度,年发货量在1.5亿件以上。 根据3D打印技术参考多年来针对金属粘结剂喷射3D打印技术(下称MBJ)的观察,INDO-MIM在该技术领域正进行深度布局,已成为全球范围内备受关注的MBJ技术应用企业。从最初的Exone,到后来的Desktop Metal以及HP,INDO-MIM始终与不同阶段最优秀的MBJ技术供应商紧密合作,充分吸收并融合它们的先进解决方案,通过持续技术投资、材料研发以及广泛的行业合作,推动了该技术在规模化生产中的应用,取得了显著的成果。 一、技术布局 在2023年Formnext展会,惠普公司宣布与INDO-MIM建立战略合作伙伴关系。此次合作标志着朝着推进金属增材制造技术并扩大其在各个行业的应用迈出了重要一步。作为此次合作的一部分,INDO-MIM购买了三台HP Metal Jet S100打印机。 三台打印机中的两台部署在印度班加罗尔工厂。其中一台专注于新材料开发,另一台用于推动应用,开发并满足中东、印度和亚太地区其他地区的客户需求。第三台打印机部署在其美国德克萨斯州工厂,致力于为北美客户提供本地化支持并扩大其生产能力。 双方的合作无疑取得了重大成功。2025年2月,INDO-MIM追加采购5台该设备,总投入据称近3000万元人民币。这一投资旨在满足汽车、医疗等行业对复杂金属零件的快速增长需求。 二. MIM与MBJ技术协同整合 粘结剂喷射与MIM工艺在脱脂烧结环节高度兼容,INDO-MIM利用这一优势,将MBJ技术作为MIM产品开发的低成本替代方案。通过该技术快速制作原型或小批量试产零件,客户可在投入高昂模具费用前验证设计,缩短产品开发周期达50%以上。这种“双工艺协同”模式不仅降低企业研发成本,还增强了生产灵活性。 Metal Jet S100是目前商业化最成功的MBJ产品之一,其构建体积为430×309×200毫米,共配备63360个喷嘴,能够以高于其他3D打印技术数十倍的工作效率及明显低于其他粘结剂喷射成型系统的成本,生产功能性终端机械零件。3D打印技术参考查询发现,INDO-MIM凭借其在金属粉末领域的深厚积累(如不锈钢316L、17-4PH等),与HP平台深度结合,积极探索MBJ技术的打印能力。 2024年,该公司使用HP S100 Metal Jet 3D打印机成功攻克了一项极具挑战性的制造任务,其生产出一款重量仅30克、高度为2.5厘米的316L不锈钢分形部件——谢尔宾斯基三角形。最终制造出的分形部件不仅表面粗糙度仅2.5-3Ra,而且小特征的细节处理也极为出色,充分展现了INDO-MIM在MBJ技术领域的强大实力。 在另一项类似蜘蛛网结构的设计中,也体现了INDO-MIM的技术实力。其创建了高度复杂和错综复杂的结构,使其成为快速原型制作和玩具生产的理想选择。 在材料开发方面,INDO-MIM利用其在金属粉末开发方面的深厚专业知识,快速扩展金属粘结剂喷射的可成形范围。惠普Metal Jet S100官方可打印材料仅有SS 316L和SS 17-4PH,INDO-MIM凭借在该技术的领域的长期积累,已经可采用MBJ技术成形SS-310、M2(工具钢)、S7、4605、SS-420、IN-625等材料。 三. 行业应用与成果 INDO-MIM的粘结剂喷射3D打印技术广泛应用于多个行业,包括汽车、航空航天、国防、消费电子和医疗设备等。公司特别关注印度国防研究与发展组织和印度空间研究组织等潜在客户。此外,INDO-MIM还利用该技术为全球OEM客户提供定制化解决方案。 1. 汽车领域:加速电动化转型 INDO-MIM为全球车企提供轻量化、高强度的金属部件,如传感器外壳、新能源车电池组件等。借助粘结剂喷射技术,公司能够快速响应定制化需求,开发一体化散热结构,减少零件数量并提升热管理效率。HP Metal Jet的高吞吐量特性支持其满足汽车行业的大规模交付需求。 INDO-MIM MBJ技术3D打印的模具嵌件 2. 航空航天与工业设备 公司为航空航天客户制造耐高温钛合金部件,如涡轮叶片支架,通过粘结剂喷射实现内部冷却通道的复杂几何设计,显著提升部件性能。3D打印技术参考查询发现,INDO-MIM已经使用MBJ技术生产M2工具钢随形冷却嵌件。根据2024年7月的消息,在过去的18个月中,INDO-MIM已生产了约1800个M2工具钢插件用于生产。 