对于国内汽车制造商而言，高级辅助驾驶系统（ADAS）是新能源汽车的关键竞争力。新能源汽车市场具有庞大的市场体量，并且竞争十分激烈，这不仅催生出研发人员对智能驾驶功能快速迭代的需求，更让核心零部件的开发在速度、精度和灵活性方面，面临前所未有的挑战。 功能支架作为ADAS零部件（相机、雷达）与车载传感器（雨感器、温湿度传感器）的安装“地基”，其研发需在实现快速制造的同时确保精度与灵活性，这对研发人员而言是至关重要的课题。3D打印降低了传统工艺开发模具的高昂费用，极大缩减了反复验证迭代零件的开发成本。原型验证周期跳过开模环节，也从“周”压缩至“小时”级别。从设计角度来讲，摆脱了传统工艺的限制，得以实现高度定制化的复杂结构。 前挡风玻璃功能支架 模具的制造对装配精度要求极为严苛。任何微小偏差都可能导致传感器失效或内后视镜干涉。除了物理装配，功能支架的表面特性同样关键。它必须避免对摄像头造成任何光学干扰，这对材料的表面光洁度和成型精度提出了特殊要求。同时，支架本身需具备足够刚度，以抑制行驶振动，确保相机成像稳定。 技术实现：VDA数据准备软件 客户作为一家造车新势力公司，需要快速验证所设计的ADAS功能支架是否能够达到量产标准，对打印零件的精度和装配要求非常高。他们最终在几个供应商中，选择了上海森尼智能科技有限公司SLA打印设备SN-S600，以及漫格科技的VoxelDance Additive数据准备软件解决方案。 上海森尼智能科技有限公司SLA打印设备 VDA软件内置了常用支撑类型的默认参数，用户可以根据需求，对默认参数进行调整。智能支撑生成后，工程师也可以灵活地手动调整支撑，相比于从零开始编辑参数，有效节省了80%的时间。 用户采用了VDA软件对模型进行精细的数据准备，通过以下关键步骤，保障了从数字模型到高品质实物的一次性成功转化： 1. 自动生成支撑方案——高效生成支撑结构/脚本参数灵活多样 利用VDA的支撑脚本功能，可根据工艺和材料需求，高效、自动地为打印件生成了整体支撑结构。VDA提供的智能支撑以其独特的脚手架结构，较小的接触点，让浸泡在溶剂中的零件拆除支撑变得简单容易，大大减少后处理时间，成为SLA打印中最受欢迎的支撑结构。 采用支撑脚本为支架自动生成支撑 2. 手动生成支撑方案——点对点精准调整 针对支架上关键的装配卡扣和复杂区域，特别需要确保其精度要求，相差分毫则会出现无法装配的问题。因此，工程师可以通过改变支撑锚点的位置，避开装配的关键部位，同时确保这些关键部位的成型精度。手动编辑支撑功能，可以对支撑锚点和分支进行“点对点”的精准调整，确保了每一处细节的打印质量和后续去除的便利性。 通过手动编辑确保关键区域的支撑可靠性 3. 方向优化+打印评估——多维度优化实现降本增效 为实现成本效益最大化，软件中自带的“方向优化”和“打印评估”功能可以为客户提供最优的解决方案，从而实现降本增效的目的。“方向优化”功能可以基于打印时间、支撑体积等多个维度进行比较，确定最佳的零件摆放方向。“打印评估”功能可以在打印前对成本和时间进行精确估算，真正实现降本增效。 方向优化与打印评估 4. 孤岛检测——防止出现人为失误 孤岛检测功能帮助检查出需要但未添加支撑的区域。在工作量比较大的情况下，工程师无法估计到零件处理的方方面面，自然会出现人为的失误。孤岛检测功能能够有效规避因支撑不足而导致单独轮廓无法被固定，进而引发与刮刀干涉碰撞，最终导致打印失败的风险。 孤岛检测功能确保打印一次成功成果与价值 1. 颠覆性效率：以9小时打印重构开发流程 此次玻璃功能支架零件的总打印时长仅为9小时。3D打印技术成功将支架原型制造周期从传统工艺所需的“数周”缩短至此。这不仅实现了设计与制造效率的极大飞跃，更通过VDA软件的多角度保障功能，有效确保了打印成功率，显著减少了不必要的材料与时间损耗。 VDA软件内置了常用支撑类型的默认参数，用户可以根据需求，对默认参数进行调整。智能支撑生成后，工程师也可以灵活地手动调整支撑，相比于从零开始编辑参数，有效节省了80%的时间。 采用VDM解决方案进行打印的支架零件与支撑结构 2.“零妥协”品质：完美达成严苛装配与光学标准 经过后处理的最终成品，完美满足了项目设定的全部严苛标准。支架的装配精度严格符合0.05 mm的公差要求，同时其表面光洁度达到了0.4μm，完全满足ADAS摄像头的精密光学性能要求 。 后处理的支架零件成果总结 借助 VoxelDance Additive数据准备软件与3D打印技术，客户在前挡玻璃功能支架开发中实现了颠覆性突破。9小时的打印时长较传统工艺的数周周期大幅提升效率，低试错成本显著节约开支，同时高设计灵活度与强定制化能力，完美满足严苛的装配精度与光学标准，为汽车核心零部件高效开发提供了有力支撑，也为新能源汽车的快速迭代注入了强大动能。

