2024年6月24日，国家科学技术奖励大会在北京召开，武汉锐科光纤激光技术股份有限公司承担的“工业级高功率光纤激光器关键技术及产业化”项目荣获2023年度国家科学技术进步奖二等奖。据3D打印技术参考了解，锐科激光的产品已用于SLM、SLA、DED等多种工艺路线的3D打印。 项目简介：激光制造是全面提升制造业中切割、焊接、表面改性和增材制造等的颠覆性技术，充分满足现代制造业对高效、高精、智能制造的迫切需求，广泛赋能于机械装备、汽车船舶、新能源等国家支柱产业。项目团队创新解决了增益光纤光致暗化与拉曼效应抑制、半导体激光泵浦源波长锁定、光纤合束输出光束质量提升等亟待解决的国际难题，开创了圆形改性双包层大模场光纤激光器体系，自主研制了6大类200多个品种工业级光纤激光器，涵盖了激光制造亟需的各种高端光纤激光器。近三年，项目团队研发的高功率光纤激光器在1500余家国内用户应用35余万台，并出口至500多家国外用户应用5万余台。 项目第一完成人闫大鹏 3D打印作为一种数字化制造技术，被广泛应用于消费品制造、医疗齿科、航空航天等领域，其发展前景十分广阔。锐科激光经过多年研发已推出集高稳定、高光束质量、高紧凑性于一身的全系列3D打印专用激光器及增材制造领域相关应用的激光器——高电光转化效率的单模风冷连续光纤激光器、多模组连续光纤激光器、主打低飞溅的ABP环形光斑系列激光器、具备有色金属的高吸收率特点的蓝光激光器等，能够有效满足3D打印领域客户的不同需求。目前锐科激光已与3D打印头部设备企业，在航空航天领域核心部件制造中开展紧密合作。 锐科激光3D打印系列激光器采用全新的设计，优化了功率监控系统，有效地抑制高阶模，在结构更加紧凑的同时实现了高稳定、高光束质量的激光输出。锐科激光为该系列激光器提供高度定制化的QBH/QCS激光输出跳线，可适应打印设备用的主流光学系统，为客户完成高质量的打印。 旗帜4000/2000带光闸环形光斑激光器属于锐科旗帜高端系列，该系列采用新技术设计平台，优化升级的泵浦源、有源光纤等核心器件，产品性能得到很大提升。另外，比较特别的是，这款激光器同时配置光闸和环形光斑，高耦合效率、可高频次切换的分时光闸实现分时控制，产品的控制性、稳定性及寿命进一步提高；加持的环形光斑技术可控制加工过程的热输入，内外环灵活搭配，可以起到预热、后处理、表面处理、改性等作用。  欢迎转发 主编微信：2396747576（请注明身份）; 硕博千人交流Q群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.纯铜3D打印2024最新技术进展：基于激光/电子束熔融和能量沉积 2.航空航天领域3D打印技术2024最新市场及应用现状 3.3D打印技术助力碳化硅陶瓷实现快速轻量一体化制造 4.EOS与nLIGHT达成战略合作，开创光束整形增材制造新时代！

作为高附加值产业，航空航天工业一直对先进制造技术的开发和采用具有强大推动力。随着该行业对节能减排、轻量化、可靠性和舒适性的要求越来越高，飞机和火箭制造需要越来越多的高性能材料和新设计。传统的制造工艺已经达到了满足要求的极限。 2023年3月，全球首枚全3D打印火箭发射成功 航空航天工业增材制造市场现状和趋势 增材制造的快速发展为满足这些行业需求提供了可能性，新技术提供了独特的优势和可行性，可以克服几何形状、材料、性能和功能方面的限制。它为制造具有高精度复杂、复合和混合结构提供了前所未有的设计自由，这是传统制造路线无法实现的。增材制造的上述优势在航空、汽车、电子、医疗、军事、建筑等领域的广泛工业领域正在得到应用。 3D打印技术参考查询到the business research company发布的数据报告，航空航天和国防增材制造市场正在以指数级增长，2024年的市场规模将从去年的36.2亿美元增长至44亿美元，复合年增长率 (CAGR) 为 21.5%，到2028年将达到87.6亿美元。快速增长的原因归因于增材制造技术成本的降低、供应链优化、材料的开发、机器自动化及后处理技术的进步。 但数据需要对比参考，每一家市场调研公司的数据通常相差巨大。3D打印技术参考查询到voxelmatters的数据指出，2022年，航空航天领域增材制造总产值为1.6亿美元，全球生产了近190万个（主要是聚合物）零件。其中包括所有原型、工具和最终零件。预计，到2032年，该领域将产生13亿美元的收入，每年生产1700多万个零件。考虑到令人难以置信的减重潜力和推动航空航天所有发展的更可持续的航空发展，预计这将是一个保守的预测——10年预测期的复合年增长率为23.9%。 航空航天工业增材制造2024应用现状 在航空航天领域，美国多年来一直在引领多种3D打印技术在火箭、航天器、民航客机等领域的研究与应用，但国内在此方面已经由追赶发展到差距并不明显的地步。 在航天方面，2023年3月，全球首枚“全3D打印火箭”发射，虽未能进入轨道，但首次向全世界展示了全3D打印的火箭可以承受最恶劣的轨道发射条件。对于增材制造行业以及对3D打印技术的应用来说，它无疑是一个重要的里程碑。 全球首枚“全3D打印火箭”Relativity Space人族1号 国内3D打印龙头企业铂力特已助力东方空间、星际荣耀、蓝箭航天等多家商业航天客户发射、飞行试验取得成功；倍丰智能则为航发制造领域头部客户提供了大量研发服务，并已实现商业化应用；华曙高科在航空航天国家队以及深蓝航天等民营航天系列重要项目中得到批量应用。国家队方面也积极主动布局3D打印技术厂房建设和应用布局。2024年4月，航天六院将我国首个3D打印卫星贮箱用于探月工程，标志着3D打印技术在太空在轨应用方面的进一步发展（公开消息）。 华曙高科3D打印的火箭蜂窝式格栅翼 铂力特协助中国航发涡轮院和西北工业大学研制的中介机匣 我国探月工程实现首次实现3D打印贮箱在轨应用 在航空领域，3D打印技术在减少航空发动机零部件数量、减轻机身重量方面效果显著。