3D打印技术参考注意到，近日深圳市金石三维打印科技有限公司（以下简称“金石三维集团”）完成新一轮数亿元增资扩股。本轮增资扩股将重点投入集团在全国布局军工、汽车、文创和机器人等行业的3D打印设备、材料及服务生产基地。 目前，金石三维集团在全国设有30多家子公司，生产基地面积超20万平方米，全面布局华南、华东、华中、西南、西北、华北六大区域。未来，集团将进一步拓展全国战略布局版图，打造真正覆盖全国的服务网，同时持续拓宽增材制造技术在市场应用的广度和深度，为更多行业客户创造价值。 十年间业务发展极为迅速衍生四大业务板块 金石三维于2015年成立，十年间业务发展极为迅速。目前深圳总部下辖设备研发生产基地、材料研发生产中心、软件研发中心以及打印服务中心四大业务板块，子公司数量超过30家。 金石三维已成为重要的行业参与者，也是国内少数同时布局金属和非金属3D打印设备、材料及服务并实现产业化的龙头企业，技术类型覆盖SLA、SLM、SLS、FDM、FGF、DLP、LCD等全品类增材3D打印技术，CNC数控铣、数控车床等减材装备技术，以及增减材复合加工技术，实现多种主流智能制造技术的全覆盖，可为客户提供3D打印设备、3D打印服务、3D打印耗材于一体的工业级3D打印综合解决方案。 在市场应用方面，金石三维已经在航空航天、模具、手板、鞋业、雕塑、医疗、齿科、汽车、文创、教育、建筑等领域颇有建树，同时该公司产品也远销亚洲各国、欧美、澳洲等，市场规模位居国内行业前列。 长期坚持自主研发，2024年新增国内外专利91项 除此之外，业务的拓展离不开金石三维长期坚持自主研发。截至2024年12月31日，该公司拥有知识产权超500项，已授权发明专利66项；参与制定5项国家标准，25项团体技术标准。3D打印技术参考注意到，金石三维在2024年新增国内外专利91项，其中发明专利27项，可以看出该公司正在加大创新力度。 此外，该公司于上年度继续突破创新，不断拓展增材制造的“边界”，持续推出金属3DP、五轴增减材、高速线成型(HSLA)、电弧增材4大新产品线，以及7款全新产品及方案。 凭借在综合实力上的多方面优势，该公司于2024年斩获40多项行业权威奖项和荣誉，其中国家级荣誉10项，省级荣誉6项。 国内市场覆盖六大核心区域，国际市场远销60多个国家和地区 2024年，金石三维持续推进全国纵深布局的发展战略，加速完善全国布局版图。在浙江、江苏等地启动新的生产基地项目，产能全面提升。形成了全面覆盖“华南+华中+华东+西北+华北+西南”六大核心区域市场的全国布局。 在国际市场方面，金石三维的设备和服务产品远销全球60多个国家和地区，业务范围遍及欧洲、美洲、亚太、中东、非洲等区域，获得全球众多优质客户的共同信赖。 未来，金石三维将继续着眼全球，坚持国际国内市场两手抓，打造国际化的品牌影响力。而新一轮数亿元增资，无疑将为金石三维提供强大助力。

2025年美国关税政策于4月2日发布，而当地最大的3D打印行业展会Rapid+TCT 2025则于不久之后的4月8日-10日举办，中国有多家企业参加。在关税政策的大背景下，国际参展商的行程无疑被蒙上了一层阴影，同时也成为许多对话背后的驱动力。本期内容，3D打印技术参考带来该展会基本情况。 经济与地缘形势背景下，增材制造行业展现新态势 尼康SLM Solutions和EOS等公司明确表示，当前的形势正在加速对本土生产零部件的需求，尤其是在国防和航空航天领域。尼康SLM Solutions表示，他们在美国的生产是为了应对新关税，这使他们能够获得新合同。与此同时，EOS仍然扎根于美国军事采购领域，这一地位已保持多年，随着西方政府推动在岸制造并减少对国际制造业（尤其是中国制造业）的依赖，这一地位只会得到加强。 