2026年Formnext深圳3D打印展即将于下周三-周五在深圳国际会展中心15号馆举办。届时，业内一批最新成果将再次亮相。 笔者注意到，金属3D打印粉末厂商中体新材，在本届展会将聚焦散热与轻量化制造，展示全系列的铜、铝、钛先进粉末。 面向散热的3D打印材料体系 2026年可以被称作3D打印散热应用的元年，这几乎是由多个行业同时推动而导致——AI算力、人形机器人、新能源汽车、航空航天等高端行业对更高散热的需求集中爆发。 3D打印因能够实现传统加工技术所无法实现的复杂微通道一体结构，成为产业界打破僵局的新手段，同时也带动了对高品质材料的选择。 面向散热应用，中体新材推出了铜和铝两个系列的十余种金属3D打印球形粉末，适配红外激光和绿激光粉末床打印、粘结剂喷射成型两大工艺门类，在保障粉末质量的前提下具备批量交付能力。 ➡️ 铜合金：热管理赛道的核心材料 铜是热管理领域最热门的选择，但不同应用场景对铜的需求差异巨大。中体新材此次将展示三个牌号的铜合金—— CNPC-Cu高纯铜粉，纯度≥99.95%，具有高球形度，适用于3.2T高速光模块、超算液冷壳体等的3D打印。对于这类构件来讲,  对材料导热率几乎没有让步的空间，高纯度是基本的门槛。 CNPC-CuCrZr铜铬锆粉末,其兼具高强度和高导热特性，适用于对强度有一定要求的场景，如航空航天发动机推力室内壁、IGBT模组和电机壳体。铜铬锆合金在高温的时候不会变软，3D打印能一体成型内嵌微通道的冷却结构，目前是应用最广的散热用铜合金。 CNPC-CuCrNb铜铬铌合金粉，相比铜铬锆具有更高的高温强度，在1050℃的极端工况下仍能保持稳定的力学性能，其目标应用为火箭推力室和航空发动机热端零件。该材料保持了与NASA GRCop系列一致的配方，将成为航天应用的重点材料。 ➡️ 高导热铝合金：散热基础上进一步减重 如果说铜合金是热管理的“硬核”选择的话,  那铝合金就承担起了在散热的基础之上进一步减轻重量的任务。中体新材将展示四个牌号的3D打印铝合金粉末： CNPC-Scalmalloy®EX，是空客Scalmalloy系铝合金的最新衍生牌号，在高强轻质的基础上对导热配方做了优化，导热系数达218 W/(m·K) ，接近纯铝。可使用3D打印一体成型集成结构承载和热管理的零部件，如机器人、电机外壳等。中体新材是空客对该系列铝合金的国内唯一授权生产和销售商。 CNPC-AlSi10Mg（Pro），球形度超过99.6%，能兼容绿光和红外激光LPBF工艺。中体新材在标准牌号基础上做了导热性能优化,  适合用于机器人一体化散热构件的大批量生产。 CNPC-Al0407，具有高导电特性，适用于精密电路、电磁屏蔽散热件，兼顾导热与轻量化。 CNPC-AlCeScZr，钪改性配方在保证结构强度的同时提高了导热能力，是航空航天复杂换热拓扑结构件的理想选择。 面向轻量化的高性能材料体系 轻量化的讨论热度相比此前降低了很多，这与这一属性已经成为常规应用不无相关，但材料一直是业界关注的重点。 中体新材面向此类应用将展示高性能铝合金系列和钛合金系列。 ➡️ 高性能铝合金系列 CNPC-Scalmalloy®的抗拉强度≥520MPa、屈服强度≥490MPa，密度比钛合金低60%，已在航空航天、机器人和汽车领域获得批量应用。 CNPC-BFS，抗拉强度≥440MPa，屈服强度≥400MPa，具有高强度和耐腐蚀特性，支持阳极氧化，适用于人形机器人散热壳体、新能源汽车、航空轻量化部件。 CNPC-AlCe系列，打印态抗拉强度约‌420–530 MPa‌，经热等静压（HIP）或时效处理后可达‌500–575 Mpa，匹配不同受力需求，适用于承重外壳、复杂关节连接件等。 CNPC-AlSi10Mg，通用型牌号, 球形度≥90%，流动性行业领先，适用于机器人外壳、汽车零件等批量生产场景。 ➡️ 钛合金系列 中体新材推出的CNPC-Ti6Al4V钛合金，多年来一直保持绿色、低碳等差异化的标签。它是国内首家获取百分百钛合金SCS再生认证的3D打印粉末企业，碳排放仅为传统钛粉工艺的百分之十。 CNPC-Ti6Al4V氧含量不到0.13%，超出92%的球形度,  适用于3C消费电子、机器人、航空发动机等典型应用场景。 除材料性能外，供应链稳定也是大客户选择供应商的关键考虑。 中体新材近几年在不断推出材料新品类的同时，也在重点布局产能建设。2026年，其不仅在国内开工建设8000吨产能新基地，同时还在美国加州开工建设当地产线，已形成中国、美国、德国三个大基地，实现研发、产能、销售和供应链协同。 半年过去，3D打印先进应用又有哪些新进展，让我们在Formnext深圳展见分晓。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经授权，谢绝转载。 #3D打印