2023年，我国自主研发的国产大型客机C919顺利完成首次商业载客飞行，C919飞机中应用了大量3D打印技术制造的零部件。2024年3月，武汉天昱制造出3D打印的飞机起落架主体，其只需用到传统制造工艺的10%的材料，极限载荷达73吨。 西空智造3D打印的燃油喷嘴 2024年3月，3D打印技术参考注意到，GE航空航天公司宣布，今年计划向其全球制造工厂和供应链投资超过6.5亿美元用于提高其生产能力，满足商业和国防客户不断增长的需求。在计划中特别提及到，部分投资将用于增加增材制造（3D打印）机器和工具，以增加军用旋翼机发动机部件以及窄体和宽体商用飞机发动机的产量。GE多年来持续推动3D打印技术在航空发动机的中的应用，实现了燃油喷嘴、热交换器、涡轮叶片等一系列产品的大规模制造和应用，其产品用于LEAP、GE9X、GENX发动机的安装，适用于中国C919、客A320neo、波音737 MAX等机型。 GE9X作为一款巨大的高旁通比涡扇发动机，集成了GE航空集团在过去十年中开发的先进技术，其中包含增材制造的零件304个，首次将多种材料和打印工艺投入到单一航空发动机的生产中，是新一代商用发动机家族中的巅峰之作。基于此，GE航空建立了第一个增材制造技术工业化航空航天供应链。 GE同时在大规模合并零件一体化制造领域引领技术发展，其最新的案例是3D打印了直径1米的In718高温合金航空部件，这是该公司使用金属3D打印工艺制造的尺寸最大航空航天零件之一，通过将150多个零件合并为一个，采用3D打印代替传统铸造，使零件的质量和成本降低了30%。 END 增材制造在航空航天工业中的应用是整个增材制造市场最重要的组成部分。该技术在几何设计和优化自由、功能整合和零件整合、材料利用和能源效率、定制和小批量生产，以及缩短制造周期方面的显著优势，成为当今航空航天工业实现制造技术升级的利器。注：本文内容由3D打印技术参考与增材制造技术前沿共同创作。 欢迎转发 主编微信：2396747576（请注明身份）; 硕博千人交流Q群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.2024 Formnext｜陶瓷增材制造前沿创新应用 2.3D打印技术助力碳化硅陶瓷实现快速轻量一体化制造 3.航空3D打印应用新里程碑：空客A350升力系统部件获批量生产批准 4.2024全球3D打印设备制造商格局，涉及中美欧排名和不同工艺市场比例

火箭发动机是人类工程师创造出的伟大产品，它为探索宇宙和社会进步产生了重大价值。自从其诞生，它的设计主要依赖于工程师的经验、直觉和传统的计算工具，对火箭发动机进行设计和评估。这种方法通常需要进行大量的试错和迭代，设计过程较为繁琐且耗时。同时，人工设计受到工程师个人经验和知识水平的限制，可能无法全面考虑各种因素，导致设计结果存在不确定性。 传统工程师设计和3D打印的火箭发动机 计算工程设计是火箭发动机的新型设计方法，充分利用了计算机和数学方法，通过建立精确的数学模型和强大的计算能力，对火箭发动机进行模拟、分析和优化。这种方法能够准确预测火箭发动机的性能和表现，并找出潜在的问题和改进方案。计算工程设计大大提高了设计的效率和准确性，降低了设计成本，并且能够通过自动化和智能化手段，快速响应设计需求的变化。 由计算工程自动化生成和3D打印的火箭发动机 3D打印技术参考注意到，致力于利用软件算法设计下一代复杂实体产品的LEAP 71公司，于近日实现了重大突破！其使用计算工程完全自动生成（完全没有用到传统CAD）和借助3D打印制造的火箭发动机，第一次测试就取得了成功，证明了这种方法的有效性。 首次实现火箭推进器无人化设计和制造 LEAP 71的大型计算工程模型Noyron用于生成火箭发动机设计，这是首次实现完全通过自动化流程生成的可运行火箭推进器。在整个过程中，没有人工的直接参与或干预，显示了技术的先进性和高效性。在确定推进剂类型和其他基本规格后，到最终制造出推进器，整个过程耗时不到两周，这表明了制造流程的迅速和高效。在普通的计算机上，生成新的设计变体只需要不到15分钟。这种快速的设计迭代能力可以大大加速产品的研发和优化过程。 推进器由德国领先的金属3D打印公司AMCM使用改装后的EOS M400金属打印机以铜材料打印出来，显示了3D打印技术在火箭制造领域的应用潜力和实际成效。 选择铜作为打印材料，是因为它具有较高的传热效率，发动机工作过程中进行主动冷却，以确保实现紧凑且高性能的发动机设计。但铜的低熔点也带来了一定的风险，如果冷却系统发生故障，铜材料会立即熔化，这可能对推进器的性能和安全性产生影响。因此，冷却系统的可靠性和稳定性至关重要。 发动机使用环绕发动机外壳的薄型冷却通道进行冷却。这些通道具有可变的横截面，范围从0.8mm到1.2mm。煤油通过这些通道被加压，以冷却发动机并防止其熔化。由于主动冷却，发动机内部的燃烧温度虽然高达约3000°C，但发动机表面温度则远低于200°C。 推进剂通过同轴旋流喷射器头注入发动机。这种喷射器类型被认为是目前最先进的。此外，通过在燃烧室壁附近的小孔中注入煤油燃料，实现了燃烧室内额外的薄膜冷却。发动机配备了多个用于热和压力数据的测量端口，这些端口使得信息能够反馈到Noyron计算模型中，从而进行进一步的分析和优化。 简而言之，该火箭发动机通过先进的冷却系统和推进剂注入技术，确保了发动机在极端条件下的稳定运行，并通过数据收集机制为未来的设计和优化提供了有力支持。 首次测试即成功 “我们对结果非常满意，”LEAP71的联合创始人Lin Kayser表示，“发动机首次运行就毫无瑕疵，包括长时间稳定运行，验证了稳态性能。燃烧时间仅受限于可用的燃料量，持续了12秒。英国Airborne Engineering Ltd的团队出色地执行了测试任务。” 此次热试车于2024年6月14日星期五在英国韦斯特科特（Wescott）的Airborne Engineering测试场进行。