如今，在行业内部也出现了一些尴尬的紧张局势。EOS曾经深刻影响了中国金属增材制造技术的发展，但同时也培养了多家竞争对手，体现出中国在这个领域的快速崛起。但现实是，来自中国的机器价格虽然具有竞争力而且技术先进，但对于西方买家来说，购买中国设备用于国防或航空航天应用的地缘环境已变得越来越令人难以接受。因此，EOS、尼康SLM Solutions等拥有本地制造能力的公司正受到有利于国家安全、受控知识产权和可追溯供应链等等这些大背景需求的帮助。这不仅关乎性能，也关乎信任，这让本地企业拥有了独特的优势。 硅胶3D打印技术成为一大亮点 今年Rapid+TCT展会上，硅胶3D打印技术备受瞩目，Axtra3D公司脱颖而出，其在展会期间推出了全新的硅胶材料TrueSilX50，显著拓展了行业内的材料应用范围。作为Axtra新品的补充，3D Systems还展示了其创新的“蛋壳”工艺，使用打印的树脂外壳作为硅胶注射的模具，之后将其拆开，即可得到复杂的硅胶部件。 麻省理工学院的衍生项目快速液体打印(RLP)工艺令人印象深刻，它以极快的速度生产出了Coperni手袋等奢侈品。这些多样化的硅胶打印方法正在真正重塑业界对硅胶3D打印可行性和商业潜力的认知。 桌面级3D打印 桌面3D打印市场持续饱和，本次展会上包括拓竹科技、爱乐酷、纵维立方和创想三维等知名中国品牌在内的众多公司，主要在改进现有模型，而非实现突破性创新。外媒同行表示，在这种渐进式改进的浪潮中，Prusa凭借持续获得高客户满意度评级脱颖而出，在Trustpilot上的表现显著优于其直接竞争对手。 加拿大公司Mosaic推出了Array系统，为桌面级自动化带来了全新视角。Array系统是一个模块化移动打印农场，将四台高性能3D打印机整合成一个单元，并配备自动取下打印床的功能。该系统允许自动化的执行一系列打印任务，不需要人为过多干预即可获得一批可供后期处理的成品部件。这是桌面增材制造的务实演变，它不再只是业余爱好者的玩具，而是真正意义上的小批量生产。 基于人工智能的增材制造设计 DFAM正在进入一个新时代，其驱动力不再是手动的CAD，而是人工智能驱动的模拟和优化。像Ai build这样的公司凭借其“一次成功”的方法引领着这一潮流，提供实时热预测和打印模拟工具，最大限度减少反复试验，并最大限度提高零件成功率。他们正在向美国市场扩张，这表明寻求提高效率和可靠性的制造商对这些工具的兴趣日益浓厚。这不仅仅是用户体验的改进，而是向智能自动化的转变，其设计工具能够根据材料特性和打印机约束进行学习、迭代和调整。 3D Systems也顺应了这一趋势，其集成了nTop软件，该软件能够高效设计具有随形冷却流道和其他复杂内部几何形状的组件。这些工具不仅使零件可打印，还使其性能优于传统设计的同类产品。 大幅面增材制造和多材料创新 大幅面增材制造技术正不断发展成为一项高度战略性的能力，尤其在航空航天和国防领域。专注于热塑性挤出系统的Jugger Bot3D公司宣布，向火箭发动机研发商Firehawk Aerospace出售了多台聚合物大幅面制造设备，这是一个重要的里程碑。这些系统将用于生产固体火箭发动机部件，标志着3D打印在推进和发射技术应用方面迈出了重要一步。大规模3D打印在可燃火箭部件上的应用，凸显了增材制造技术在关键国防基础设施中日益重要的作用。 与此同时，像Amarea这样的公司正在突破多材料3D打印的界限。Amarea正在开发一种特殊的基于液滴的打印方法，能够打印氧化锆、铜和玻璃等材料。该技术采用喷墨工艺，将材料粉末悬浮在液滴中，沉积到载体介质中，然后进行烧结后处理。虽然这种方法目前仍不太引人注目，但它为使用传统上被认为与3D打印不兼容的材料来制造复杂几何形状的零件开辟了新的可能性。 