3. 定制珠宝和个性化配饰 粘结剂喷射3D打印技术在时尚行业也正在发挥作用,尤其在定制珠宝和个性化配饰领域表现突出。该技术能够无模化直接生产复杂几何结构,如镂空纹饰、嵌套层叠或薄壁蜂窝设计,且无需支撑结构,极大地释放设计师的创意空间,具有显著优于传统金属3D打印技术的表现特点。 END 粘结剂喷射技术在成本上高于传统的标准制造工艺,但相较于其他增材制造技术,其成本优势却十分显著。然而,需要明确的是,尽管从技术层面来看,许多产品能够借助粘结剂喷射技术实现生产,但并非所有产品采用该技术都具备商业价值——在某些情况下,其他工艺或许才是更为合适的选择。 在当今快速发展的制造业中,INDO-MIM为我们揭示了一个传统制造企业如何通过创新和战略布局,成功转型为增材制造领域备受关注的焦点。INDO-MIM不仅凭借其在金属注射成型(MIM)领域的深厚积累,还通过积极拥抱粘结剂喷射3D打印技术,实现了从传统制造到先进制造的跨越。 注:本文由3D打印技术参考创作,未经联系授权,谢绝转载。
  • 英国:以退役战斗机战略金属为原料,3D打印下一代发动机部件

    英国:以退役战斗机战略金属为原料,3D打印下一代发动机部件

    3D打印技术参考于2月8日注意到,英国皇家空军开展了一项开创性的回收项目,将退役战斗机的零部件研磨成粉末金属,并利用3D打印技术制造出适用于英国下一代军用飞机的新部件。这一项目不仅节省了资金,还减少了英国对全球关键和高价值金属供应链的依赖。据报道,以此生产出的部件比传统锻造技术制造的部件更轻、更强、更耐用。 英国国防部的许多剩余资产中含有战略金属,包括优质钢、铝和钛。Tornado 2 Tempest项目团队一直在研究是否可以将其中一些零部件再造为增材制造的原料,以制造新部件。 他们选择了含有钛的将旧龙卷风飞机零部件,包括来自低压空气压缩机的叶片。这些零部 件经过清洁、雾化为金属粉末,再通过3D打印技术制造了罗罗Orpheus发动机的鼻锥和压气机叶片。而Orpheus发动机则是罗罗为英国国防部开发未来作战航空系统 (FCAS) 计划的一部分。 在国防科技领域取得突破性进展的"Tornado 2 Tempest"项目近日公布阶段性成果。3D打印的鼻锥体已顺利完成与Orpheus测试发动机的集成验证,通过严苛的适用性及安全性评估。这一技术突破标志着英国在第六代喷气式战机研发领域迈出关键一步。 英国国防采购与工业战略部长玛丽亚·伊格尔在项目发布会上强调:"Tornado 2 Tempest项目彰显了GF科技创新对GJ安全的战略支撑作用。通过与核心产业伙伴的深度协同,我们不仅实现了研发成本优化和供应链自主可控,更为装备现代化提供了可靠保障。这一创新实践完美契合'变革计划'的战略导向,在提升GF工业基础能力的同时,有力推动环境可持续发展和区域经济增长。" 该项目在技术攻关阶段汇聚了80余名跨学科专家。团队通过传统工艺与数字技术的有机融合,构建起面向未来的装备保障能力体系。作为英国战略司令部"GF支持现代化"计划的重要实践,该项目成功验证了废旧部件再生利用的可行性。统计数据显示,通过战略金属材料的循环利用,项目显著提升了关键资源保障能力,为工业供应链韧性建设提供了创新范式。 罗罗3D打印制造的尾部轴承座 (TBH) 在近期举行的GF后勤峰会上,Tornado 2 Tempest项目团队荣获"前线支援卓越奖",以表彰其在装备保障领域的突破性贡献。项目同期开发的数字产品护照系统,通过构建材料全生命周期追溯体系,实现了供应链透明化管理。这项创新技术可有效提升物资调配决策效能,防范假冒伪劣产品渗透,已被纳入GF部标准化建设体系。 罗罗可持续发展总监指出:"该项目深度践行可持续发展战略,开创了军民协同创新新模式。通过数字工具与循环经济的深度融合,我们成功构建起覆盖设计-制造-回收全链条的可持续发展生态,为行业树立了标杆。" 注:本文由3D打印技术参考创作,未经联系授权,谢绝转载。
  • 陶瓷3D打印最新进展:超快热脱脂技术30分钟完全去除粘结剂

    陶瓷3D打印最新进展:超快热脱脂技术30分钟完全去除粘结剂