发动机首先以1.8的氧化剂与燃料比（低于标称的2.3）进行了3.5秒的热试车。通过使用较少的氧化剂，发动机的燃烧温度略低。在确认发动机性能正常且所有温度都在预期范围内后，发动机在标称的2.3氧化剂与燃料比下进行了完整的12秒长时间燃烧测试。发动机的表现符合预期，达到了稳态，这意味着它基本上可以按需运行，燃烧时间仅受限于测试现场的燃料供应。  该发动机第二天在谢菲尔德大学被拆解，经过仔细检查确认没有损坏。推进器将留在英国进行未来的测试。对数据的初步分析表明，冷却通道的压力降（即阻力）高于模型预测，这是由于3D打印的粗糙度造成的。LEAP 71将对现有发动机进行后期平滑处理，并修改Noyron以输出略有不同的冷却通道几何形状，以供未来的发动机使用。 计算工程设计与3D打印技术的结合 采用计算工程设计与3D打印技术的结合，在火箭发动机的设计与制造中能够带来显著的价值。首先，计算工程设计通过精确的数学模型和强大的计算能力，为火箭发动机提供了高效、准确的设计方案，确保了发动机的性能和可靠性。而3D打印技术则能够直接根据这些设计方案快速、低成本地制造出复杂的火箭部件，大幅缩短了制造周期，降低了成本。 总的来说，两种创新技术的结合，为火箭发动机的设计与制造带来了性能优化、成本降低、制造效率提升和创新推动等多重价值，是航天科技领域的重要发展方向。 注：本文内容由3D打印技术参考整理编辑，转载请点击转载须知。 欢迎转发 主编微信：2396747576（请注明身份）; 硕博千人交流Q群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.金属3D打印仿真优化，减少支撑、防止打印失败，试试这款国产软件 2.3D打印技术助力碳化硅陶瓷实现快速轻量一体化制造 3.航空3D打印应用新里程碑：空客A350升力系统部件获批量生产批准 4.吕坚院士、毛新平院士等团队3D打印迄今最强铝合金！屈服强度达656MPa！  

增材制造技术应用于能源领域，其主要优势在于能够制造出传统制造方法难以实现的复杂结构，提高打印件的结构完整性，减少材料浪费，缩短生产周期。但在实际应用中仍然面临着许多挑战，例如：不同材料的打印参数复杂，从而影响部件性能；打印过程中的热应力和变形问题难以控制，导致成品质量不稳定。为了应对这些挑战，工艺仿真就尤为重要。 仿真能够帮助提高生产效率和成品质量。在3D打印过程中，零件可能会出现多种缺陷，如翘曲、开裂、孔隙、变形等，仿真可以预测这些缺陷的发生，并提供相应的调整建议。3D打印中材料的选择、打印速度、层厚、温度等参数，也会对最终部件的性能产生重大影响。而在新品开发过程中，仿真可以快速验证设计的可行性和可靠性，减少原型的制作次数，缩短研发周期。对于生产部门来说，仿真可以减少支撑结构和材料浪费，从而降低开发和生产成本。最后，仿真确保了打印部件的机械性能和精度，满足严格的质量要求。 全流程工艺仿真和分析，提速5-10倍 VoxelDance Engineering（VDE）是由漫格科技自主研发的一款仿真软件，它能够对增材制造过程进行全流程工艺仿真和分析，帮助工程师在实际打印之前预测和规避潜在的问题。软件的求解算法利用GPU并行加速，相对于传统的有限元求解算法，提速了5-10倍。 在漫格自主研发的仿真软件上线后，根据客户的需求，漫格科技对一封闭叶轮模型进行了仿真优化。考虑到添加支撑的数量和后处理时去除支撑的困难，以及打印设备尺寸等因素，将模型倾斜45°摆放，并用VoxelDance Manufacturing（VDM）软件设计支撑方案（图1）。该方案为全支撑方案（零件的底部加满支撑），打印虽然会成功，但难免会造成材料和打印时间上的浪费。因此，出于对成本以及方案可行性的考量，客户要求在保证打印成功的前提下尽可能的减少支撑。 图1 封闭叶轮全支撑打印方案 此案例中，使用了汉邦激光HBD-200D机型进行打印。HBD-200D配备外置净化循环系统，与主机实现实时通讯，实时监控及反馈成形氛围；滤芯使用总寿命可达2000小时以上，满足高强度、长时间、连续性生产的打印任务执行。 封闭叶轮打印信息 打印设备机型 HBD-200D（汉邦科技） 材料 316L不锈钢 打印时长 50小时 3D打印过程仿真优化 此外，金属材料的各种材料参数，如热膨胀系数、导热率和弹性模量等参数以及设备参数，如激光功率、扫描速度和扫描策略等参数均可能影响翘曲现象。 方案一 为减少支撑，首先参考了SLA的经验设计了一种少支撑方案（图2），并使用VoxelDance Engineering（VDE），对该方案进行仿真。仿真完成后，将零件的最大允许位移量设置为0.5，位移超过0.5的部分将会显示成红色，同时将变形比例放大至3倍，仿真结果如图3所示。 图2 少支撑方案一 图3 少支撑方案一仿真结果 零件边缘大部分区域的位移都超过了容许范围，这是由于SLM工艺中的热循环过程，即激光熔化和随后的冷却反复进行，会引起材料的反复热胀冷缩，每一层的热循环都会产生新的应力和变形，尤其是对于高导热性的金属材料，这种效应更加显著。热循环的不均匀性和累积效应以及热应力、残余应力等因素的多重影响会引起较大的翘曲变形。若缺乏必要的支撑，翘曲变形无法得到有效限制，会对打印结果产生严重影响，因此这种方案是不可能打印成功的。 方案二 根据方案一的仿真结果，用VDM软件重新设计了另一版支撑方案（图4）。在方案一中可能出现较大变形的位置增加了支撑。使用VDE软件仿真完成后，依然将最大允许位移设置为0.5，仿真结果如图5所示。 图4 少支撑方案二 图5 少支撑方案2仿真结果 这次的仿真结果表明：零件各处的位移量都在允许的范围内，仅仅是在支撑的某些地方存在着较大变形，这对零件本身并没有太大影响。但即便如此，还需要考虑打印过程中可能出现的变形问题。最关注的是零件上表面Z方向的位移。因为打印的每层厚度是50μm，如果打印过程中零件上表面的翘曲位移超过的这个值，刮刀就会有撞刀的风险，进而导致打印失败。