在今年6月初于北京举办的智源大会上，多家具身智能与人形机器人企业现场展示了产品。 笔者细细查看和咨询有没有3D打印技术的应用，结果真有意外发现——某公司的一台机器人包含大量复合材料零件，关键是，这些黑色零件具有明显的3D打印特征——包括层纹、粉末、结构等。 因该公司并未从官方的角度表达这一信息，接下来我们仅针对所公开展示的零件特征进行技术探讨。 3D打印复合材料仿生零件超20件 该公司在现场展示了两种类型的机器人，均大量包含此类零件。但从外观不易判断是碳纤维增强还是玻纤增强。 其中，全尺寸通用人形机器人的用量最多。包括头部外壳、胸腔笼体、颈部连接基座、髋部仿生骨盆、双臂包覆结构、手掌外壳、大腿外侧护板、小腿侧边加强壳体，均具有明显的3D打印特征，粗略估计总量超过20件。 在产品结构方面，机器人以金属充当骨架，以纤维复合材料充当壳体，涉及大量镂空、仿生特征，尤其以颅腔镂空外壳、躯干笼体和仿生骨盆的特征最为突出。 镂空结构能在考虑纤维复合材料强度的情况下，减轻零件重量，同时兼顾散热、布线以及负载；仿生结构则能使外形更加拟人化，贴合生物力学传导路径。 具有粉床打印的特征 这两种结构的结合，能在保持结构强度的同时减轻机器人的重量，而3D打印能一次性就能够实现多种性能指标，高度适合人形机器人轻量化壳体的制造需求。 可选择的3D打印工艺与材料 遗憾的是，现场的交流中未能明确获得具体的3D打印工艺信息，但从可实现手段来说，目前主要有SLS激光烧结、多射流熔融MJF工艺以及挤出三大3D打印类型。这又涉及到短切纤维增强和连续纤维增强两种路线。 ➡️ 粉床3D打印工艺 SLS和MJF如今已经是非常成熟的高性能复合材料3D打印工艺，常用的材料包括短切碳纤维增强PA、PEEK等。 出身清华x-lab的方醍技术，于2025年推出了“碳纤维+聚苯硫醚（PPS）”体系，它与马斯克所主张的PEEK相比，同样具备优异的强度、耐磨性和耐腐蚀性。但该材料体系更具性价比，适合用于人形机器人关节和传动系统。 方醍技术SLS激光烧结的“碳纤维+聚苯硫醚（PPS）” ➡️ 挤出3D打印工艺 对于挤出3D打印工艺，目前有短切碳纤维增强丝材打印和连续纤维丝材打印，前者的代表产品如Raise3D的E2CF等，可以打印碳纤维增强PA等高性能材料。 连续碳纤维3D打印的门槛目前仍非常高，典型的代表企业之一为协同高科。它使用尼龙/PEEK等高性能材料作为打印基材，采用双喷头分别打印基材和连续纤维预浸丝，所制造的零件能承受高强度反复冲击而不脆断或塑性变形。 协同高科连续纤维3D打印机 连续纤维3D打印因纤维铺设具有方向性，打印出来的零件就具有各向异性。这种性能特点决定了应如何使用这项技术，例如它可以实现强度或刚度的方向性定制。 机器人零件特征 相比连续纤维3D打印技术，SLS激光烧结或MJF粘结剂喷射工艺，它们能实现零件各向同性打印，而且制造效率满足批量制造的场景需求。 对于像单台机器人上面数十个复杂结构，粉床技术更有优势，但通过具体的零件图对比，似乎两种技术都有使用。 机器人行业应用3D打印的发展变化 根据多年来的观察，机器人行业对3D打印技术的应用思路正在转变。 此前，终端用户仅仅是用该工艺制造机器人的外壳，前年举办的北京机器人展，几乎没有一家用户表示用3D打印制造过关键部件。 但随着机器人马拉松、格斗、射箭等一系列赛事的举办，机器人的研发迭代速度明显加快，对轻量化、一体化的要求也越来越高，3D打印正被机器人行业重新审视。 至少，参加今年马拉松比赛的几位选手就用上了金属3D打印部件；铂力特也官宣过，从去年开始为机器人领域领先企业优必选提供全流程的金属增材制造解决方案。 铂力特还在今年TCT亚洲展期间展示了采用20台激光器的装备制造满版机器人上臂壳体零件的过程，这是否是在暗示已经实现批量应用，想象空间很大。 此外，使用3D打印弹性晶格用作机器人仿生肌肉应用，也随着相关细分赛道的加速发展而显示出广阔的市场前景。而本文所展示的单台机器人身上出现大量的碳纤维3D打印部件，同样预示着该领域的应用现状正在发生改变。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经授权，谢绝转载。#机器人 #3D打印

本周工业级3D打印多项进展。 美空军向3D Systems追加900万美元 美国空军与3D Systems在2023年签订了一份价值约1076万美元的合同，用于开发一种用于大规模生产飞行零部件的大型金属3D打印平台。 此后已两次延期：一次是去年，3D Systems获得了765万美元的额外资金；另6一次是今年，又获得了900万美元的额外资金。 报道指出，每一次扩大资助都代表着美国空军增材制造发展计划的一个新阶段，该计划目前计划于2027年9月完成。 3D Systems航空航天与国防副总裁表示，“这项拨款使项目总资金增至2740万美元，体现了美国空军对我们技术、研发路径和团队的持续信任。” 据推测，正在开发的LFAM系统的打印尺寸可能至少在一个方向上达到一米。 近几十年来，美国空军一直积极采用增材制造技术，利用该技术加强供应链，按需提供备件来维护设备，并开发复杂的优化结构，实现下一代推进和高超音速飞行系统。 铂力特海外市场取得新进展 近日，铂力特宣布其海外市场取得新进展，分别涉及南亚市场和欧洲市场。 其金属增材制造系统BLT-A320，在印度代理商Addblu处完成部署并运行。后者将基于该装备，为区域客户提供应用咨询、工艺开发、设备培训及售后支持，帮助更多制造企业深入探索金属增材制造技术在航空航天、医疗、科研及汽车制造等领域的创新应用。 BLT-A320打印尺寸为250mm×250mm×300mm成形尺寸，搭载两台500W激光器，已广泛应用于航空航天、自行车、人形机器人、散热等多个领域。 在欧洲市场，铂力特特(欧洲)有限公司正式完成搬迁并入驻新办公场所，为客户提供金属3D打印设备及技术服务的本地化支持。 新办公室设有展品区、设备展示区、技术培训中心、本地团队办公区、售后技术支持中心等功能分区，配套建设用户培训中心与小批量产品试制中心，同时针对欧洲区域的客户设立备件仓储区，全方位提升本地化交付与服务响应能力。 铂力特（欧洲）于2023年正式投入运营，承接设备销售、售后技术与本地客户对接，现已构建起覆盖西欧、中欧、南欧的立体合作伙伴矩阵。 铂力特表示，将持续深化与全球合作伙伴的战略协作，通过“设备+技术+服务”的合作模式，不断完善海外市场服务网络，与产业伙伴共同推动金属增材制造技术在更多行业和区域实现创新应用。 