7月5日-7日，2025国际无人机应用及防控大会在北京举办。笔者在现场看到了各种类型、大小的多种无人机，可谓琳琅满目、目不暇接。然而，从现场的观察和交流来看，未能发现3D打印技术的直接应用，产业链很多从业者更是认为这项技术不能满足无人机部件的性能要求，无论是金属的还是塑料的。 很明显这一认识存在误区。因为，中国航发已经试验成功金属3D打印的发动机可助力无人机实现高空飞行；国外多家无人机企业在使用塑料3D打印技术来制造框架部件，体现出了该技术能够满足该行业对轻量化、功能性和可定制的生产需求。在此方面，EOS公司贡献了大量专业知识。本期内容，3D打印技术参考将从材料、结构以及部件后处理的角度，阐述EOS SLS技术在该领域的应用价值。 材料性能要达标是无人机部件制造的基础 无论3D打印技术拥有再多优势，如果材料性能都不能达标，所有讲述都是徒劳。3D打印技术参考注意到，很多无人机企业最开始会选择FDM或SLA工艺来制造部件，这两类3D打印工艺的使用成本均很低，适用于外形设计，但在材料性能方面无法满足商业产品对性能的要求，这也是很多无人机制造企业对该技术不信任的原因。 满足不同类型无人机部件需求的合适材料 那么，使用SLS技术3D打印的尼龙行不行？目前，传统工艺制造的碳纤维复合材料是无人机领域的明星材料，3D打印的尼龙在性能方面很明显无法与其相比，但不同类型的无人机零件需要选取不同的材料，来满足实际应用性能及成本要求。工业级的SLS技术，使用尼龙以及碳纤维/玻璃纤维等复合尼龙材料，可制造具有较高抗拉强度和抗冲击性能的部件，它能够承受无人机在飞行过程中所受到的应力。因此，3D打印的尼龙材料在该领域也占有一席之地。 EOS PA 603-CF材料 以EOS推出的PA 640 GSL为例，它是由空心玻璃微珠与碳纤维复合增强的PA12材料。其拉伸模量3816MPa，拉伸强度49MPa，同等结构件材料用量可减少约10%；其热变形温度达170-180℃（依载荷不同），耐热性能优异；烧结密度为0.82g/cm³，可实现轻量化设计。EOS PA 603 CF是由33%碳纤维增强的PA12，拉伸模量7900MPa，拉伸强度85MPa，烧结密度未1.1g/cm³，它与其他材料相比还具有非常高的刚度值，既起到减重作用又保证了强度，适用于承力结构件。 由EOS PA 950 HD 3D打印的无人机部件 这两款材料均具有高重复利用率，在成本优化方面具有很大的优势。他们的最大优势是密度低、强度高，非常适合于无人机轻量化设计。3D打印技术参考注意到，EOS的客户Prototal、Parts On Demand已经将这两款材料用于了无人机结构部件制造。 显著的一体化制造为无人机制造带来至少三方面优势 采用3D打印技术制造无人机部件，可以带来至少三方面的优势——轻量化、强度更加可靠、制造效率更高。 无人机部件通常需要通过模具、切割等方法制造出很多零部件，然后采用螺栓等方式连接。设计灵活性差，工序繁琐且容易出现偏差，同时时间和金钱成本高，生产效率低。除此之外，无人机对轻量化的设计要求很高，传统制造工艺无法避免多个零件拼接，这会造成重量的增加，难以实现轻量化设计。 使用EOS 3D打印技术制造的无人机部件 Parts On Demand公司表示，如果使用注塑模制件或铣削等传统制造技术制造无人机，需要制备的零件可能会超过100个，而通过3D打印，零件只需要需要30个甚至可能更少。这意味着在相同条件下使用更少的组装和更轻的重量就可以制备出无人机；同时在相同的电池寿命下，更轻的无人机飞行时间也更长。 SLS 3D打印技术不需要支撑，零件清理流程相比金属更为简单，因此非常适合制造一体化的具有复杂内部特征的结构。这对于无人机制造来说优势很明显。一体化制造减少了零件数量和组装工序，从而降低制造成本和质量风险。此外，工业3D打印可以设计出各种需要空气动力学特性的复杂形状，且拓扑优化的结构组件基本上可以在最小的重量下具有优化的机械性能，这是传统加工技术无法比的。 经蒸汽抛光处理后的表面效果及内部结构 此外，3D打印在无人机制造方面可以实现很短的制造周期。与传统制造相比，3D打印部件可以在几天时间内完成交付，而在传统制造业中通常需要数周的时间来完成。Prototal公司内容安装了多台EOS 3D打印机，如全部运行，每天可以生产超过2000架无人机。 Prototal公司内部的EOS 3D打印机 蒸汽抛光表面处理去除表面微小瑕疵、毛刺 3D打印后处理是提升零件的表面质量、机械性能以及功能性的关键步骤，3D打印技术参考注意到，采用SLS 3D打印制造的尼龙部件，可采用蒸汽抛光表面处理工艺进行了后处理。这是一种基于利用高温高压蒸汽对工件表面进行处理的工艺。它通过喷射蒸汽，使工件表面产生微小的熔融效果，从而去除表面的微小瑕疵、毛刺等，使表面变得光滑平整，适用于PA12和TPU等材料。 该技术很适合具有复杂几何形状的3D打印零件的后处理，自动化蒸汽平滑系统在真空条件下运行，产生的蒸汽能够自由流动，凝结在零件难以触及的区域，并使其均匀平滑。国外DyeMansion公司展示了其采用该技术处理过的无人机部件，其采用EOS PA 640 GSL 材料打印测试表明，该技术能够帮助实现非常好的效果，使部件变得完全密封，从而提高部件的韧性和耐用性，并确保更长的使用寿命。 EOS 3D打印技术制造无人机实例 Parts On Demand公司介绍了一种用于识别园艺中作物的科孚岛的无人机，这些无人机在温室中飞行，并对不同的作物进行成像，可以用来监视需要浇水、除草的作物或需要特别注意的作物。 