因此在VDE仿真软件中将允许的最大位移设置为0.05，逐层查看上表面的翘曲情况。发现在打印的过程中，图6所示位置处的翘曲已经明显超过了允许范围。 图6 方案2打印过程仿真结果 可以判断该方案在打印到这个位置时极有可能出现撞刀的情况导致打印失败。为了验证预测，将这个方案进行了真实的打印。真实情况如图7所示，与仿真预测的结果完全一致。 图7实际打印零件翘起情况 方案三 为避免因打印过程中，构件上表面翘曲而引起撞刀，在最终版方案中，将容易发生翘曲的位置A处增加了较强的支撑（图8），随后进行了仿真。仿真结果中可以看到（图9）：零件的变形都在允许的范围内，进一步追踪打印过程中的翘曲位移，之前翘曲严重的区域现在未呈现明显的翘曲。 图8少支撑方案三及底部视图 图9方案三打印结束后及过程中仿真结果 图10方案2中B位置仿真结果 对于图8中的B位置，此前的仿真结果显示该位置变形较小，为防止因重力而引发塌陷，只需在此添加弱支撑即可（图10）。通过VDE最终的优化方案，实现了一次打印成功，打印出的零件如图11所示。 图11依据最终方案打印成功的零件 并且对于在此前方案二中预测变形较小的区域B，其打印结果表明：支撑连接处并无开裂（图12），这也进一步证明了仿真结果的准确性。 图12打印件内部情况展示 在本案例中，使用了VoxelDance Engineering（VDE）对支撑方案进行仿真来预测打印结果，判断零件是否能够打印成功，并依据仿真结果在VoxelDance Manufacturing （VDM）中对支撑方案进行改进。VDE实现了过程可视化，可以及时预测出打印过程中可能出现的问题并对支撑方案进行进一步优化调整，最终得到可靠的方案以确保打印成功。此案例中的汉邦激光的HBD-200D金属3D打印机以其高精度、高稳定性和人性化设计，提供了高效、高质量的金属3D打印体验。 相比于之前的全支撑方案，方案三减少60%的支撑，很大程度上减小了材料的损耗。打印一次封闭叶轮的时间在50小时左右，如果通过真实打印来优化零件，其时间成本以及材料设备等方面的开销是不可估量的。而VDE对封闭叶轮进行一次仿真的时间只需要3个多小时，仿真结果可以避免因打印失败而造成的多种损失。VDE仿真软件可以减少实验次数和材料浪费，从而降低开发和生产成本，最终确保打印部件的机械性能和精度。 联系漫格科技：sales@voxeldance.com欢迎转发 主编微信：2396747576（请注明身份）;硕博千人交流Q群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.直播报名｜华曙高科3D打印创新与产业化网络研讨会（高分子专场） 2.为航天器3D打印多孔铜合金部件，建立孔隙与机械及电性能之间的关系 3.通知！超快速且实惠的3D打印技术，探索生产级增材解决方案 4.增材制造技术助力我国500兆瓦冲击式水轮机模型通过验收

轻量一体化，成碳化硅主要应用方向碳化硅（SiC）陶瓷凭借其比刚度大、热导率高、热变形系数小以及稳定性好等综合品质，广泛应用于航空航天、汽车工业等高端制造的电子设备、散热解决方案以及光学系统等领域。 ▲轻量化设计的碳化硅反射镜（来源：升华三维） 轻量化的实现途径主要有三大方面：一是材料的优化设计和应用；二是产品结构的优化设计；三是先进制造技术的开发应用。三者相辅相成以实现最终产品的轻量化制造。碳化硅陶瓷在具有低密度的同时具有高机械强度，是作为轻量化设计的理想材料；再通过轻量化构型设计思路，不仅可以降低对材料的使用要求，还能减少昂贵材料的使用量、改进强度重量比、缩短加工时间；结合增材制造(3D打印)技术成形复杂异型构件的独特优势，将是SiC陶瓷材料与结构设计相结合的重点方向。3D打印技术具有智能、无模、精密、高复杂度的制造能力，它能够完成传统工艺不可能完成的制造。不过相对于塑料或金属有固定的熔点，通过加热融化后就可以进行粘贴。而碳化物陶瓷没有熔点，如碳化硅会在高温下氧化成二氧化硅，或者是其他的气体、激光的作用下直接分解，导致无法直接3D打印，需打印出一个素坯再去烧结。而基于烧结的3D打印复杂结构、轻量一体化制备碳化硅已成为主要应用趋势。PEP工艺为碳化硅快速轻量化制备提供解决方案在SiC陶瓷制备方面，升华三维的粉末挤出3D打印（PEP）工艺具有3D打印与粉末冶金工艺相结合的双重优势，可从SiC的素坯成型工艺入手，并结合适宜的烧结工艺，使烧成的碳化硅陶瓷毛坯达到近净成型，以减少后续加工量，并保证了产品性能满足使用需求，这为实现高性能碳化硅陶瓷构件大尺寸、轻量化、一体化制备提供了解决方案。 ▲不同晶格结构填充的碳化硅样品（样品来源：升华三维） 晶格结构是一种最典型的轻量化设计结构。基于其复杂的结构形态，使用水射流切割、铸造、化学镀和电沉积等传统的制造技术制造，耗时、昂贵，并且无法达到高分辨率，而采用3D打印的数字化制造方式，可实现以较低的成本和时间来制造高分辨率和复杂形状的薄支柱和晶格几何形状，这一显著的优势让其成为了理想的填充成形方式。目前，除了在消费品、体育用品、工业设备等领域备受青睐之外，超轻和多功能特性的晶格结构也在再生医学、汽车设计、航空航天等领域有着深度的应用。 ▲晶格结构填充实现碳化硅的轻化量（样品来源：升华三维） 升华三维结合PEP技术特性及自主切片软件优势能力，开发了20多种自定义“晶格填充结构”模式，可对产品的实体区域进行便捷的晶格填充结构设置，自动规划打印路径，均衡结构内部应力。每种模式都有其独特的优势，适用于特定的应用工况，实现快速轻量化、孔隙间距、孔形设计调整等需求。有助于客户快速实现产品的轻量化设计和制备。 升华三维通过自主PEP技术独特优势与反应烧结工艺相结合，已实现了碳化硅复杂结构制造。PEP采用基于蜡基体系的碳化硅颗粒喂料（UPGM-SiC），具有高强度、高硬度、高热导率、高化学稳定性等优异性能的陶瓷材料，适应于航空航天、微电子、汽车工业等领域。