华曙高科发布半年度业绩 近日，华曙高科发布了2026年半年度报告。 报告显示，公司上半年营收3.41亿元，较上年同期增长42.27%；归属上市公司股东的净利润为843.48万元，较上年同期增长87.09%。归属上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润为366.45万元，较上年同期增长115.78%。 但财报也特别提到了另一数据——剔除股份支付影响后，净利润超4400万元，较上年同期增长63.86%，这意味着华曙高科在上半年实际在高速增长。 财报显示，华曙高科上半年3D打印设备出货大增，设备业务收入2.71亿元，同比增长了52%，这也带动了整体业绩增长。 另一个重要消息是，华曙高科已申请39.1亿元再融资，将用于先进增材制造设备产能提升项目、增材制造综合服务平台建设项目和全球运营中心建设项目 华曙高科在上半年还新增了13项专利，其中发明专利8项，公司累计专利数量近500项。其自研的光束整形、原位自动校准、熔池在线监测等技术已经在多种型号的3D打印机上搭载。 威拉里获评江苏省先进级智能工厂 本周，威拉里公布了多项进展——其自主研发的T70X新型3D打印耐高温钛合金和高效氩气回收型EIGA制粉设备，成功入选2026年江苏省“三首两新”拟认定名单，同时，威拉里还成功获评江苏省先进级智能工厂。 威拉里表示，公司立足金属粉末规模化生产需求，搭建了粉末制造一体化智能制造管控平台，以标准化、信息化和智能化支撑全流程生产。 该公司自研的T70X成功入选江苏省2026年首批次新材料拟认定清单。该材料是是新一代近α型高温钛合金，不仅具有优异的比强度，且高温性能突出，填补了国内700℃级别耐高温钛合金的空白，可应用于航空发动机和高速飞行器热端部件。 威拉里高效氩气回收型EIGA雾化设备成功入选江苏省2026年新技术新产品拟认定名单。 该装备采用智能化数字管控、模块化柔性设计，支持钛合金、高温合金等材料快速切换和连续生产，使单炉产能提升40%，设备利用率提高50%以上。 同时，该制粉装备还能实现氩气高效回收，使所制造的粉末具备绿色属性，在降低制造成本、助力环保的同时，也使所制造的粉末更能满足相关应用领域的要求。

3D打印材料不断推陈出新、持续取得进步，已成为专业耗材品牌Polymaker的常态。 在即去年推出耐高温的HT-PLA之后，这家公司在今年7月正式推出新一代耐热增强型的HT-PLA Pro。 这款新材料在能长时间承受近150℃高温（无负载情况）的前提下，韧性相比上代产品提升了101%，远超普通PETG，直逼工程材料ASA。同时，它的Z轴强度也提升了29%，且完好保留了PLA容易打印的特点。 8月12日-8月19日，P家新品HT-PLA Pro限时优惠：原价99元，单价享88折，4卷到手价65.3/卷，9卷到手价56.6/卷；叠加平台消费券后，4卷到手价56元/卷，9卷到手价49元/卷。活动期间，评价后可返订单金额的5%。 高耐热PLA系列还缺些什么？ 高耐热PLA并非是最近才出现的新材料。在过去几年里，Polymaker自家的HT-PLA以及其他品牌的类似产品，已经把PLA的使用温度提升到了120℃以上，因此PLA真的有了能在夏日车内、发热设备外壳等场景中应用的本事。 但在3D打印社区和一些模型的讨论区，我们经常能看到“车载手机支架发生断裂、3D打印配件在热环境下出现振动破裂”等等类似的讨论。 这些往往与材料韧性不足、层间结合力弱有关。 标准HT-PLA的冲击强度一般处于4-5kJ/m²的区间，比普通PLA略高，因此同样无法应对需要反复受力的使用场景。 这也就是当前HT-PLA的一个重要局限性——高耐热、但普遍韧性不足、偏脆。 这实际上是为了获得耐热性而在材料微观结构上做出的一种权衡，同时它也导致了常规HT-PLA的另一个应用短板——层间结合力不够，在高温下更易沿着层间出现开裂。 HT-PLA Pro要解决的就是这两个挑战，Polymaker在材料研发中引入了的两项核心技术——纳米增强和热韧性。 补足短板，核心性能直逼工程耗材 作为一款PLA耗材，HT-PLA Pro的多种性能组合直逼工程耗材。 1. 抗冲击性大幅提升 HT-PLA Pro的简支梁缺口冲击强度达到了9.94kJ/m²，较前代HT-PLA的4.94kJ/m²提升101%。且从材料对照表看，其抗冲击性能已经进入了ASA/ABS的量级区间。 2.热冲击疲劳是前代产品的9.7倍 Polymaker除还额外开展了一项定制热冲击疲劳测试，工程师在85℃的高温环境里模拟了反复冲击下的材料疲劳特性。 HT-PLA Pro在85℃高温环境下能够经受住864次反复冲击，而普通HT-PLA仅能承受89次，是它的9.7倍；PLA Pro为232次，是其3.7倍。 25℃下的疲劳测试 85℃下的疲劳测试 该材料和常见工程塑料对比的数据也很出色，它超过了同测试环境下的ABS（161次）、PETG（261次）和PC（456次）等常见工程塑料，仅有PA12明显比它强。 因此，HT-PLA Pro并非仅仅是理论上的性能优化，而是实际使用寿命有了量级上的提高。该测试场景直接契合车载和热腔打印机配件的真实工作情况。 3.Z轴层间强度提升近30% 通过纳米增强等技术，HT-PLA Pro的Z轴层间结合强度相比上代提升了将近30%。 层间强度对于高温使用场景环境非常重要，热环境会使结合力低的打印件更快出现分层失效情况。 4.打印态即可耐热近150℃ HT-PLA Pro保持着HT-PLA家族出色的耐热性能，其在打印态就能达到近150℃的耐热温度。 