这些进步表明，增材制造行业正在跨越“塑料零件原型”时代，迈向更基础的时代。增材制造正日益成为性能、速度和适应性与精度或成本同等重要的应用领域的主要生产方法。 增材制造行业正在经历转型 如果说“Rapid+TCT 2025”展会有什么明显的亮点，那就是增材制造并非停滞不前，而是正在转型。前几年的炒作周期或许已经过去，但取而代之的或许是更有价值的东西：专注、审慎的增长。在展会现场，各家公司并没有承诺一夜之间彻底改变制造业。相反，他们正在不断改进产品，更紧密地与实际生产需求相结合，并力图将增材制造视为一种成熟的生产工具。 我们看到的是3D打印正在悄然常态化——它并非取代传统制造业，而是对其进行补充。无论是AI增强设计、真正的硅胶功能、跨材料系统，还是对展会策略的重新考量，其核心思想都十分清晰：增材制造正在从炒作走向实质。对于那些关注增材制造的人来说，真正的故事并非浮光掠影，而是潜藏在表面之下的根本性变革。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。

在制造业数字化、柔性化和定制化不断快速的趋势下，材料性能已成为制约3D打印技术应用深度与广度的关键因素。作为全球领先的增材制造解决方案服务商，Raise3D 以用户需求为核心驱动，正式推出四款全新DLP树脂：通用黑色V1树脂、快速灰色树脂、防静电（ESD）树脂以及 Forward AM 联合认证的阻燃树脂 Ultracur3D® RG 9400 B FR。 该系列树脂均已通过 Raise3D DF2 系列打印平台验证，具备即插即用的高适配性，覆盖从原型设计到终端应用的多种场景，全面释放高精度制造的设计自由度与工程灵活性，助力不同行业迈向更高效、更可靠的增材制造实践。 通用黑色V1树脂，多场景适用的易用型树脂 作为一款兼顾打印质量、成本效益与易用性的易用型树脂，Raise3D 通用黑色V1树脂面向设计师、工程师及产品经理，提供更专业的原型制造体验。 • 高分辨率打印：优化的光固化配方能够精准还原复杂纹理和精细结构，为后续表面处理与装配验证节省大量时间。 • 卓越的机械性能：在保持高精度打印的同时，拥有出色的刚性和抗拉性能，使零部件在严苛环境下依然能保持长久可靠性。 • 广泛的适用场景：无论是展示样件、外壳设计还是精密结构件，通用黑色V1树脂均能提供稳定的工程基座，帮助用户迅速验证设计理念并实现快速迭代。 快速灰色树脂，为原型开发按下“加速键” Raise3D 快速灰色树脂专为高效率打印而设计，结合 DF2 系列平台的高速光引擎，打印效率提升可达 40% 以上。材料韧性与表面一致性兼顾，适用于功能验证、外观评估及初步装配测试。 • 快速固化，高效打印：专为快速成型而优化的树脂产品，确保在快速打印模式下仍保持细节准确，边缘清晰，显著提升用户产品迭代速度。 • 均一视觉输出：自带的灰色调不仅便于尺寸检测和视觉评审，同时消除了后期上色需求，降低了二次加工成本。 • 多领域适配性：从工业设备、消费电子到医疗教学和艺术雕塑，快速灰色树脂均展现出良好的韧性和表面一致性，成为原型开发的理想选择。 防静电（ESD）树脂，应对精密电子需求的材料方案 在电子制造及自动化生产中，静电积聚可能引发器件损伤，严重影响产品可靠性。Raise3D 防静电树脂应运而生，为 DLP 打印用户在静电敏感应用场景中提供可靠的功能材料解决方案。 • 可靠的ESD防护：表面电阻控制在10⁵ – 10⁸ Ohms/sq，有效控制静电积聚和突发放电； • 均衡的机械性能：与 PBT、POM 等工程塑料相当的弹性模量（约 3.0 GPa）与抗拉强度（约 68 MPa），保证零部件在各类负载下稳定不变形。 • 稳定的打印表现：适合批量生产精密结构件，如电子外壳、电子件存储托盘、传感器安装支架以及电气连接器等敏感设备，确保在静电风险高的应用环境下依然提供可靠的性能保证。 Ultracur3D® RG 9400 B FR，工业级高阻燃高强度树脂 由 Forward AM 开发的Ultracur3D® RG 9400 B FR树脂，现已通过 Raise3D OMP 平台验证，兼容 DF2 设备。该材料具备优异的机械强度、热稳定性，并通过 UL 94 V-0…