且可支持客户自定义开发。▲升华三维碳化硅3D打印材料通过3D打印设备利用颗粒熔融挤出成型方式先打印生坯，然后再经过成熟的粉末冶金工艺脱脂和烧结，得到结构性能优良的碳化硅结构件。这为实现碳化硅陶瓷部件的近尺寸、轻量一体化制备提供了全新方法。 而采用的反应烧结碳化硅工艺，具有处理温度低、时间短、不需要特殊及昂贵的设备、反应烧结胚件不收缩，尺寸几乎不变、烧结过程无需加压，可以制备大尺寸、形状复杂的制品。 升华三维为碳化硅制造提供高价值服务在应用案例中，上海硅酸盐研究所利用升华三维大尺寸独立双喷嘴打印机UPS-556系统的颗粒熔融沉积工艺结合反应烧结制备SiC陶瓷新方法，成功制备了碳化硅陶瓷光学元件等高附加值组件。基于PEP的颗粒熔融打印方法避免了微重力条件下粉体打印潜在的危害，为未来空间3D打印提供了可能。PEP工艺为该案例中的复杂结构、大尺寸、轻量一体化碳化硅元件的成功制备提供了支持，可有力地支撑国家遥感卫星发展和空间基础设施建设，提升了我国在遥感探测技术的核心竞争力。该团队制备的SiC陶瓷最新研究数据显示：密度可达3.12g·cm3，硅含量降低至10vol%左右，抗弯强度和弹性模量分别达到465MPa和426GPa，力学性能与常压固相烧结SiC陶瓷相当，可提高SiC陶瓷环境使用温度。相关研究成果发表在《欧洲陶瓷学会杂志》(Journal of the European Ceramic Society)上，并申请中国发明专利2项（其中1项已授权）。 ▲采用气相和液相联用渗硅得到的SiC陶瓷力学性能 随着碳化硅应用领域的不断扩展，将进一步推动碳化硅市场的高速发展。3D打印技术作为高端装备制造领域的重要技术手段，始终致力于解决传统制造工艺提出的挑战，在实现特种陶瓷无模成形、缩减产品设计周期、精细陶瓷微结构等方面发挥着极其重要的作用。 升华三维将深化先进陶瓷的开发与研究，加强对大尺寸、高性能、复杂结构层的设计与制造能力，实现对层内各种穿插、交织、多孔等三维结构达到强度、刚度、韧性、耐久性等多性能的完美平衡，结合实际应用开发更多实用的晶格填充结构。升华三维现已建成完备的粉末挤出3D打印工艺链，支持从材料配方开发、打印设备定制、到脱脂烧结工艺适配的灵活解决方案，为客户快速实现理想产品的设计和制造提供高价值服务。

3D打印技术参考近日注意到，法国领先的增材制造市场研究机构Aniwaa发布了2024年版的增材制‍造设备开发商分布蓝图，展示了614家3D打印机制造商及其技术。该蓝图根据反馈进行了100多次更新，揭示了行业内的知名企业和最新趋势。 随着3D打印技术工艺种类和材料日益增多，整个行业呈现出碎片化的状态，每种技术和材料都需要特定的专业知识，并产生了各种各样的专业解决方案。不同的制造商专注于独特的领域，如聚合物3D打印、金属3D打印、复合材料3D打印以及其他新兴技术。此外，持续的创新使市场变得多样化，许多小型专业公司致力于解决小众应用。这种广泛的专业领域使得用户和新玩家很难比较和选择所需要的技术。本文内容在梳理Aniwaa主要信息的基础上进行了必要的品牌补充。 聚合物3D打印品牌组成比例为55% 根据Aniwaa的完整信息图，聚合物3D打印工艺继续保持主导地位，占所有制造商的55%。长丝、颗粒和液体/凝胶等材料挤出方法继续引领市场，表明此类材料在行业中很受欢迎。 线材领域的主要参与者包括消费级的创想三维、纵维立方、Prusa等公司，以及专业级和工业级的Raise3D、远铸智能、一迈智能、Markforged、Stratasys等公司。在基于颗粒挤出的领域，阿博格较为知名，该技术因能够使用塑料颗粒而受到重视，这有助于降低材料成本并使用再生塑料。3D打印技术参考注意到，国内一迈智能也推出了类似打印机。 对于聚合物粉末床熔融3D打印技术，3D Systems、EOS、华曙高科、HP等公司继续引领市场。国内品牌华曙高科在国际上已经形成了较高的知名度。 光固化技术领域的代表企业则是3D Systems、Formlabs、联泰科技、铼赛智能、纵维立方、Nexa3D、Carbon3D等。尽管液体/凝胶挤出类别市场规模小得多，但此类技术开发使用柔性和生物相容性材料的技术，能够将3D打印技术的潜在应用范围扩展到医疗和可穿戴设备。 金属增材制造品牌组成比例为26% 在备受关注的金属3D打印机市场中，覆盖29个国家的157家制造商，LPBF技术开发商仅占金属增材制造制造商的40%，低于去年的50%。 相反，DED技术正在崛起，目前占所有金属增材制造设备品牌的37%，且该技术目前正在经历新的技术发展。对DED技术而言，国外较为知名的品牌当属Meltio、Optomec和Sciaky等公司；国内的代表厂商包括英尼格玛和融速科技等，通历激光开发的环形光斑同轴送丝/粉的激光加工头，实现了DED技术的硬件突破。 粘结剂喷射是另一项正在发展的金属增材制造技术，因它能够快速且廉价地生产复杂的金属部件而备受关注。这一领域的主要代表企业包括HP、3DEO、Desktop Metal等公司，它们均拥有成熟的应用案例；国内开发商包括三帝科技、峰华卓立、易制科技、共享智能等，但在成熟应用案例方面，国内尚较为缺乏。 在地理分布方面，美国以33家领先，其次是德国28家，中国以25家排在第三，这三个国家拥有超过一半的金属增材制造品牌。从全球各地区分布看，欧洲是主导力量，共有62家金属增材制造硬件制造商，而亚洲有42家，美洲有38家。 Aniwaa密切关注的另一个细分市场是陶瓷增材制造。根据VoxelMatters，陶瓷增材制造市场在2022年创造了1.13亿美元的市场，预计到2032年将以33.5%的复合年增长率增长到20亿美元以上。 高性能陶瓷重量轻且稳定，可以承受极端的机械、热和化学应力，非常适合航空航天应用等。该领域的设备制造商数量从40家增加到52家。Aniwaa统计了四种陶瓷增材制造工艺，光固化、挤出、粘结剂喷射和材料喷射。