业内常用维卡软化温度和热变形温度两个指标来体现耐热性能。前者用来衡量塑料在没有负载受热时开始变软的温度，后者则表示在有负载状态下能承受的温度。 经测试发现，HT-PLA Pro在打印状态下的维卡软化温度能够达到148.3℃；在100℃下退火30分钟后，热变形温度达到了107.6℃。 这些数据直接体现在应用效果上，笔者去年采用上一代的HT-PLA打印的车内摆件，经历两个夏天的暴晒仍然无变形。 而HT-PLA Pro必然能进一步增加应用场景。不过，Polymaker却明确表明，不建议使用该材料打印汽车发动机舱这类极端高温且高载荷组合的场景。这是一种负责任的技术提示，它毕竟并不是工程耗材。 5.和普通PLA一样容易打印 HT-PLA Pro的韧性已接近ASA/ABS这两种工程耗材，但后者对于打印环境的要求要比PLA高的多。 ASA通常需要250℃以上的喷嘴温度、封闭的腔体以及100℃的热床，ABS出现翘边的风险则更高。 HT-PLA Pro在具备相近力学性能的时候，它的易打印特性和普通PLA没有差别，这对于把消费级设备当作主力的创客群体以及中小型工作室来说，将非常具有吸引力。 应用场景：哪些地方真正需要它？ HT-PLA Pro的核心价值在于它既保留了PLA系列的打印安全性、易打印性，同时具有更多的工程应用特性。Polymaker官方也着重推荐了它的应用场景： ➡️ 车载配件（核心推荐场景） 3D打印可以制作车内行车记录仪支架、ETC固定座、遮阳板眼镜夹、后排平板支架、出风口置物架等。但夏季封闭车内温度能迅速飙到60℃，普通PLA很快就会热变形。笔者使用一年的体验，确认了Polymaker HT-PLA的稳定性。 ➡️ 3D打印机自身配件 打印机热腔所处的工况是持续发热并且伴有振动，HT-PLA Pro在热疲劳抗性方面明显提升，因此能够被用于制作风扇罩、挤出机配件、AMS料管支架、皮带张紧器等。 有用户反馈说：“用PETG做的风扇罩没几天就变形了，而HT-PLA做的风扇罩一直都没有问题。" ➡️ 电子设备外壳与配件 路由器、开发板、机顶盒这类长期通电的设备，自身发热加上环境温度，内部温度可超过50-60℃，这种情况会持续数月甚至更长时间。因此，可以使用HT-PLA Pro制作定制外壳、走线固定件、散热风道件等。 ➡️ 户外与运动装备 在钓鱼、露营、航模这类户外场景里，会遭遇阳光直射和意外碰撞等考验，HT-PLAPro在这些应用中比普通的PLA以及PETG更有性能优势。 ➡️ 日常受力功能件 像各类夹子、挂钩、收纳整理件等，它们共同的特征是频繁受力且可能发生碰撞，材料更耐冲击将能提高这些品类的使用体验。 颜色多样，选择更随意 据笔者了解，HT-PLA Pro材料已在Polymaker天猫和京东官方平台上线，配色达17种，极大增加了用户的可选择性。…

近日，三帝科技公开了我国电力行业使用3D打印技术的一项案例。 其子公司中宏通铸造，通过将砂型3D打印技术引入特高压铝合金壳体的制造过程中，使生产周期从40天减少到5-7天。 今年7月，电力行业的龙头企业特变电工电气装备集团到访三帝科技，双方一同探讨了3D打印技术在电力能源产品中的应用前景。 该案例透露出我国电力能源行业使用3D打印技术的冰山一角，以三帝科技为代表的增材行业企业，正在为该行业提供一种新的解决方案。 电力行业面临的市场挑战：快速验证 电力能源装备制造长期面临“既要快速创新、又要稳定批产”的挑战，而国网、南网等企业的招标窗口期往往只有几个月，留给企业进行研发验证的时间极其有限。 以特高压GIS壳体为例，它是电力系统中超高压输变电里的核心装备，要承受极端的电压以及电场应力。制造过程中任何微米级别的气孔或壁厚偏差都有可能变成高压绝缘击穿的引发因素。 传统上制造这种大尺寸的零件，通常采用木模试制或金属模具。但它们实际上都存在长期没有解决的矛盾—— 木模试制速度快，制作周期约40天，但精度差、砂芯变形幅度大，铸造缺陷的概率高； 金属模具虽然精度高，尺寸稳定且品质有保障，但前期投入高；更为关键的是，如果设计需要改动变更，返工所需要的周期长达几个月。 如今，电力装备市场产品面临多品种、小批量的特点，传统开发途径都面临挑战。 3DP砂型打印：帮助企业抓住市场时机 中宏通所提出的方案不复杂却很有效。 它在研发验证阶段使用3DP砂型打印，完全替代传统木模，批量生产阶段再切为金属模低压铸造。 以GIS壳体这类结构复杂的零件，3D打印的优势非常明显。 中宏通在5到7天内就打印出了砂型并浇注出了原型件，比传统木模工艺的生产周期缩短了80%以上。 而且，3D打印采用数字制造，设计一旦变更，次日便可重新打印验证，试错成本低，这直接体现在制造灵活性上。 在制造精度方面，砂型3D打印的尺寸精度及表面一致性远高于木模，铸造出来的零件质量接近金属模的水准，能够当作有效的工艺验证依据。 但砂型3D打印在铸造行业早已不是新技术。 在这个案例中，中宏通将该技术融入到了从验证到量产的制造流程中，它解决的并不是工艺问题，而是研发节奏和市场时机的问题。 验证与量产在同一处完成，无需流转 当零件确认合格之后，中宏通转换采用金属型低压铸造工艺来开展批量生产。 该公司拥有每年生产5000吨高端铝合金零部件的能力，并且配套专业涂装产线，具备从铸造环节到表面处理的完整交付能力。 其用户不用在3D打印供应商和铸造供应商之间来回切换，验证和量产都在同一个体系内完成，所有数据的一致性和质量的可追溯性都能得到保障。 三帝科技作为砂型3D打印装备及服务的重要提供商之一，其砂型3D打印技术已在铸造行业实现规模化应用，但更引人注目的是其商业模式的变化。 