Parts On Demand使用EOS 3D打印机制造的无人机鸟 无人机鸟飞跃过程 该无人机鸟是一种组装的无人机，它的翅膀是用泡沫塑料制成的，而身体部位通过EOS 3D打印技术制造，整体上非常坚固也十分轻便。无人机鸟的机械装置等均在无人机机身里，这也使得无人机在实际的组装中非常快速和容易。整个无人机的所有功能基本上都在3D打印部件中，外部只安装了一个小盖子来关闭无人机机身和安装了一些可以调整的相机支架，整体上看起来非常像鸟类。 采用EOS SLS技术制造无人机鸟关键部件 END 工业3D打印由于设计自由度高、可定制化等优势为无人机制造带来了机遇。据报道，打印市场预计将从2024年的7亿美元增长到2029年的18.9亿美元。EOS作为工业级3D打印技术提供商，具有很成熟的经验，将成为助力其业绩增长的新赛道。 总体来说，3D打印无人机技术正处于快速发展的阶段，能在实际应用中减少能源消耗，满足不同行业和应用场景的多样化需求。通过适当的材料选取和后处理，能使3D打印技术在轻量化等方面发挥出更大的优势。随着3D打印技术的不断发展和创新，其在无人机领域的应用将更加广泛和深入。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。

2025第四届中国(杭州)增材制造产业创新大会（AMIIC2025），将于7月16-18日在杭州举办，活动以“荟天下朋友，谋增材发展”为主题，专注于增材制造的技术、创新、市场和趋势，荟聚全球增材制造领域的行业领袖、决策者、专家学者和从业者，围绕增材制造的设计、材料、工艺、设备、结构及规模应用等关键议题进行交流探讨。 活动将吸收顶尖企业和研究机构的行业远见，呈现创新的成果案例，探索一流的技术项目，展示增材制造产业链、价值链生态发展，积极助力发展新质生产力。与会者将从活动报告和讨论中获得独到见解，还将从增材制造的前沿研究中，预见增材制造产业的应用趋势与活力前景。 01 报告议程 以现场实际安排为准 7月16日，星期三，下午 ○13:00-20:00 | 活动报到、注册 7月17日，星期四，上午 ○08:30-08:45 | 开幕式活动 ○08:45-10:15 | 主旨报告 多材料一体及梯度材料激光增材制造技术研究 李   琳，英国皇家工程院院士、中国科学院宁波材料所激光极端制造中心主任 航空金属粉末床智能增材技术及应用 李怀学，中国航空制造技术研究院研究员、增材制造航空科技重点实验室副主任 主要发达国家和地区金属增材制造技术发展态势 史冬梅，国家自然科学基金委员会高技术研究发展中心原技术总师/二级研究员 ○10:15-10:45 |全体成员合影&茶歇 ○10:45-12:00 | 专题：材料开发与筛选 会议室1 题目待定 汤慧萍，浙大城市学院教授 异质金属增材制造技术研究 赵   凯，上海航天设备制造总厂有限公司科技发展部副主任、高级工程师 医用钽金属增材制造：从合金设计到临床推广的多维度创新 闫星辰，广东省科学院新材料研究所激光制造研究室主任 ○10:45-12:00 | 专题：AI技术与挑战 会议室2 基于机器学习的激光熔化沉积钛合金疲劳寿命预测 贺小帆，北京航空航天大学教授 人工智能辅助的增材制造 卞华康，上海大学教授 西门子增材智造与人工智能 李沛然，西门子（中国）有限公司数字化工业集团增材制造业务拓展经理 ○12:00-14:00 | 自助午餐&展区参观 7月17日，星期四，下午 ○14:00-17:50 | 专题：材料开发与筛选 会议室1 航天领域镁合金增材制造需求和研究进展 柯林达，上海航天精密机械研究所副主任、研究员 颗粒3D打印技术的发展与应用 李熹平，浙江师范大学教授 增材制造专用球形粉末微纳跨尺度制造技术 黄   昊，大连理工大学教授 面向粉末床熔融激光增材制造的绿色回收再生钛/钛合金粉材 严   明，南方科技大学长聘教授 题目待定 中航迈特增材科技（北京）有限公司 增材制造的产品分类与质量控制 高银涛，国家增材制造产品质量检验检测中心（江苏）高级工程师 ○14:00-17:50 | 专题：工艺链与设备 会议室2 增材制造技术在压铸模具制造领域的应用探索 杨   勇，浙大宁波理工学院数字化设计于制造学科群首席科学家 增材制造流道类零件：从集成化设计到高效后处理技术 祝  …

无支撑金属3D打印的实现往往具有很高的技术门槛，但3D打印技术参考注意到，国外一家名为AMSIS GmbH的公司推出了一款仿真软件，它提供了一种SMART HATCHING（智能填充）策略，该策略基于过热的快速初步模拟，有助于最大限度减少悬垂的局部变形，并降低它们与铺粉机构碰撞的风险。 1.快速模拟小部件过热，数秒内可模拟大部件过热 2.基于材料、工艺参数和几何特性的过热区域自动检测 3.从绿色到红色的颜色渐变代表过热的临界水平 4.红色区域表示过热风险增加 减少支撑结构可节省大量成本，这两者都可以通过AMSIS GmbH软件进行数据准备来实现。目前，该软件已经在Aconity3d、DMG Mori、EOS、Nikon SLM Solutions的金属3D打印机上得到验证。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。