国外从事光固化的Lithoz、3DCeram最为知名；国内的知名开发商则包括从事光固化技术的乾度高科和十维科技，从事挤出技术的升华三维，以及从事粘结剂喷射技术的三帝科技和峰华卓立，等等。 此外还包括一些尚处于起步阶段且几乎没有竞争对手的新兴技术，例如电子、玻璃、木材和生物材料3D打印技术。信息图还增加了一个专门介绍后处理设备的部分，重点介绍了20家提供粉末处理、热处理、表面处理、着色等解决方案的制造商。它们解决了增材制造行业的一项关键需求，这对于精加工3D打印部件至关重要。 注：本文内容由3D打印技术参考整理编辑，转载请点击转载须知。 欢迎转发 主编微信：2396747576（请注明身份）; 硕博千人交流Q群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.不容忽视的SLM金属3D打印技术新发展，是否正在掀桌子？！ 2.通知！超快速且实惠的3D打印技术，探索生产级增材解决方案 3.消费电子行业3D打印技术最新应用，AI设计冷板带来突破 4.工业规模增材制造：已有大厂尝到了粘结剂喷射金属3D打印的甜头

对于航天器中的铜合金应用，可以通过调整材料中的孔隙大小、孔隙率等参数实现对铜机械性能、热导率、电导率以及催化效率的控制，这对于强化航天器应用特别有吸引力。3D打印技术参考此前也报道过， NASA JPL团队认为多孔材料并非一无所用，将孔隙这一不利因素充分利用，可以制造出功能产品。 来自加州理工学院喷气实验室的研究人员，探索了加工参数对铜基金属的最终微观结构和材料性能的影响。建立了LPBF工艺下，打印参数与纯铜、青铜和黄铜三种材料的孔隙率，以及孔隙率与机械性能和电性能之间的关系。相关成果以“Porosity control of copper-based alloys via powder bed fusion additive manufacturing for spacecraft applications”为题发表在Journal of Porous Materials上。 https://doi.org/10.1007/s10934-023-01544-x 研究背景 金属中的孔隙率提供了额外的设计参数来控制材料固有性能之外的特性。航天器多孔金属部件的应用包括具有定制比强度或刚度的结构材料、具有调整的有效导热性的热管理以及催化部件。质量和体积的有效利用对于航天器在确保稳定性的同时最大化任务有效载荷至关重要。构建结构材料为航天器提供了可调节的强度与重量比，或为防止飞行器撞击提供了能量吸收能力。 热管理是航天器的另一个关键问题，因为发电、电子和面向太阳的组件会产生热梯度，关键仪器在工作过程中可能因过热导致光学子系统热致变形。多孔工程材料提供了导热性较低的通道，同时也可用作热管组件，以增强导热性和等温性。 在电化学和催化领域，将二氧化碳转化为烃类和氧气具有极高的研究价值，因为它为太空探索中的原位资源利用提供了一条途径。二氧化碳（CO2）转化为烃类的研究在地球系统中已受到广泛关注，因为它有助于减少温室气体排放。铜在将CO2转化为高级烃类方面表现出巨大的潜力，但规模化制备具有层次孔结构的铜催化剂仍然是一个挑战。此外，无阳极锂金属电池被广泛认为是“超越锂离子电池”的主要候选者，它利用铜作为电流收集器，无需电化学活性阳极，为多孔铜材料提供了另一种应用场景。 制造多孔金属的方法包括使用液体或固体金属的发泡剂、金属粉末的部分烧结、使用占位材料，以及增材制造。特别是，激光粉末床熔融（LPBF）增材制造技术已被用于制造几何驱动的晶格结构。粉末床熔融技术通过使用聚焦的热能源熔化粉末原料来制造部件，可控参数包括沉积的激光功率、激光扫描速度、扫描间距和层厚度，通过这些参数可以调控材料中的孔隙度。 3D打印制造多孔材料的两种方式 在LPBF工艺中，已经探索了两种制造多孔部件制造方式：（1）通过用户设计的几何结构（如晶格或多孔通道）来构造孔隙；（2）通过“非优化”参数选择来实现工艺诱导的孔隙。 3D打印制造多孔结构的两种方式 研究团队调整工艺参数3D打印铜基多孔结构 通过用户定义的几何结构制造多孔部件在多孔LPBF研究中占据主导地位，因为它利用了为全密度部件开发的加工参数，并通过计算机模型的设计来创建孔隙。然而，孔隙的大小受限于LPBF工艺的分辨率，文献报道的孔隙大小范围从100到1500 μm不等。使用参数选择来生成孔隙可以实现低于50μm分辨率的更细孔隙，并显示出广泛的可控孔隙范围（从<1%到45%），适用于不锈钢、镍基高温合金、铝和钛合金等材料。 建立孔隙与材料性能之间的关系 加州理工学院的研究人员，选择了铜（EOS Copper CuCP）、青铜（Stanford Advanced Materials，Cu-10Sn）和黄铜（American Elements，Cu-Zn-01-P）3D打印多孔材料，并使用同类全密度样品比较导电性和机械性能。研究人员设计了一系列工艺参数进行样品打印和表征，样品孔隙率与LPBF参数密切相关。在保持等效能量密度的同时增加扫描间距会导致熔体轨迹宽度增加和表观孔径增大，而总体样品孔隙率没有显著变化。孔隙率和表面形态的控制显示出对材料选择和加工参数的强烈依赖性。 通过LPBF工艺打印的多孔纯铜、青铜和黄铜（所有图像的比例尺均为5mm） 在建立参数选择和微观结构孔隙率之间的相关性后，研究人员的目的是了解产生的孔隙率对铜基样品电性能的影响。对立方体和圆柱形样品进行电导率测量——电导率随着孔隙率的增加而降低。尽管通过LPBF制造的铜和黄铜的全密度样品缺乏，限制了样品之间相对电导率的比较，但实验仍展示了通过参数调整对所有材料的电导率进行控制的能力。对于每种材料的最高密度，无论是立方体还是圆柱形样品，材料的电导率都是从青铜到黄铜再到铜逐渐增加的。 