2024年，三帝科技成功并购中宏通，这使其具备了从设计、3D打印到铸造以及机加工的完整制造能力，它也从3D打印技术开发商、服务商，转变为了铸造综合解决方案提供商。 3D打印技术所发挥的价值也不再只是提供快速样件，而是变成了整个制造交付体系里起到前端加速作用的部分。 中宏通先后通过平高电气、思源电气、泰开集团、韩国LS产电等多家国内外头部高压电气生产企业的严格资质审核，品牌口碑与行业认可度稳居行业前列。 电力能源行业所需要的铸造零件种类繁多，如变压器油箱、换流阀阀厅构件、断路器壳体、互感器支撑件等，大多结构复杂、制造数量少，这恰好是3DP砂型打印能大显身手的场景。 如今，特变电工这类龙头企业已开始探索将3D打印技术融入到生产制造体系中，这极有可能推动电气行业3D打印应用，从单点验证朝着行业整体应用的方向发展。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经授权，谢绝转载。#增材制造 #3D打印

金属3D打印采用多激光，是因打印尺寸的增加和对打印效率的追求。但知名高校鲁汶大学，却变换了多激光的使用方法，成功在材料中获得了特定组织，还在材料内部制作出了特定图案。 这让笔者想起了西空智造的锻打印技术，该技术首先采用1064nm波长的红外激光成形零件，同步使用脉冲激光锻打特定部位。 鲁汶大学与之类似的是都采用双激光，但机理完全不同。这两项进展都为如何使用多激光进行3D打印拓宽了思路。 金属3D打印已解决和未解决的问题 如今，3D打印能够实现更高设计自由度的优势已经被广泛认可，此前那些包含内部通道、复杂拓扑结构甚至晶格特征的产品正在大量用于航空航天、汽车和医疗等行业。 虽然对3D打印零件安全性的顾虑已经很少，但研究界并未停止对一个目标的追求——控形控性。但是，这个词在工程实践中被提到的次数已经越来越少。这或是因为将控性的研究转化为实际制造的效果，并不尽如人意。 材料的微观结构决定了零件的性能，如强度、延展性、疲劳寿命和耐腐蚀性。 在激光粉末床熔融（LPBF）工艺中，这些特性很大程度上取决于材料在打印过程中的热历史。 控形控性的的目标就是希望能够不依靠热处理，就能直接获得所需要的微观结构。 一个典型的应用场景是，石油、天然气、化工和海洋领域需要材料同时满足强度和耐腐蚀性，超级双相不锈钢因为材料中的铁素体和奥氏体比例大致相等，成为这些应用中的高价值金属。 但LPBF金属3D打印工艺固有的高冷却速率，几乎完全抑制了奥氏体的形成。其结果是，成型后的零件主要由铁素体组成，强度高但脆性大，耐腐蚀性能也受到影响。 打印后进行炉内热处理一直是获得理想微观结构的唯一可行方法，但这会增加成本、时间，并增加变形风险。更重要的是，这种方法会导致整个零件的微观结构均匀，而工程师真正需要的是能够局部改变零件的性能。 利用双激光解决成分组成问题 目前，常规的手段包括调整打印参数、扫描策略、添加辅助能量场、材料设计和过程控制等。 很多研究机构和高校实验室已经取得了不错的研究成果，但在工程实践中仍然处于探索阶段。 这是因为这些方法都存在同样的局限性：空间分辨率有限、材料间的通用性差，而且几乎没有证据表明它们能够扩展到工业相关的零件尺寸或打印速度。 超级双相不锈钢的微观结构对热历史极其敏感，且对性能至关重要，因此其耐高温性能尤为突出。这种最需要原位微观结构控制的材料，其微观结构控制难度也最大。 鲁汶大学解决该问题的思路与以往研究完全不同。他们采用搭载双激光器的3D打印机，一束激光用于熔化成形零件，一束作为“尾随热源”对刚刚熔凝的区域进行精确加热到指定温度范围，然后再使其进一步冷却。 对于超级双相不锈钢，奥氏体可以在800–1200°C的范围内从初生铁素体组织中形核并生长。只要材料在该温度范围内停留足够长的时间，就能发生原位相变，打印完成后就无需再进行热处理。 该过程的原理很清晰，但实际操作起来就困难重重。例如，尾随热源如何通过激光参数调控，精确控制热量输入，热量穿透到下一层是否造成影响；商用打印机并不支持此类定制开发，又该如何解决？随打印高度增加，热积累也会增加，输入的能量如何实时调整？这种处理方式所带来的新生奥氏体经理通常在1μm甚至更小，该如何表征？ 来自Materialise 总之，思路有效但做起来很困难。鲁汶大学并非解决了所有问题但进行了大量尝试。 研究人员采用模拟的方法获得了哪些参数能够将材料温度达到所需要的范围，并进行了实验验证。对于软件权限问题，研究基于Materialise Control Platform (MCP) 和 Build Processor SDK (BP-SDK)，实现了对激光的高级别控制，如针对每个单独的扫描路径，指定哪个激光器发射、功率是多少、发射时间是多少，以及它与旁边光束的关系等。 单激光和双激光单轨扫描实验的示意图及所分析的截面 结果表明，通过调整尾随热源激光的功率和偏移量，该团队将奥氏体含量从高速单激光条件下的0% ，调整到了48%。这种过程控制水平，以前从未在超级双相不锈钢上得到验证。 此外，他们还发现利用该技术可以在零件内部嵌入特定图案，只有零件被切开时才能看到，这证明了打印过程可以实现相位控制。 在材料内部获得的图案 对金属3D打印应用的真实影响 单从微观组织这一个目标来说，鲁汶大学取得了关键成果。但研究同时指出了一个关键问题——制造效率与材料的差异性。 为了获得需要的奥氏体，他们不得不将打印速度调到极低。例如，正常的速度为750mm/s，但实际打印的速度为15mm/s，差了20倍。 这就导致制造效率极慢和成本升高，对于工业应用来说就适用性不足。因此，该团队未来的研究将侧重于仅对真正需要的改性的位置适用特定该工艺。 此外，这种方法对材料的实际相组成特性直接相关。双相不锈钢的打印态几乎全部是铁素体，晶界处有氮化物析出，恰好能成为奥氏体的形核位点。如果换一种材料，可能根本不存在这种明确的相变窗口，导致方法无法拓展到其他材料。 但无论如何，这项研究仍然证明了原理可行，真正困难的是如何从研究转化为工程实践。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经授权，谢绝转载。#控形孔性 #3D打印