3D打印技术参考于7月8日注意到，全球增材制造行业迎来新一轮洗牌，昔日多家重量级的企业均出现在最新的出售清单中，涉及TRUMPF(通快)、Nexa3D以及voxeljet。 工业巨头通快公司出售LPBF金属3D打印业务 7月7日消息，通快已将其增材制造业务（LMF和PBF）出售给由DUBAG集团管理的投资基金LEO III Fund。通快也成为退出增材制造领域的众多公司之一。通快的金属3D打印业务包括LPBF激光粉末床金属3D打印以及DED/LMD激光能量沉积设备。此次签署的协议，仅包含与前者相关的业务。 通快推出的LPBF 3D打印机 通快是最早推出工业金属3D打印机的企业之一，如TruPrint1000、3000和5000系列的粉末床激光熔化设备，以及业内最早的绿光金属3D打印机。3D打印技术参考在早期就观察到，通快推出的系统在当时极具先进性，与当时EOS、SLM Solutions等产品相比有很多突出特点，而且并获得了OEM制造商的认可。 52亿 VS 186亿，3D打印赛道仍然太过小众 然而，增材制造业务仍然只是通快核心业务的补充。作为全球工业激光巨头，通快2024年营收达52亿欧元。而根据《Wohlers Report 2025》，2024年全球增材制造市场收入为219亿美元（约186亿欧元）。 对比就可看出，金属3D打印仍然太过小众，而且金属3D打印赛道的竞争日趋激烈，是否值得继续投入资源进行开发，确实有必要做出选择。最终促使该公司将其出售，并专注于其关键的工业活动领域（金属加工和CNC激光系统）。 独立实体将优化结构，但竞争异常激烈 新东家计划创建一个独立的公司，该公司将以意大利斯基奥为基地运营，同时保留其在德国、美国和意大利的现有生产设施和员工队伍。协议规定，所有在意大利斯基奥、德国迪琴根和美国普利茅斯工厂工作的员工都将转移，以确保业务的连续性。 “TRUMPF”和“TruPrint”品牌将暂时使用，最终将引入新的品牌和视觉标识。新公司将作为独立实体运营，总部位于斯基奥，目前主要研发和生产中心也位于此。DUBAG基金的目标是将收购的业务转型为领先的工业金属3D打印解决方案提供商，并重点提供全面的客户服务——从机器设备到应用咨询，再到自动化和流程集成。其市场战略重点关注航空、医疗、牙科和工业等需要先进解决方案的领域。 通快3D打印产品 私募股权基金引入了更灵活的商业模式，可以加速被收购公司的发展。如果新东家能够优化结构并提高效率，资产管理业务有望作为独立实体取得成功。然而，关键的挑战在于保持与EOS、尼康SLM Solutions和3D Systems等金属 3D打印领域现有领导者的竞争力，以及来自中国的铂力特、华曙高科等公司日益激烈的竞争。 据称，该交易虽然已经签署协议，但仍需获得监管部门的批准并满足合同条件。 知名企业voxeljet已被全资收购 3D打印技术参考注意到，德国慕尼黑法院已于7月3日批准了voxeljet的重组申请。此次重组，voxeljet将注销现有股份，免除350万欧元债务，并注入250万欧元新资本，并将公司全部控制权移交给其主要债权人Anzu Ventures，原股东不仅失去了股权，而且可能没有获得补偿！ 批准的计划为voxeljet提供了即时的财务救济和长期稳定，包括暂停支付利息至2026年中期，并将贷款到期日延长至2031年。 这一结果对于voxeljet来说是一个转折点。该公司成立于1999年，是欧洲首批工业3D打印公司之一。它开发了基于粘结剂喷射3D打印技术的砂型及聚合物高速烧结增材制造解决方案，在欧美航空航天、能源和汽车等行业获得广泛使用。 与大多数3D打印公司一样，voxeljet在将其技术转化为稳定利润方面遭遇困境。即使国际客户群不断增长，但多年的运营亏损和债务阻碍了其发展。这种情况与Desktop Metal、Markforged的窘境如出一辙。这也表明，对于上市的3D打印初创公司来说，保持长期正增长极为困难。voxeljet于2013年在纽约证券交易所上市，但其股价在随后的几年里大幅下跌。2024年3月，该公司于纽交所退市；2024年末，voxeljet主张将全部业务出售给美国投资公司Anzu Partners。2025年4月，该交易被股东否决，voxeljet随之根据德国StaRUG法案在不申请破产的情况下进行重组。 voxeljet首席执行指出，重组工作迅速完成，旨在最大程度地减少干扰并确保运营的连续性。“随着法院对该计划的确认，我们相信这一阶段的流程已经完成。该计划将确保可持续的财务稳定，并引领voxeljet走向未来成功。” Stratasys已收购Nexa3D，高速DLP 3D打印技术是重点 7月7日消息，Stratasys已收购Nexa3D的一系列资产，这标志着其在巩固增材制造行业领导地位方面迈出了又一战略性步伐。通过此次收购，Stratasys现已拥有市场上规模最大、实力最强的聚合物增材制造解决方案，从而能够满足各行各业更广泛的客户需求。 