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。

据美国国家标准与技术研究院(NIST)称，研究人员在3D打印铝合金中发现了一种被称为准晶体的特殊原子结构。材料研究工程师用电子显微镜观察一小片新型铝合金时，注意到原子以一种意想不到的模式排列，随后证实了准晶体的存在，并发现它们可以增强铝合金的强度。 本研究中发现的准晶体 这项研究以“Microstructural features and metastable phase formation in a high-strength aluminum alloy fabricated using additive manufacturing”为题发表在《Journal of Alloys and Compounds》上。这一发现可能有助于开发专门利用准晶体来提高强度的新型铝合金。本研究的通讯作者之一为Fan Zhang。 https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2025.180281 文章通讯作者之一Fan Zhang 从原子尺度上理解铝，将使一种全新的3D打印部件成为可能，例如飞机部件、热交换器和汽车底盘。这也将为利用准晶体提高强度的新型铝合金的研究打开大门。 准晶体与普通晶体类似，但有一些关键的区别。传统晶体是指由原子或分子以重复模式构成的固体。例如，食盐就是一种常见的晶体。盐的原子连接在一起形成立方体，这些微小的立方体再连接在一起，形成更大的立方体，大到可以用肉眼看到。 这幅瓷砖图案具有与准晶体相同的特性，虽然由几个相同的基本形状构成，但整体图案却不重复 原子形成重复晶体图案的可能方式只有230种，但准晶体不属于其中任何一种，它们特殊的形状使其能够形成填充空间永不重复的图案。 以色列理工学院材料科学Dan Shechtman于20世纪80年代在美国国家标准与技术研究院（NIST） 休假期间发现了准晶体。当时，许多科学家认为他的研究存在缺陷，因为他发现的新晶体形状在晶体的正常规则下不可能存在。但他通过细致的研究，证明了这种新型晶体的存在，从而彻底改变了晶体学，并于2011年荣获诺贝尔化学奖。而此次，NIST的科学家在3D打印铝合金中再次发现了准晶。 7A77单道微结构的SEM-EBSD IPF-Z颜色图显示了熔池边界处的细晶和过程中心的粗晶 Zhang Fan表示，铝合金的激光金属3D打印非常困难，过程很容易产生裂纹。普通铝的熔点约为700℃，3D打印机中的激光器必须将温度升高到更高的程度，甚至超过沸点2470 ℃。这个过程会改变金属的许多特性，铝比其他金属导热率更高，因此冷却得更快，因此影响更严重。 2017年，HRL实验室和加州大学圣巴巴拉分校的研究人员研制出一种锆增强铝合金——7A77，该材料因使用锆基纳米颗粒作为成核剂，避免了7075和6061铝合金在采用激光进行打印时出现的易开裂问题，并可实现细晶粒微观结构，强度超过600 Mpa。美国国家标准与技术研究院（NIST）对这种铝锆合金进行了研究，了解其原子结构。Zhang Fan表示：“为了确保这种新金属能够用于军用飞机等关键部件，我们需要深入了解原子之间的相互作用。”