高熵合金具有独特的多主元素固溶体结构，在强度、耐腐蚀性、耐热性和抗辐射等方面展现出传统合金难以比拟的性能优势。 它可以用于制造发动机热端部件、活性毁伤材料，飞行器、反应堆、深海耐压结构件，也可用于电磁屏蔽和半导体封装结构制造。 但高熵合金强度和硬度都很高，很难通过机械加工获得大型复杂的几何形状，一定程度上限制了高熵合金的应用。 欧瑞康LPBF工艺3D打印的高熵合金叶轮 目前，激光3D打印已经成为高熵合金的重要制造手段。主要的工艺路径又分为粉末床式和送丝/粉式，其中后者主要用于制造大型的高熵合金零件。 但是，此类合金在3D打印过程中易出现应力集中，导致晶间开裂从而影响质量和性能。在国内，能对高熵合金进行激光送丝3D打印的可选激光头也不多。 笔者注意到，通历激光的环形光斑方案同轴送丝送粉激光头为攻克高熵合金的高质量3D打印提供了硬件保障。 3D打印核心器件，十年引领国产化替代 通历同轴送丝送粉激光头从2017年便开始了研发工作，当时该核心部件被海外厂商垄断，国内几乎无人入局。 研发初期，通历曾尝试多种光学方案，从同轴一分四光束方案、同轴多光束方案到锥反射环形光方案等，但效果均不理想。 初期方案工艺窗口太窄，只能应对平面结构件的加工，一旦面对三维曲面复杂增材，就难以实现规模化制造。 于是，团队将重心转向拓宽工艺窗口，不断寻找新的光学技术方案。 2021年成为通历激光发展的里程碑节点。 团队成功推出首款成熟同轴送丝送粉激光头，实现规模化量产，一举填补国内技术空白，成为国内首批掌握该成熟核心技术的本土企业，正式开启国产激光头的进口替代之路。 至今，同轴送丝已更新至第十代。 送丝3D打印高熵合金 送粉3D打印高熵合金 环形光斑、复合热丝电源/电弧 高熵合金激光加工功率约4800w，通历第10代同轴送丝头，功率达到了12kw。 面对高熵合金此类高温材料，中空环形的光束轮廓直接聚焦到丝材和工件表面之间的交汇区域。 因此，光束能量强度全向分布，均匀预热，可完全控制加工过程中的能量输入，轻松实现熔融，激光头对加工轨迹无方向性要求，同时也可进行反重力打印。 通历“内丝外光”方案，熔融过程中飞溅少，减少由飞溅带来的材料损失，降低成分偏离设计配比的风险。 高熵合金应用多为大型工件，为了提高加工效率，通历同轴送丝送粉激光头，增加了热丝电源或增加电弧进行复合打印，为丝材预热，加快成型速度。 以钢材为例，增加热丝电源后每小时成型钢材4kg，增加电弧后每小时成型钢材7kg，灵活的制备方式为材料制备提供更多可能。 ​3D打印的形式极为灵活 通历激光第十代同轴送丝送粉激光头，可单送丝、单送粉，丝粉同送、一层丝一层粉，材料制备方式灵活，为工艺引入了更高层次的设计自由度。 此外，该激光头能够在复杂的三维空间中控制材料分布的方向性和多样性，系统集中控制，功能之间不捆绑，各加工单元可单独执行加工，减少对材料的浪费。 这种灵活性为复杂几何形状的多材料制造提供了一种更可靠的方法，降低了制造成本。 在材料输送方面，通历激光自研了送丝机和送粉器。 其中，送丝机最大拉力≥4kg，速度最大可达16m/min，送丝精度±0.1mm，丝材线径可兼容多款规格，可送丝材线径0.8-3.5mm。其重量仅3.9kg，使整套方案配置更轻更小，减少了干涉和负载的可能性。 通历送粉器能够输送粒径为20-800μm的金属粉，粉筒数量可单桶、双桶或定制。 通历激光送丝机和送粉器 此外，通历还允许用户手动调整激光焦点，可实时调控光斑大小；可选配CCD相机和熔池监控，这为科研和生产制造提供了全方位、多维度的质量保障措施。 高熵合金优越的性能和极差的可加工性之间的矛盾，一直是科研界试图突破的重要难题。一个品牌能够沉浸十年不断迭代产品，表面上是攻克了一个“激光头”，实质上是掌握了对极端材料的制造能力，从而为真正打开工程应用空间创造条件。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经授权，谢绝转载。#增材制造# #3D打印#

近日，西空智造联合西安交通大学材料科学与工程学院陈凯教授团队，依托自主研发的M100型电子束选区熔化点打印设备，开展DZ125、DD6镍基高温合金增材制造研究，取得新突破。 针对高γ′相镍基高温合金裂纹敏感性高、组织调控难、成形精度受限等共性难题，联合攻关团队成功制备出成形完整、组织可控的高质量试样，探索出了高温预热、熔池调控与扫描策略协同优化的形性协控技术路径，为航空发动机复杂热端部件的快速制造与高性能修复提供了全新解决方案。 典型的“不可焊”镍基高温合金 DZ125与DD6是面向航空发动机高温工况的定向晶、单晶镍基高温合金，以γ′相沉淀强化为核心机制，兼具优异的高温持久、蠕变及疲劳性能，是航空发动机涡轮叶片等关键热端部件的核心用材。 此类合金富含Al、Ti及Hf、W、Mo、Ta等元素，在提升γ′相占比与高温承载能力的同时，也拓宽了凝固温度区间，但加剧了元素偏析与晶界低熔点相形成的倾向。 因此此类合金裂纹敏感性极高，属于典型的“不可焊”镍基高温合金。 