Nexa3D是一家专注于超高速工业级3D打印机制造的公司，成立于2016年，其推出的高速DLP 3D打印技术，受到全球用户的青睐和使用，该公司在经历了一段快速扩张期后迅速衰落。通过整合Nexa3D的技术，Stratasys正在加速开发下一代增材制造技术，满足制造业不断变化的需求。 新收购的技术将补充并增强Stratasys业已广泛的产品组合，为客户提供更深入、更多样化的解决方案，以实现高效、高质量的生产。更具体地说，Nexa3D的高速DLP技术将与Stratasys的Origin业务形成互补。而Nexa3D在收购 Essentium时获得的材料挤出技术，则可以补充Stratasys最近针对部分FDM产品推出的开放材料政策。 随着转型的推进，Nexa3D的现有客户和合作伙伴将获得Stratasys全资子公司 iSQUARED AG的支持。Nexa3D的用户还将获得采用Stratasys尖端增材制造技术的途径。 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，在慕尼黑工业大学激光增材制造教授团队的协调下，来自8个国家的11家合作伙伴共同投资，发起了一项名为InShaPe的研究与创新项目，希望通过光束整形和过程监控实现绿色增材制造，进一步推动金属3D打印技术的发展。项目开始日期为2022年6月1日，结束日期为2025年5月31日。本期内容，3D打印技术参考将介绍该技术的基本情况。 项目开启背景 在汽车、航空航天和能源等诸多工业领域，对轻质、高强度且具有高韧性的特种金属部件的需求正不断增加。基于粉末床的激光金属增材制造技术是实现这一目标的重要工艺。 然而结果仍没有达到人们所预期的那样，虽然该技术能够制造高性能、复杂部件，但高昂的运营成本阻碍了其更广泛的应用，与传统工艺相比仍然不具备竞争力，55-60%的生产成本源于工艺缺陷和较长的加工时间。除了商业影响外，这些工艺缺陷还会造成环境负担，包括材料浪费、能耗和排放。因此，金属3D打印技术需要有更好的创新成果来解决上述问题。这与欧洲对更环保的生产流程和供应链日益增长的需求相一致。 InShaPe项目使用了EOS金属3D打印平台 作为金属3D打印技术的发源地，激光增材制造的创新发展总体上由该地区引领。InShaPe项目的发起者，希望将LPBF金属3D打印工艺从一项高潜力技术转变为主流制造技术，在零件制造精度、新型超级材料处理和可持续性方面超越压铸等传统方法。同时，InShaPe的创新技术有望在单位零件成本以及快速大规模生产方面与传统制造方法并驾齐驱。 项目概况及具体实现指标 经查询，该项目的重量级发起者包括慕尼黑工业大学、EOS、欧瑞康欧洲公司等，汇集了LPBF、激光加工、材料科学、温度传感和人工智能方面的专业知识，项目总预算超过720万欧元，其中EOS一家就贡献了将近210万欧元。 项目的总体目标是开发一种以技术创新为基础的新型LPBF工艺，它是一种基于人工智能的光束整形模块，结合了用于过程监控的新型多光谱成像技术。其制造能力将在资源效率和制造精度方面超越传统工艺。具体的说，该项目将开发并演示一种利用激光束一次性完成金属粉末床熔融工艺的创新技术，其涉及两项技术创新： (i)首创AI增强型光束整形模块，可根据打印部件的材料/几何形状灵活调整激光光束形状； EOS光束整形技术演示 (ii)新型多光谱在线过程监控和控制系统应用。 非轴向多光谱成像（MSI）系统 该项目要达到的关键绩效指标包括：与目前同类最佳的LPBF工艺相比，建造速度提高7倍，成本降低50%以上，能耗降低60%，废品率降低30%。此外，该项目还将展示如何实际部署基于人工智能的解决方案，实现先进的制造战略，同时符合当前的标准和用户期望。 项目开展的工作及取得的成果 InShaPe项目方法包含四个主要研发步骤：规范制定、开发、集成与验证以及演示。 项目中的“规范制定”步骤始于对四个初始用例进行基准化。具体包括：欧瑞康航空航天将极大提升高质量叶轮3D打印的速度；BeamIT专注于提高生产效率并实现工业燃气轮机部件的特定机械性能；AENIUM研究用于火箭发动机的CuCrNb基合金，解决微观结构定制和后处理方面的挑战；AMEXCI致力于将小型发动机缸盖生产从压铸过渡到增材制造，通过开发光束整形功能和优化零件设计来提高成本效益和生产效率。 “开发”阶段涉及光束整形和多光谱成像领域的进步。理解激光与材料相互作用对于该技术的经济高效生产和广泛的工业应用至关重要。第一步定义了在 InShaPe中应创建的不同光束形状；下一步是在增材制造工艺中对这些建议的光束形状进行物理开发。 首批实验包括使用不同光束形状和工艺设置进行高速成像，观察其对工艺的定性影响。研究团队创建了单熔道和剖面线图案，分析不同光束形状和工艺参数对最终工艺特征和熔池的影响。通过这些实验，缩小了稳定加工的工艺窗口。在第二组实验中，创建了实体零件，分析了最终的密度、机械性能、微观结构和表面粗糙度。使用不同的扫描策略和光束形状来定制微观结构是一项主要成就。此外，通过使用环形光束轮廓填充和高斯光束轮廓，打印速度已提高了4倍。该复杂演示部件的单位总成本降低了46%，能耗降低了45%。 除了光束整形方面的技术创新外，还开发了多光谱成像监测系统（MSI）。