他们发现准晶体在其中发挥了关键作用。 该研究中铝合金的SEM图像 NIST的研究人员以7A77铝合金为研究对象，考察了其在多个长度尺度上的原始微观结构。分析表明，激光3D打印为其微观结构中引入了多种亚稳相。具体来说，他们在3D打印的7A77铝合金中发现了明显的双峰微观结构：含有Al₃Zr相的细小等轴晶粒和以一种以前从未报道过的较粗晶粒，后者具有二十面体准晶特征。其中，细小等轴晶粒分布在靠近熔池边界处，而熔池中心则为较粗的拉长晶粒。 单道显微组织的衬度图像，显示了旋转角度接近60°的晶界，用红色突出显示；IPF-Z颜色图显示了两个铝晶粒，标记为1和2，由旋转角度接近60°的晶界分隔 从显微图像可以看出，浅灰区域是铝合金内部传统晶体的截面，黑点是NIST发现的准晶体截面。黑线从准晶体截面延伸而出，这些线条是缺陷，它们破坏了整个合金中传统晶体的模式，从而提高了合金的强度。 论文指出，这种微观结构的形成与凝固过程密切相关。研究发现，准晶体的空间分布和形态特征强烈表明，准晶体的形成发生在凝固过程的后期，分布在树枝晶间区域和晶界上。它的出现增强了晶界强度，阻碍位错运动，有助于提高材料强度。测试结果表明，制造的7A77铝合金的的硬度水平与峰值时效的7075相当，达到2.34GPa。因此，通过后续的沉淀硬化热处理，该材料的的力学性能可以进一步提高。 纳米压痕图叠加在AA7A77单道SEM图像上和相应的IPF-Z颜色图。(a)(d)SEM图像和EDS元素分布图，显示在(d)细晶和(a)粗晶区域内的特征压痕 在金属中，完美晶体的强度较低。完美晶体的规则结构使原子更容易相互滑移。当这种情况发生时，金属会弯曲、拉伸或断裂。准晶体会破坏铝晶体的规则结构，产生缺陷，从而使金属强度更高。总的来说，这项研究将为合金设计开辟一条新途径。

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， 2025 年 3D 打印技术领域第三篇 Science 文章于 4 月 10 日发表。来自浙江大学的谢涛教授和郑宁教授团队发表了题为“ Circular 3D printing of high-performance photopolymers through dissociative network design ”的文章。同期，国际学者在 Science 杂志进行了透视评论。 这项研究的重要突破在于，研究人员通过特殊的光聚合物网络设计方法，实现了高性能聚合物的循环3D打印。这项技术不仅能够制造出具有高机械性能的3D打印产品，同时能够解决传统3D打印聚合物难回收、无法循环使用，进而造成大量浪费以及污染的问题。 3D打印树脂废料常规处理方法 3D打印技术参考查询一份名为“一种SLA 3D打印用光敏树脂废料的回收处理方法”的专利指出，目前工业上SLA 3D打印用光敏树脂使用量极大，大型服务商的一槽光敏树脂可达到2吨以上。而在打印过程中，光敏树脂不可避免的吸水，发生一些因热和光导致的不可控副反应，而使光敏树脂材料粘度不断增加，同时伴随一些不可溶解的固体颗粒产生。因此常常会导致10％-15％的光敏树脂报废。 对于报废的光敏树脂，企业一般有两种处理方式：一种是集中收集，在固化后当成固体废料垃圾处理；另一种是直接把报废的光敏树脂当化工液体废物处理。因此资源回收利用的可能性极低，而且产生材料浪费，使用成本也较高。 可循环3D打印光敏树脂研究进展 光固化过程会引发含有特定阳离子或自由基的分子链生长，导致通过C-C或C-O键从一个聚合物到另一个聚合物的高强度连接，形成了不可降解网络结构。