20*20*80mm规格打印试样 ​行业痛点问题 长期以来，定向凝固镍基高温合金部件主要采用精密铸造与定向凝固工艺制备。如今，航空发动机热端部件正在向薄壁化、空心化、复杂冷却结构方向发证，传统制造路线面临多种制造难点。 一是复杂结构成形能力受限。传统精密铸造依赖模具与型芯，工艺流程繁琐，成形一致性与良品率管控难度大，研发与制造周期长。 二是激光增材热裂纹难以抑制。高γ′相镍基高温合金快速凝固时，易发生元素偏析并形成晶界液膜，在凝固收缩与热应力耦合作用下易开裂；而LPBF 3D打印工艺温度梯度大、冷却速率快，会进一步加剧液化裂纹风险，缺陷控制难度高。 三是材料利用率低、制造成本高。传统铸造配套后续机加工的材料损耗大，加之镍基高温合金含多种高价战略合金元素，导致复杂构件的试制与小批量生产成本居高不下。 四是返回料循环利用难度大。含Al、Ti等活性元素的高温合金粉末易氧化，循环使用过程中易引入夹杂、产生成分波动，对粉末洁净度与成形件冶金质量管控提出了更高要求。 打印态DZ125合金内部金相   电子束多参数协同，实现裂纹抑制与组织调控 高γ′相镍基高温合金的增材制造中，缺陷控制与组织调控受多种参数叠加影响。 能量输入不足易引发未熔合缺陷，能量输入过高则会加剧元素偏析、局部重熔与热应力集中，需在充分熔化、缺陷抑制与组织可控之间寻找到合适的工艺窗口。 西空智造和西交大联合攻关团队，结合DZ125、DD6合金的凝固特性，针对粉床预热温度、电子束功率、扫描速度、搭接率及扫描路径等核心参数，开展了系统优化，构建了“高温预热—熔池形貌调控—扫描策略匹配”的协同控制方法。 高温粉床预热可以降低成形过程的温度梯度与热应力；匹配电子束功率与扫描速度，能够获得浅而稳定的熔池，抑制局部过热与元素偏析；优化扫描路径及熔道搭接率，可以调控局部热流方向、熔合区形貌及凝固组织的外延生长行为。 内部机械抛光态样品展示 基于优化工艺，团队成功制备出高温合金成形样件。 试样轮廓完整、表面质量优异，无开裂及成形失稳现象。金相、CT与电子背散射衍射（EBSD）分析显示，试样内部裂纹、孔隙、未熔合等缺陷得到有效抑制，打印态晶粒组织可以沿沉积方向呈稳定的〈001〉取向，实现柱状晶定向生长，同时也可以基于成形参数调控制备粗大等轴晶组织。 X射线CT探伤显示样品内部无裂纹产生 打印态高温合金定向晶、等轴晶组织可控 结果证实，M100电子束设备可在匹配工艺窗口内，实现DZ125、DD6两类高裂纹敏感性镍基高温合金的稳定成形，具备复杂构件制造的技术基础与拓展潜力。 此次研究验证了西空智造M100型号国产电子束点打印装备在难焊镍基高温合金成形方面的工艺潜力。 后续，西空智造与西安交通大学团队将进一步围绕复杂结构尺寸精度、成形组织稳定性、高温力学性能及服役可靠性开展研究，推动相关技术由材料试样验证向典型构件制造和工程应用过渡，为航空发动机热端部件的快速研制、高性能修复及结构功能一体化制造提供技术支撑。 相关论文： 1.Turn Nonweldable Ni‐Superalloys Printable and Microstructurally Controllable 2.Achieving and stabilizing fine near-equiaxed grains in additively manufactured Ni-superalloys 注：本文由3D打印技术参考创作，未经授权，谢绝转载。#锻打印#‍ #3D打印#

本周工业级3D打印多项进展。 3D打印医疗应用取得重要突破 3D打印技术在医疗领域有着重要应用，但传统上由第三方加工厂或医疗机构的集中式打印中心提供产品，交付周期长，使用现场无法立刻修改而须重新下单。医院与这些制造中心的关系是客户与服务商的关系。 但这种情况在今年7月发生了改变。由3D Systems提供技术服务的即时护理机构——沃尔特·里德国家军事医疗中心的3D医疗应用中心（3D MAC），成功获得FDA“授予的“3D MAC钛颅骨板系统”3D打印植入物医疗器械许可。 这意味着，3D打印的生产地点将转移到最终的治疗现场。医院不必再下单、发数据、外部打印完成再邮寄回医院，而是由院内设计和打印，即产即用。 该应用涉及一项名为501（K）的授权许可，仅要求产品证明与现有产品“实质等同”。这已经不是一款产品的突破，而是认证了一种全新的医疗制造模式。 而获颁该许可，体现出FDA对现场3D打印植入物的可行性、安全性和有效性的充分认可。 3D Systems为帮助实现监管准备与临床创新，提供了工艺控制、器械设计优化、增材制造工作流程和监管战略方面的专业知识。 首次向即时护理机构授予FDA许可的植入物，标志着医疗制造正在向“靠近患者床边”转型，它巩固了3D Systems在推动即时护理制造方面的领导地位，进一步加强了其在先进的患者特异性医疗制造方面的能力，并展示了该企业帮助医疗机构将临床创新转化为合规商业化产品的能力。 太空3D打印取得新进展 日前，美国公司Auxilium Biotechnologies首次在太空成功3D打印了肾脏和肝脏组织、软骨以及28个用于神经修复的植入物。 该实验在国际空间站（ISS）上使用了其AMP-1轨道生物打印机开展，所使用的生物墨水由活细胞和生物材料混合而成，通过逐层沉积的方式构建出类似人体组织的结构。 Auxilium公司瞄准的是一个非常具体的应用领域——类器官。 类器官是一种微型三维模型，能够模拟人体器官的功能，用于研究疾病、测试药物或预测治疗反应。这项技术的核心在于寻找动物实验的替代方案。 目前，类器官是在地球上制造，然后送入太空。如果能够通过生物打印技术直接在轨道上制造类器官，研究人员就可以按需获取，而无需依赖发射计划或地球上的供应链。