    陶瓷增材制造技术在近年来取得了显著进展,其中光固化成型技术因高精度和高表面质量的特点,在航空航天、牙科等领域备受关注。然而,陶瓷光固化3D打印工艺中的热脱脂环节因需去除高体积分数(40–60 vol%)的有机粘结剂,通常耗时长达20-100小时,成为限制其广泛应用的主要瓶颈。此外,传统热脱脂过程的高能耗进一步增加了生产成本。 3D打印技术参考注意到,针对这一问题,美国德克萨斯大学达拉斯分校的研究团队于近期提出了一种超快热脱脂工艺(UFTD),成功将脱脂时间缩短至30分钟内,并显著降低了能源消耗。这一突破性成果为陶瓷增材制造的工业化应用提供了新的可能性。 君璟科技光固化陶瓷3D打印过程及产品 一. 技术背景与挑战 陶瓷光固化3D打印工艺将含有高固含量陶瓷颗粒的树脂浆料形成生坯,随后需通过热脱脂去除有机成分并进行烧结。传统热脱脂过程需要缓慢加热,才能充分将粘结剂分解产物扩散和逸出,避免因内部压力积累或温度梯度引起开裂。然而,长时间的脱脂过程不仅增加了制造周期,还导致能源效率低下。此外,陶瓷生坯的高孔隙率(40–60%)进一步加剧了热传导的不均匀性,限制了快速脱脂的实现。因此,如何在保证材料性能的前提下实现高效脱脂成为亟待解决的关键问题。 a、b. 常规热脱脂与超快热脱脂(UFTD)相比 c.打印零件 二. 超快热脱脂工艺的核心创新 研究团队提出的UFTD工艺通过结合真空热解与多孔石墨毡的快速加热技术,显著提升了脱脂效率。其核心创新点包括: 1. 真空环境下的热解机制:传统热脱脂依赖氧化反应去除粘结剂,需在空气中缓慢升温以避免局部过热。UFTD则在真空环境中通过热解分解粘结剂,消除了氧气对反应的限制,同时真空条件降低了气体压力,加速分解产物的逸出,从而缩短脱脂时间。 2. 快速加热与热传导优化:利用石墨毡作为加热元件,通过焦耳效应实现高达90°C/s的升温速率。石墨毡的低热容特性允许快速升温和冷却,结合真空环境下的辐射与传导传热,显著提高了热传递效率。 3. 动态压力反馈控制:通过实时监测真空腔内的压力波动,闭环控制系统能够动态调整加热参数(如温度步长和保温时间),确保不同尺寸或粘结剂含量的样品均能实现均匀脱脂。 超快热脱脂工艺:(A-C)在室温、中间温度(~1050°C)和高温(~1400°C)下拍摄的照片(D)通过UFTD烧结3YSZ复杂几何形状(E)UFTD脱脂机制示意图 三. 实验设计与结果验证 研究团队以氧化钇稳定氧化锆(3YSZ)为模型材料,通过DLP技术3D打印生坯,并对比了传统热脱脂(CS)与UFTD工艺的效果。实验采用定制的真空加热装置,设定多阶段升温曲线(总时间<30分钟),包含115°C-535°C的阶梯式保温步骤以及1450°C的最终烧结阶段。通过热重-差示扫描量热分析,确定了粘结剂分解的关键温度区间,并据此优化了UFTD的加热程序。 (A)打印生坯的DSC/TG曲线(B)为传统工艺设计的粘结剂燃尽和烧结时间表 (A) UFTD工艺中热脱脂(和烧结)三个检查计划(B) 每个脱脂计划的计算总能耗 实验结果表明,UFTD工艺在脱脂时间(缩短40–200倍)和能源消耗(降低3,500倍)方面均实现了数量级的改进。与传统工艺相比,UFTD处理的样品在密度(相对密度约95.6%)、孔隙率(4.2–4.4%)及质量损失(22.1%)等关键物理参数上表现出高度一致性,且标准偏差显著降低,表明其工艺重复性更优。扫描电子显微镜分析显示,UFTD样品表面无裂纹,微观结构完整,但晶粒尺寸(1.3–1.7 μm)较传统工艺(0.4 μm)更大,这归因于快速升温过程中晶界迁移的增强。尽管如此,维氏硬度测试表明,UFTD样品(14.8–15.5 GPa)与CS样品(16.0 GPa)的力学性能无统计学显著差异,验证了其实际应用的可行性。 四. 机理分析与工业潜力 UFTD工艺的快速脱脂机制可通过热力学与动力学因素解析:真空环境降低了分解产物的逸出阻力,而石墨毡的高效传热避免了传统炉体热容大导致的升温滞后。此外,真空条件促进了氧化锆中氧空位的形成,增强了原子扩散与晶界迁移,从而在快速烧结中实现了致密化。尽管晶粒粗化可能影响材料的长期稳定性,但其对硬度的微弱影响(降低3–7%)表明UFTD工艺在保持力学性能方面具有显著优势。 (A)控制样品(CS)和超快脱粘(UFTD)样品的孔隙率和(B)收缩和质量损失 烧结样品的微观结构:(A-C)CS、UFTD-30和UFTD样品的SEM表面形貌;(D-F)显示晶粒结构细节的高倍SEM图像 从工业应用角度看,UFTD工艺的突破性进展不仅大幅缩短了制造周期,还显著降低了能源成本。