第一步，评估了MSI传感器的配置。第二步，设计和制造了多光谱相机。利用这种新型硬件，MSI小组开始了第一次实验。同时，在硬件制造过程中开发了将数字值转换为物理值的算法。将新型硬件与InShaPe开发的MSI软件相结合，首次评估了不同光束形状的温度分布。 MSI系统的工作流程，显示了从捕获到分析的过程 在“集成和验证”阶段，MSI相机、软件以及光束整形单元被集成到新一代机器中。下一步，即演示阶段，使用新型InShaPe技术打印不同的用例并评估关键绩效指标。 在腔室内的MSI相机 超越现有技术水平，潜在影响巨大 InShaPe项目的主要研究成果被欧洲广大科学界和学术界广泛利用，推动了与绿色、数字化和光子制造工艺相关的各个领域的科学突破。接下来将展示项目在不同学科领域获得的知识及其对科学界的影响： • 通过光束形状和扫描策略定制微观结构：扫描策略对于定制微观结构至关重要，会影响晶粒尺寸、织构指数和形状形态。光束形状及其尺寸可用于改变工艺动态。 • 光束整形对工艺速度的影响：光束形状及其组合可以显著提高生产速度并降低单个零件的成本。 • 使用微光干涉仪作为温度测量工具：迄今为止，微光干涉仪主要在土木工程中用作地球观测工具，在该项目中被用于温度估算。 • 机械测试和热处理：优化的热处理温度会影响微观结构，从而导致屈服强度、拉伸强度和断裂伸长率的变化。 InShaPe项目培养了八名博士生，并由一位专职博士后研究员指导，为激励和留住增材制造领域的年轻人才奠定了基础。3D打印技术参考注意到，有证据表明，已有中国留学生在该项目中受益。 此外，3D打印技术参考还注意到，InShaPe致力于在目标客户和最终用户中激发对InShaPe项目所开发的新型LPBF工艺的浓厚兴趣，从而加速并广泛应用这项关键技术在欧洲制造业中的普及。InShaPe已开设开放式创新服务，允许中小企业最终用户试用先进的LPBF工艺来制造超复杂的零件几何形状。 END InShaPe项目瞄准的是快速增长的全球金属增材制造市场，该市场预计年产值达69.2亿欧元，项目要求成果在航空航天、能源、空间和工业产品领域展现巨大应用潜力，从而颠覆制造业。从长远来看，InShaPe技术的成功开发和营销，将加强欧洲在金属3D打印创新方面的影响力。 最后，该项目给我们些许启示，虽然国内也不乏多家联合开展重大创新的案例，但在金属增材制造方面，欧洲经验有值得我们学习的地方。 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，上海科技大学物质学院冯继成研究员课题组近日在半导体器件制造领域取得重要研究进展。其开发出了一种3D纳米打印工艺，可以一次性的在晶圆尺度上开发可靠的多级和多尺度金属3D互连结构，为未来集成电路内部及异构芯片间的高速互联需求提供了技术储备。相关研究成果被国际权威期刊ACS Nano以封面形式发表。 研究指出，随着大数据存储、大数据分析、人工智能、智慧城市、智能工业等发展，数据处理量呈现出指数级增长，需要更复杂且密集集成的集成电路（IC）和异构IC。研究人员正在设计新的设备结构，来最大化现有处理器架构的性能。为了处理、传输和存储大量数据，半导体器件必须进一步微型化，以便将更多组件放入集成电路封装中。这些集成电路包含数十亿个晶体管和许多其他组件，必须使用超薄“导线”进行互连。 芯片中的互联结构 然而，当前的互连技术面临很多挑战，尤其是在纳米尺度下，传统的铜互连材料的电阻率增加、可靠性下降，导致所谓的“RC瓶颈”问题。此外，传统的光刻和蚀刻工艺在制造纳米级3D互连时存在局限性，且成本较高。而3D纳米打印技术作为一种新兴的制造方法，具有高精度、高通量、材料选择灵活和成本低等优势，展现出巨大潜力。 上海科技大学相关资料提到，冯继成研究员团队开发出了一种气溶胶纳米制造系统，结合纳米技术，可创建新材料体系。该课题组主要通过创制和打印超构材料及微纳器件来开发物质科学普适系统，满足我国对于关键核心技术及其产业化的需求。 上海科大气溶胶纳米技术 在本研究中，研究人员探索了铱（Ir）、钌（Ru）和金（Au）三种材料，他们在纳米尺度下具有更低的电阻率和更高的热稳定性。3D打印技术参考注意到，虽然这三种金属成本较高，但与处理Cu互连的传统工艺相比，本研究中的3D纳米打印技术只使用了少量的金属（0.0001%）。 具体地说，所使用的的纳米颗粒的平均直径约为4.42 ± 0.06纳米，他们是分散的、非聚集颗粒，在打印过程中纳米颗粒被氮气（N₂）气流携带进入打印区域。氮气的流速被精确控制，确保纳米颗粒能够均匀分布在整个打印区域。然后，通过精确控制脉冲电场的开关，实现纳米颗粒的均匀分布和沉积。在电场ON相，带电的纳米颗粒被引导沉积形成互连结构；而在OFF相，纳米颗粒则随气流均匀分布在整个晶圆表面。这种独特的打印方式不仅能够实现高精度的纳米级互连，还能在单次打印周期内制造出大量互连结构，显著提高生产效率。 3D打印技术参考了解到，使用这项工艺，在1小时内就完成了晶圆级尺度上的大面积互连结构制造。