用于控制孔隙率的不同LPBF参数的加工铜、青铜和黄铜样品的表面特征 参数引起的孔隙率对铜、青铜和黄铜电导率的影响 不同孔隙率下的铜、青铜和黄铜样品的电导率、弹性模量和压缩屈服强度之间的关系 孔隙率的局部控制可以为航天器的结构、热、电和电化学应用提供独特的性能。这项工作展示了通过调整LPBF加工参数来控制铜、青铜和黄铜的孔隙率、电气和机械性能。通过选择适当的参数组合，证明了铜基合金孔隙率的控制，铜的孔隙率变化为20%，青铜为50%，黄铜为45%。此外，还探讨了参数引起的孔隙率对电气和机械性能的影响，展示了通过调整孔隙率可以为电气和机械性能的调节提供新设计空间。 注：本文内容由3D打印技术参考整理编辑，转载请点击转载须知。 欢迎转发 主编微信：2396747576（请注明身份）; 硕博千人交流Q群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.史玉升教授&吕坚院士团队：3D打印微晶格超材料！实现突破性的结构-功能一体化 2.NASA研究团队发现金属3D打印孔隙特征大有利用价值并发布可控工艺研究成果 3.Science团队再发自然通讯：纯铜3D打印获重大研究进展！ 4.增材制造CuCrZr铜合金大综述

本月，行业巨头3D Systems获得一份约18亿元人民币的超级大单，以支持其“透明矫正器的间接制造”，有效期至2028年。 Figure 4技术是3D Systems推出的先进增材制造技术，它利用非接触式投影成型打印技术和高质量的塑料树脂，模块化和可扩展的制造解决方案，为用户提供从原型制造到生产的高效解决方案。该技术打印速度高达100毫米/小时，显著提高了生产效率。Figure4的设备机械系统结构使最终零件和材料成型质量更高，包括韧性、耐久性、耐高温性和弹性体性能的改善，它是适用于生产环境的高效且经济实惠的数字化制造解决方案。 多喷头打印 (MJP) 则是一种喷墨式打印流程，使用压电打印头技术来逐层沉积光固化塑料树脂或铸造蜡质材料。MJP 用于构建部件、模型和拥有精密细节的模具，能够满足各种不同的应用需求。这些高分辨率打印机经济实用，使用可熔融或可分解的支撑材料让后处理变得简单。这也使移除支撑材料的操作实现了自动化，甚至能够彻底清理最脆弱的部分和复杂的内部腔体，而不造成任何损坏。 35年前，3D Systems为制造业带来了3D打印的创新。今天，作为创新的增材制造解决方案合作伙伴，该公司为每一次互动带来创新、性能和可靠性，使客户能够创造前所未有的产品和商业模式。由于3D Systems提供独特的硬件、软件、材料和服务，每个特定应用的解决方案都由其应用工程师的专业知识提供支持，他们与客户合作，改变他们交付产品和服务的方式。3D Systems的解决方案适用于医疗和牙科、航空航天和国防、汽车和耐用品等医疗保健和工业市场的各种先进应用。 欢迎转发 主编微信：2396747576（请注明身份）; 硕博千人交流Q群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.消费电子行业3D打印技术最新应用，AI设计冷板带来突破 2.无支撑、超薄壁、高表面质量！汉邦激光3D打印极限制造能力三大创新 3.中航迈特廊坊生产基地再扩容，金属3D打印设备产能全面提速！ 4.宝马3D打印技术应用新里程碑：2023年生产零件超40万件！

人工关节假体是一种替代受损关节的既定策略，可以有效地为患有严重关节疾病的患者提供活动性和舒适性。目前，金属关节假体被广泛用于制造人体的各种关节，如钛合金髋关节和钴铬合金膝关节。 然而，最近的发展逐渐转向聚合物材料，特别是聚醚醚酮（PEEK）假体。PEEK因其良好的生物相容性和令人印象深刻的机械性能而备受推崇，可与天然皮质骨强度相媲美。值得注意的是，PEEK具有比金属材料更出色的耐磨性和更低的密度，使其成为一种非常有前途的人工关节材料。 不同材料组成的人工关节 虽然人工关节假体目前使用注塑成型工艺制备，但它们受到形状结构复杂、模具开发成本高和制备周期长的限制。由于对具有改进治疗效果的关节假体的需求增加，必须开发个性化的关节假体。3D打印可以通过逐层堆叠材料，在短时间内直接构建个性化的外观结构，提供个性化且经济的解决方案。 需要指出的是人工关节和原生关节毕竟有不同之处。增材制造技术前沿查询发现，在人体的原生关节中，关节头和关节杯的表面有软骨组织覆盖，该组织能分泌适量的润滑液，形成一个良好的自润滑系统，使关节在70-80年中保持正常工作。人工关节植入破坏了原有的自润滑系统，工作中相对运动面会发生磨损，每年约产生500万颗磨损颗粒。这些磨粒在植入物与肌肉界面产生聚集，导致生物对异体的反应，诱发相应数量的细胞吞噬这这些颗粒，最终使原先紧密结合的"人工关节一人工骨"系统发生松动。 完整的peek膝关节系统，包括股骨组件、胫骨组件、聚乙烯衬垫和髌骨组件 增材制造技术前沿查询到，以PEEK为例的一套人工关节系统，其由PEEK和UHMWPE（超高分子量聚乙烯）形成“软对软”的关节配副形式。PEEK在3D打印过程中独特的打印方向决定了其摩擦学特性。摩擦副的摩擦系数和磨损速率略高于注塑成型摩擦副，这可能是由于几个原因造成的。 西安交通大学李涤尘教授团队研究了3D打印方向对PEEK关节假体摩擦学特性的影响，并以Transfer film effects induced by 3D-printed polyether-ether-ketone with excellent tribological properties for joint prosthesis为题发表在Bio-Design and Manufacturing上。 https://link.springer.com/article/10.1007/s42242-023-00258-y 在这项研究中，研究人员使用熔丝工艺制造制造了PEEK关节假体，并使用25% 新生小牛血清中的针板摩擦计研究了打印方向对其摩擦学特性的影响。