虽然聚合物主链之间的强交联提供了优异的机械强度和抗化学降解性，但它使聚合物的回收变得具有挑战性，成为将增材制造与循环经济原则相结合的主要障碍。如果可以将3D打印的光敏树脂进行回收，并实现无限次重复打印还能保持机械性能不变，无疑是最理想的解决方案。但当前的进展是回收再次打印的材料机械完整性和树脂的可回收性之间存在平衡关系。 闭环可回收光聚合物网络的设计 根据3D打印技术参考的日常总结，已经有多篇涉及3D打印可回收树脂的研究发表在了Science和Nature正刊上面，研究的重点主要集中在防止粘度、固化速度、后固化收缩和机械性能等关键特性的损失上面。例如，在永久交联聚合物网络中引入可在特定条件下分解的动态（可逆）共价键，可以实现打印部件的部分降聚。然而，这些策略中的树脂通过能量密集的热压（同时施加压力和热）或多步化学过程无法完全回收。 热固性塑料发生化学交联反应 这些方法解聚的树脂仍然需要额外添加新单体才能恢复光聚合能力，而且再次打印的树脂机械性能也不能完全恢复如初。另一种选择是使用生物来源的材料，目前已经发现部分材料与光聚合具有良好的兼容性，所制得的打印部件能接近实现完全回收。但是这些聚合物主链缺乏结构多样性，材料的机械性能的可调范围比较窄。 可循环3D打印光聚合物新设计方法 浙江大学研究人员提出的是一种通过形成二硫代缩醛键进行逐步光聚合3D打印的方法。所使用到的材料与功能为： 1.香草醛：一种生物基醛，用于与硫醇反应形成二硫缩醛键。 2.硫醇：含有巯基（-SH）的化合物，与香草醛反应形成二硫缩醛键。 3.光酸发生剂：在光照下产生酸性物质，用于催化硫醇和香草醛之间的反应。 4.四氢呋喃：用作溶剂，在解聚过程中溶解废料。 5.浓盐酸：用作酸性催化剂，促进二硫缩醛键的解聚。 6.碳酸氢钠：用于中和反应，稳定解聚后的产物。 7.2-丁氧乙醇：用作溶剂，帮助溶解香草醛。 8.聚己内酯二硫醇：用于制备具有结晶特性的聚合物。 9.四硫醇交联剂：用于调节聚合物网络的交联密度。 研究发现，在光酸发生剂的催化下，硫醇与生物基香草醛中的醛可以在几十秒内发生反应形成二硫代缩醛，满足3D打印的先决条件。对于二硫代缩醛键，尽管动态可交换，但通过解离机制同时恢复为硫醇和醛则具有挑战性。 树脂解聚与再打印流程 硫醇与芳香醛的可逆光点击化学反应 研究人员的第二个发现是，二硫代缩醛键可以在不使用催化剂的情况下还原为硫醇和醛，这是闭环回收的关键。具体的说，在80°C的条件下，将含有二硫缩醛键的聚合物网络与四氢呋喃、水和酸性催化剂混合加热，诱导解离反应。通过加入碳酸氢钠中和酸性催化剂，稳定解离后的产物，防止其重新结合。解离后的产物可以与新的光酸发生剂混合，重新用于3D打印，实现材料的完全回收。 循环3D打印效果验证 研究人员选择了其中一种配方，对打印之后的材料根据上述步骤解聚后再循环打印，制造出的复杂立体结构证明解聚后的树脂在打印过程中流动性和固化性能都较好。 光聚合物网络的热可逆溶胶-凝胶转变；通过中和稳定溶胶状态；3D打印的样品 树脂循环使用后的指标变化 可以用于制造牙科矫治器和金属铸造牺牲模具 除此之外，解聚后的树脂在重新打印后保持了与原始树脂相似的打印质量，如模量和断裂伸长率。DT-0.4配方的模量为141MPa，断裂伸长率为683%，在多次循环打印-回收过程中几乎保持不变，其他还包括玻璃化转变温度和以及热稳定性。研究指出，这种循环打印技术还可以用于制造牙科矫治器和金属铸造牺牲模具，将大大减少材料浪费和成本。 研究团队主要成员（来自浙江大学） 3D打印技术参考查询发现，来自巴斯克大学的Xabier Lopez de 和Parizaharitz Sardon研究员对这项研究进行了客观评价。他们指出，这项技术的最大特点是回收之后的树脂在解聚之后仍然能保持了光敏特性。