研究人员还成功制备了由135个阵列周期性排布的27万个互连结构，每个阵列的面积为40μm×10μm，这些阵列分布在2英寸的晶圆上面，其可扩展性比之前所能达到的效果高四个数量级。 此外，这项研究报道的3D纳米打印工艺与现有的集成电路制造工艺兼容。与传统的局部蚀刻绝缘体形成金属互连通孔的方法不同，该研究实现了一种简单且成本效益高的新互连制造技术。使用带电纳米粒子制造3D互连的静电场的实施对于器件小型化非常有效，因为功耗低，对带电纳米粒子的放置没有几何限制。脉冲电场可以被调制以获得广泛的操作和材料参数，用于工艺可扩展性、材料开发和几何控制。 研究原文：Wafer-scale nanoprinting of 3D interconnects beyond Cu 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，最新一期的Nature正刊文章于7月2日发表。来自英国诺丁汉大学的研究人员，发表了题为“Mapping the adaptive landscape of Batesian mimicry using 3D-printed stimuli” 的文章。该研究的核心内容是借助3D打印技术，制造高度逼真的昆虫拟态，来测试捕食者对不同拟态表型的反应。经3D打印技术参考查询，所谓拟态，通俗的说就是——“假虫子”！ 该研究使用了HP Jet Fusion 580 3D打印机制作出了高分辨率彩色实体模型，确保翅、触角等细节结构的生物学真实性。 这项研究的背景非常有意思。自然界中的很多无毒昆虫通常会模仿有毒的近似同类，靠“狐假虎威”躲避捕食者。按理说，模仿得越像越能保命，但现实中很多这样的昆虫却在自然进化中“偷工减料”，仅模仿部分特征，甚至模仿的一眼就能看出bug，但捕食者仍然会上当。 研究人员对此深感不解，提出了多种解释来说明这一现象。如鸟根本分不清细微差别，昆虫随便模仿一下就够了；另一种是功能平衡假说，昆虫为了飞行、保暖等，不得不牺牲模仿的精确度；再就是所谓“多模型干扰”，即周围有多种有毒昆虫，捕食者容易搞混，昆虫就不用学的太像。 科学界疑惑的是，到底是什么因素阻止了昆虫进化出“满分拟态”。这样的研究对于外行来说似乎没有任何价值，但却对揭示进化机制、保护濒危物种、促进跨学科合作具有重要意义。研究人员此前针对该问题的研究，要么使用真实昆虫做实验，要么用涂色卡，要摩尔无法测试假设性，要么被鸟类一眼看穿。 在这项研究中，科研人员使用了HP的彩色3D打印机制作了高度逼真的昆虫模型，来测试捕食者对不同模仿形态的反应。他们首先通过三维扫描获取了黄蜂和食蚜蝇的高分辨率数字模型，随后使用专业3D建模软件（如Blender）对模型进行变形处理，在形态空间中创建出介于真实物种之间的连续变异表型，例如25%、50%和75%相似度的中间形态，甚至超越真实物种范围的极端表型。 然后，使用HP Jet Fusion 580 3D打印机和PA12粉末材料进行实体彩色3D打印。打印完成后的实体采用蒸汽抛光表面处理，可以获得全彩色、高细节度的昆虫假体。 而且，研究团队通过3D打印技术实现了对拟态表型的精确操控，可以独立或组合调整形状、颜色、图案和尺寸四个视觉特征，从而创造出自然界中不存在的"假设性"拟态表型，这是传统方法（如使用真实标本或人工涂色）无法实现的。 实验验证表明，鸟类捕食者能够将这些3D打印刺激视为真实猎物，并表现出与面对真实昆虫相似的判别行为，证明了这种方法的生态有效性。这种3D打印技术不仅解决了贝氏拟态研究中难以测试假设表型的难题，还为研究其他复杂形态性状的适应性提供了一种可推广的新工具，展示了3D打印技术在生态学和进化生物学研究中的巨大潜力。

3D打印技术参考注意到，中国航发于7月2日发布消息称，航发动研所自主研制的3D打印极简轻质微型涡喷发动机配装试验平台在内蒙古圆满完成首次飞行验证。 需要特别指出的是，以往采用3D打印技术开发涡喷发动机的案例并不在少数，但真正实现验证的却不多。此次飞行成功，填补了国内该技术方向整机工程应用的空白。 中国航发指出：此次飞行验证严格按预定方案执行，最大飞行高度海拔四千米，充分验证了发动机在真实飞行环境下的可靠性和稳定性。飞行验证的成功，标志着我国在多学科拓扑优化设计与增材制造深度融合应用于航空动力工程化取得重大进展。这是国内首台完成飞行验证的160公斤推力级多学科拓扑优化增材制造涡喷发动机。研发团队在尹泽勇院士工作站悉心指导下，立足前沿技术探索，克服了传统设计制造限制，先后攻克了面向增材制造的多学科拓扑优化设计、零部件一体化集成设计等关键技术，大幅降低了发动机结构重量，实现了关键性能指标的显著提升。此前该发动机已完成整机性能达标、整机寿命等关键性地面试验，确保了飞行验证一次成功。 根据中国航发此前公布的信息，该发动机的结构尤其体现了3D打印技术在复杂结构制造方面的优势。 分布式离心压气机经多学科拓扑设计优化，使多空腔离心叶轮相比传统构型减重达15%；采用拓扑优化方法实现了传统实心涡轮轴到空心涡轮轴的设计，基于增材制造进行加工，减重达25%；涡轮叶片盘经多学科拓扑优化设计，采用镍基高温合金增材制造，具有高启动效率、轻量化结构的特点。主机匣一体式集成机匣、支板、尾椎等传统零件，并拓扑优化设计行程格栅式外表面。 增材制造技术的发展为航空发动机的设计和制造带来了诸多便利，它打破了传统工艺下发动机设计的思维定式，在满足结构构型约束、性能约束、工艺约束、强度约束及刚度约束等多约束的基础上，实现发动机零件结构集成化设计和一体化打印，从而省去连接件和焊接件的使用，减少零件数量，降低装配难度，提高发动机寿命及可靠性。 最终，3D打印技术带来了一些列好处——使飞行器能够更稳定的飞行、携带更多货物、增加飞行时间、减少制造成本及组装时间等等。据了解，本次验证的发动机，可用作高端航模、无人机等飞行器的动力装置。 注：本文内容源自中国航发。