由于3D打印凹槽形貌对磨损碎片的机械捕获，在PEEK表面形成超高分子量聚乙烯转移膜，这受到PEEK打印取向的显著影响。当打印方向平行于摩擦的滑动方向时，由于较高的稳应力，转移膜的数量和尺寸增加。该转移膜保护了基体，使摩擦副的摩擦系数和磨损率分别降低了39.13%和74.33%。此外，该研究结果为打印方向在膝关节假体设计中的作用提供了新的视角，促进了其实际应用。 (a) PEEK打印工艺；(b)不同打印方向制造的样品进行后处理；(c) 样品摩擦实验 打印方向在膝关节假肢设计中的应用；a 应力迹线b 膝关节的运动形式 c 3D打印路径设计   不同屈曲角度下膝关节的有限元（FE）分析 膝关节假体：a 模型的放置形式；b. PEEK 股骨髁假体 研究人员展示了在医疗设备（如膝关节假体）的设计中考虑打印方向的潜在好处。膝关节复杂的力学环境导致股骨髁突发生复杂的应力变化。因此，假肢的3D打印路径应结合不同位置的功能要求进行设计。在膝关节假体中，股骨髁的外部与胫骨托盘摩擦数年甚至更长时间。因此，理想的膝关节假体的股骨髁外应具有优良的耐磨性，内部应支撑骨组织向股骨髁的生长，以实现假体与骨组织之间的生物固定，以获得足够的生物活性。此外，膝关节假肢还必须具有足够的机械强度来承受外部载荷。当股骨髁的外部设计在同心路径上时，无论滚动或滑动，PEEK细丝的打印方向都可以保持一致的运动方向，从而使外部具有出色的耐磨性。由于通过3D打印对力学性能的各向异性，在外部同心路径的前提下，中间层的直线路径可以保证最佳的机械强度。总的来说，这个例子突出了3D打印方向在改善关节假体的性能和功能方面的潜力。 注：本文内容由3D打印技术参考整理编辑，转载请点击转载须知。 欢迎转发 主编微信：2396747576（请注明身份）; 硕博千人交流Q群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.特斯拉机器人使用PEEK减重，多股涨停！国内3D打印方案已突破性发展 2.工业级FDM增材制造 | 迈入高速、高精度创新发展阶段 3.华曙高科助力南理工碳纤维增强PEEK增材制造工艺研究获重要成果 4.高性能聚合物3D打印在石油、天然气行业有重要应用

3D打印技术参考注意到，欧洲航天局（ESA）于近日公布国际空间站首台金属3D打印机运行情况。该装备于上周首次运行，在测试过程中，实现了不锈钢材料液化沉积，3D打印的一条S形曲线预示着人类首台进入太空的金属3D打印机成功完成调试。不久，他们将进行完整零件的打印，这些打印件将被送回地球，与在正常重力下在地面上制造的参考部件进行比较。 本次实验使用增材制造设备是采用定向能量沉积（DED）工艺，将不锈钢丝材送入构建区域，由高功率激光加热，当金属丝浸入熔池中时，金属丝的末端熔化，从而逐层构建金属3D部件。 太空金属3D打印面临众多挑战，激光送丝的能量沉积工艺相比其他技术具有更高的可行性。主要表现为：在兼顾成型尺寸的同时可缩小安装空间，设备结构也相对简单；相比粉末，丝材更易存储和传输，不易受到环境因素的影响；而且送丝技术通过激光或电子束等热源将金属丝材熔化并逐层堆积，形成所需形状，该过程控制相对简单，易于实现自动化和精确控制；送丝3D打印的材料利用率更高、具有更高的安全性并能克服微重力环境的影响；此外，激光送丝3D打印相比电子束在太空具有更好的可实现性，比电弧具有更高的制造精度。 多种类型的金属3D打印技术 基于以上原因，激光送丝工艺在太空中实现金属3D打印无疑具有优势，在能够实现打印的同时，不需要后加工或减少后加工是至关重要的。据了解，来自巴斯克研究与技术联盟（BRTA）成员Tekniker技术中心开发了一款尺寸为6100mm*3100mm*3420mm的激光送丝增材设备——TITAN，其采用了一个具有可控环境的封闭结构，可以在模拟火星环境条件下制造火箭发动机喷嘴，这一概念无疑能够迎合马斯克未来星际移民的畅想。 Tekniker激光送丝增材设备TITAN 激光送丝3D打印在太空金属制造中具有明显优势 随着电弧增材制造技术的兴起，激光送丝增材制造技术的关注度似乎有所降低，而该技术正在迎来新发展。现阶段，激光送丝增材设备多采用同轴送丝方式，能较好地解决旁轴送丝的自由度受限问题，保证丝材受热均匀，获得性能更优、组织形态更均匀的打印件。目前常见的三类光丝同轴技术可分类为：三光束光内同轴技术、多光束集成光内同轴技术、分环形光束光内同轴技术。西班牙增材公司Meltio的核心产品Meltio M450 3D打印机便是依托多光束集成光内同轴技术开发的，据了解其激光送丝系统已全球销售量已超300套。 在国内，融速科技VEAM六激光同轴送丝增材制造技术也属于多光束集成光丝同轴技术。六束激光采用环列式排布，通过Matrix阵列激光控制器，每束激光独立灵活控制调节，保证各光束能量均匀分布。同时光斑对熔池产生的光压可细化熔池晶粒，使得打印件表面拥有出色的光洁度。 基于VEAM技术，融速科技已于今年陆续推出了激光送丝增材设备Laser One和Robo L1系列，分别满足中小尺寸零部件和大型零部件增材制造需求，最大成型尺寸可达2米，并已成功交付Laser One设备。目前，融速科技激光送丝增材设备可支持碳钢、不锈钢、钛合金、镍基合金等材料打印，已经完成三通歧管、四通歧管、格栅舵、管路支架等零部件小批量打印测试。 随着DED技术的不断发展，激光送丝增材制造技术正逐步成为增材制造的重要组成部分。国内在这一领域的研发正在积极追赶国际研发步伐，为推动国内增材的发展和应用注入新的活力。 注：本文内容由3D打印技术参考整理编辑，转载请点击转载须知。 欢迎转发 主编微信：2396747576（请注明身份）; 硕博千人交流Q群：248112776；网址： 延伸阅读： 1.在轨制造，再进一步！太空3D打印即将开展舱外打印实验 2.在轨制造！人类首次太空金属3D打印相关看点 3.电化学3D打印制造电子设备冷板带 4.卡内基梅隆大学：新方法简化金属3D打印过程监控