虽然解聚过程并不能完全彻底，但回收的低聚物仍然具有足够的粘度和固化速度，在不添加新的单体时也可再次打印。但是需要指出的是，回收树脂的解聚过程仍然会用到有机溶剂和比较高的处理温度，这对于大规模的3D打印后处理来说仍不太便利。而且聚合反应形成的二硫缩醛键可能会与水反应，因此树脂的长期稳定性可能存在问题等。 但总的来说，这项研究仍然会对3D打印的未来发展产生重大影响。它解决了传统3D打印材料难以回收和环境污染的问题，还实现了高机械性能和完全可回收性的统一。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。

3D打印能够制造出具有复杂几何结构和先进材料的零件。在金属方面，这项技术的进步为许多行业开辟了新的可能性，包括高精度和复杂材料的关键行业。 现有的金属增材制造技术基本采用将材料熔化或烧结的方法加工金属材料，这一过程成本高且受限于材料物理化学特性。3D打印技术参考注意到，一家名为3D Architech的公司正在开发基于凝胶的金属3D打印技术。 DLP技术打印有机凝胶 该技术首先使用数字光处理（将紫外光的二维图像投影到光敏树脂槽中逐层固化，DLP）技术打印基于N,N-二甲基甲酰胺（DMF）/聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGda）的结构化聚合物凝胶。打印后，通过溶剂交换将DMF替换为水，使有机凝胶转化为水凝胶。随后将水凝胶结构浸入充满金属离子的溶液中，使金属离子溶胀水凝胶支架。之后在空气中煅烧将金属盐溶胀的水凝胶转化为金属氧化物，随后在保护还原气体（95% N₂，5% H₂）中获得致密部件，实现金属产品的成型。整个过程中，由DLP打印定义的部件形状得以保留，聚合物支架中的金属盐转化为金属氧化物并随后还原为金属和合金只需要目标材料具有水溶性前体，并且煅烧后形成的中间氧化物可以被氢气还原即可。 技术原理及可打印材料 这种技术相较于以往的光固化或者烧结技术，在可打印材料上展示了多样性，可以制备铜、镍、银及其合金以及更复杂的材料如高熵合金CuNiCoFe和难熔合金W-Ni以及复合材料等。这种多样性使得定制强度、灵活性和导电性等特性成为可能。 另外，这种技术还有一个优势就是多个有机凝胶可同时打印，在不同溶液中溶胀后共同煅烧/还原，这使得从研发阶段过渡到大规模生产定制和优化部件成为可能。结合巨大的材料多样性，可以适应不同行业客户的需求。 批量化打印零件 目前，该公司已经能够通过先进的微结构构设计打印实现10um级别的特征，采用成本效益高的材料，以降低生产过程中的整体费用，并提升打印效率。目前主要专注于冷却、能源和制造业等领域。努力生产散热片，显著提高数据中心的冷却效率和性能，以及电解槽组件，用于绿色的生产。此外，他们正在探索燃料电池的多孔金属结构等应用和其他创新解决方案。 超精细结构打印 3D Architech的凝胶金属3D打印技术，以“冷成型”改变了传统热加工形式。在应用层面，该公司已经采用纯铜和铜合金制作了具有微米级特征的散热器，显著降低了热阻和压降，实现了优秀的散热效果。除了散热器，该公司拟还研发了用于均热板和两相冷却系统的芯材。该技术在燃料电池和水电解方面也取得了应用。3D Architech开发了具有微米级精度的多孔金属气体扩散层和多孔传输层，确保气体均匀流动和快速排出，显著提升清洁能源技术的效率和性能。因此可以看出，这项技术在电池、催化剂及其他能源转换应用电极开发方面具有应用优势。 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，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》