现如今，先进计算已成为大国之间争相部署的新战略高地，其发展不仅关乎算力规模，更与散热技术的突破深度绑定。研究指出，每提升1%的算力密度，需同步攻克30%的散热瓶颈。 3D Systems公司已在半导体设备领域深耕十五年，其3D打印技术已深度参与芯片制造的关键环节。该公司工业解决方案首席解决方案负责人Scott Green表示，3D打印行业目前在数据中心行业面临的机遇与在半导体设备制造领域的机遇有很多相似之处。其指出，“当AI芯片功耗突破140kW/机柜时，散热不再是配角，而是决定算力上限的核心。" 3D Systems与一家半导体设备制造商合作了十多年，该制造商利用只有3D打印技术才能实现的独特几何形状来优化高价值部件（如晶圆台）的热管理性能。 3D打印技术在数据中心基础设备市场最适合扮演的角色与温度控制有关。服务器冷却需求占数据中心电力成本的40%，而且随着AI芯片对电力需求的不断增长，这一数字可能还会继续上升。至少在未来十年，数据中心将继续面临热管理问题，需要通过新的冷却硬件来解决，并持续关注和优化热管理系统。 具体来说，AI数据中心将需要像直接芯片液体冷却这样的解决方案，而不是完全依赖传统的风冷系统。NVIDIA最新的AI架构预计将达到每机架140千瓦，如果每个机架单元花费30万到40万美元，每个机架包含8个单元，总硬件投入就高达200万美元。同时，高密度计算造成的电力冷却成本也会激增，企业在初期会更愿意为高效冷却系统支付溢价。 3D Systems为NVIDIA A4000 GPU设计了一款的高效散热器，通过3D打印技术实现了一体化成型，其内部的微通道流道厚度仅0.3mm，热阻降低了40%；集成的密封结构，消除了传统焊接漏液风险。需要指出的是，这款散热器的设计时间不足一小时，从这里就可以发现计算芯片冷却存在巨大商机。 适用于NVIDIA A4000 GPU的防泄漏铜质液体冷却器 半导体设备市场与数据中心基础设备市场的关系，就像F1赛车与航空航天和汽车之间的关系一样。F1将在空气动力学、机械设计、轻量化和增材制造设计优化方面开创最佳实践，然后所有这些概念都会衍生到航空航天领域和商用汽车市场。 半导体设备市场一直以来都在解决主要的加热和冷却问题——流体输送、冷却器以及各种不同的应用。现在，一个交叉机会正在出现，这些已经在上游得到解决的更棘手的问题可以在整个价值链下游得到解决。 适用于NVIDIA A4000 GPU的防泄漏铜质液体冷却器 在此背景下，3D Systems准备在数据中心领域新兴的增材制造市场加大投入力度。据Green介绍，公司已与数据中心行业直接合作约三年，并与少数几家高性能计算(HPC)与人工智能(AI)计算客户达成了合作。同样，与半导体设备一样，成功渗透数据中心行业的关键似乎在于在产品开发阶段开始之前就与合适的客户建立正确的合作关系。 但Scott Green同时指出，虽然存在巨大商机，但同样存在技术门槛——真正的机会属于掌握跨行业热管理经验的玩家，而非只能打印"漂亮零件"的供应商。一直以来，大多数3D打印行业企业的典型做法是制造产品然后销售出去。 用于极端CPU冷却的液氮(LN2)散热器的横截面 3D打印的无氧铜液氮散热器细节 以3D Systems为例，其已经在半导体设备领域深耕15年，解决了众多棘手的热管理问题。“我们把四五种不同的设计理念应用于所有以热管理为目标的产品上，因为我们知道这些理念行之有效。通过使用喷头、储液器将液体均匀地喷射到某个区域，这样就能实现均匀的液体分布，而不是仅仅从左到右的线性分布。这是我们从半导体设备制造中学到的。如果你拥有丰富的经验，能够运用多种设计方法和架构，那么你就能以非常高效的方式获得成功，因为无需运行多次仿真。” 带冷却夹套的双流体域热交换器 总的来说，3D打印技术在数据中心基础设施领域的市场机遇正日益增强。与3D打印技术在半导体设备领域的市场机遇相比，该技术在数据中心行业存在“高风险、高回报”的特点。 “我认为数据中心增材制造的机遇更大，尽管它的波动性也可能更大，”Green总结道。“你可以看到收入和机遇的大幅增长，但如果芯片架构发生变化，一切都可能突然发生改变。另一方面，增材制造也可能是理想的选择，因为你无需模具、周密的规划和供应链协调即可制造零件。而在半导体设备领域，一个新项目通常需要两年时间才能取得成果。在这里，我们秉持的理念是，让我们尽可能快地行动。” 注：本文由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。