例如,传统工艺的脱脂与烧结总能耗约为457 MJ,而UFTD仅需116.7 kJ,效率提升超过3000倍。这一技术尤其适用于需要快速周转的高精度陶瓷部件制造,如牙科修复体、微电子器件或定制化工业模具。此外,UFTD的通用性设计(如动态压力反馈)为其他陶瓷材料(如碳化硅、氧化铝)的快速脱脂提供了可扩展的技术框架。 奇遇科技陶瓷3D打印产品 五. 结论与展望 本研究通过创新性地整合真空热解、快速加热与动态控制技术,成功开发出适用于陶瓷光固化3D打印工艺的超快热脱脂方法。UFTD工艺在30分钟内完成脱脂,显著提升了生产效率和能源利用率,同时保持了与传统工艺相当的力学性能。这一成果不仅为陶瓷增材制造的工业化应用扫除了关键障碍,还为多材料体系与复杂结构的快速制造提供了新思路。 未来研究可进一步探索UFTD工艺在不同陶瓷体系中的适用性,优化晶粒尺寸控制策略,并评估其在极端环境(如高温或腐蚀性介质)下的长期性能稳定性,以推动其在更广泛领域的应用。 参考资料:Single-Step Thermal Debinding for Ceramics Vat Photopolymerization in Less Than 30-Minutes 注:本文由3D打印技术参考创作,未经联系授权,谢绝转载。
  • 3D Systems子公司凭生物3D打印技术获国际大奖

    3D Systems子公司凭生物3D打印技术获国际大奖

    2025年2月5日——3D Systems旗下Systemic Bio™公司荣获2025年SLAS创新奖。该奖项旨在表彰那些有望推动实验室科学和自动化领域创新的开创性技术进步。此次竞赛汇聚了来自世界各地顶尖机构的杰出专家,展示了前沿发展的最新成果。 Systemic Bio公司凭借其专有的h-VIOS™平台获得该奖项。该平台利用生物打印的人体组织,旨在加速药物发现和开发过程。公司特别展示了其平台在评估抗体药物偶联物(ADCs)安全性方面的应用。该技术能够在早期识别安全问题,捕捉以往只有在临床试验中才会发现的风险,即便在非人类灵长类动物研究未能揭示此类问题的情况下也是如此。 采用 3D Systems 的“打印灌注”技术制作的人体血管系统模型 Systemic Bio公司的首席执行官塔西·佩雷拉(Taci Pereira)表示,“我们团队能够获得这个奖项,我感到无比自豪。这一认可是对我们团队不懈努力的有力证明,我们致力于展示平台的科学和转化价值。我们将继续拓展自身能力,并加快应用推广,以改进药物发现和开发工作。” Systemic Bio位于得克萨斯州休斯顿,具备在符合ISO 7标准的洁净室和质量管理体系(QMS)下生产数千种组织模型的能力。这些模型有助于公司与领先的制药公司持续合作,改进临床前药物测试,并降低后期失败的风险。SLAS创新奖每年在SLAS国际会议及展览会上颁发,旨在表彰该领域最具前瞻性的技术进步。 关于 Systemic Bio Systemic Bio是一家生物技术公司,专注于利用其自主研发的生物打印血管化器官模型来加速药物发现与开发。该公司成立于2022年,是3D Systems的全资子公司。Systemic Bio借助3D Systems的突破性生物打印技术,使用生物材料和人类细胞制造高度精确的健康和病变组织模型。这些专利的芯片器官模型能够以可重复的方式大规模生产,并可用于灌注药物,以在药物开发的早期阶段研究其对健康或病变组织的影响。此外,这些系统是多模式的,能够生成与机器学习相结合的大数据集,从而为药物开发提供与人类相关的治疗见解。 关于 3D Systems 35年前,3D Systems首次将3D打印技术引入制造业,开启了增材制造的新纪元。如今,作为全球领先的增材制造解决方案提供商,3D Systems始终致力于通过创新、性能和可靠性为客户创造价值,助力客户开发前所未有的产品和商业模式。凭借独特的硬件、软件、材料和服务组合,3D Systems为每个特定应用提供定制化解决方案,并由专业的应用工程师团队全程支持,与客户紧密合作,优化其产品和服务交付方式。公司的解决方案广泛应用于医疗保健和工业市场,涵盖医疗、牙科、航空航天与国防、汽车以及耐用消费品等多个高端领域。