该任务证明，单个自主制造平台可以在同一次飞行中同时生产活体组织和可植入医疗器械。 华翔医疗海外3D打印应用突破 近期，国内医疗3D打印服务企业华翔医疗，在巴基斯坦完成海外首台3D打印个性化多孔髋关节填充块植入手术，展示了国产3D打印个性化骨科解决方案在海外复杂病例中的成功应用。 华曙高科为此次手术提供了个性化的多孔髋关节填充块、半骨盆假体及手术导板。曙高科的医用级3D打印解决方案，包括3D打印设备、材料、工艺、产品设计，以及产品检测和无菌生产等全套流程，拥有完全自主知识产权。 华翔医疗基于华曙高科的3D打印解决方案，已获得7张骨科植入物三类医疗器械注册证及多个备案证、二类医疗器械注册证，涉及钛合金、钽金属和高分子尼龙材料。 EOS在中国申请新专利 笔者近日注意到，EOS正在中国申请一项关于3D打印“预检”软件的新专利，于7月28日获得授权。 该发明涉及一种基于计算机的、用于检查逐层3D打印的模型特征，具备识别潜在问题的能力，检查项包括最小壁厚、孔径、狭槽尺寸、最小特征分辨率、悬垂面阶梯效应、最大壁厚等，一旦超出极限便会标记。 此外，该发明所涉及的系统不仅能发现问题，还能自动调整模型参数，甚至通过有限元分析来优化零件的重量、刚度、强度等机械性能。 虽然经验丰富的机器操作员能够自主识别出打印的风险，但EOS所描述的是一种更正式的增材制造设计评审流程。在作业进入构建队列之前，该软件会判断几何形状是否适合在所选设备上进行稳定的加工。 它所涉及的工艺类型不仅包含金属3D打印，还包括SLS激光烧结。 但这项专利的申请时间是2016年，获得授权则是在2026年，10年的审查周期非常少见。即已获得授权，就还有20年的保护周期。 中国如今已拥有庞大且不断发展的工业增材制造生态。如果EOS计划在中国销售软件、集成生产工作流程或严格控制的机器和材料包，那么涵盖机器特定可制造性检查的工作流程专利将具有重要的战略意义。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经授权，谢绝转载。#增材制造 #3D打印

国内商业航天领域正在快速增长，3D打印企业受益其中但同样竞争激烈。能不能打印出来已经是过去式，现在拼的是交期、质量、可重复制造能力以及成本。 在航天应用中，大尺寸的铜合金推力室正在成为多家企业比拼技术的新应用，因为纯铜和铜合金难打印已经是老生常谈，能打印小尺寸样件也许可以，打印米级大尺寸的推力室就要考验更多技术能力。 这里面不仅有企业之间的竞争，也有技术的路线选择。在即将到来的Formnext深圳3D打印展，我们即将看到这场竞争的缩影。 红光打印铜合金推力室竞争激烈 纯铜对红外激光的吸收率仅2%-5%，铜合金能好一些，但也在10%以下，仍然不能像不锈钢、钛合金那样较易打印。 但如今，多家使用红光路线的企业均表示能够实现铜合金的高质量成形，专业的3D打印服务商以及终端的商业航天企业也在使用红外激光打印CuCrZr。 Launcher 3D打印的大尺寸铜合金推力室正在不断试车 这是因为他们通过一系列组合拳克服了这一工艺难题。 例如，必须使用足够高的激光功率配合特定的扫描路径，创造出一个能锁住激光能量的熔池，使粉末充分熔化，防止出现未熔合等缺陷； 当铜合金由粉末变为液态时，吸收率又会经历剧烈变化，这就会导致熔池飞溅，红光路线企业需要通过工艺调整证明自己能够控制这种不确定性，让打印过程稳定、可预测、可重复。 铂力特3D打印铜合金推力室过程 此外，红光路线企业需要解决的还有设备自我保护——防止系统元件被反射的激光伤害。 如今，绝大多数激3D打印技术开发商使用红光路线打印铜合金推力室取得了突破。 铂力特在2021年推出了BLT-CuCrZr材料，并在当时进行了工艺验证，确定其适用于航空航天发动机燃烧室、散热器等场景。 2025年，其展示了一款尺寸为φ502×946mm的CuCrZr推力室铜内壁衬里，该部件采用6激光3D打印机和0.04mm的大层厚，打印时间288小时（约12天），体现出装备长时间稳定运行的能力。 此外，笔者还注意到铂力特在2026年还展示了一件CuCrNb铜合金打印的喷管，该材料为铂力特自研，具有更高的高温强度。 华曙高科在2023年与首都航天机械有限公司来联合开发了能够打印大尺寸铜合金的专机——FS621M-Cu，其搭载4台红外激光器，成形高度达米级，并在当年表示成功制造了直径超600mm、高度超850mm的推力室深部内壁试验件。 2025年，华曙在铜合金3D打印方面再次取得突破——推出了适配铜合金的光束整形技术，能够以0.06mm和0.08mm大层厚打印铜铬锆，并展示了该技术在中等设备FS27M上的打印部件。 汉邦激光在铜合金推力室增材制造领域也展现了突出的设备先进性与工艺实力。HBD P400设备搭载6×1000W高功率激光，通过自研光路系统与精密成型技术，成功攻克铜合金对激光高反射的行业难题。设备独有的防反射成形舱，能有效减少激光散射干扰，确保打印过程持续稳定。 在工艺上，汉邦激光实现了推力室的一体化成型，可一次性成形包含内流道、喷注结构与燃烧室的复杂构件，结构可靠性达航天级标准。 此外，倍丰智能于2026年推出了由铜粉、红光铜打印装备以及打印工艺组成的综合解决方案，并展示了铜合金打印的燃烧室模型。 易加三维在2025年展示了多款铜合金3D打印样件，如以374小时打印的米级铜合金喷管、以472h打印的450mm高的纯铜尾喷等，均突出了设备在长时间打印高反射材料时的稳定性。 易加三维打印的铜合金喷管φ735x1010mm 绿光打印：解决高反之后的新挑战 铜对绿激光的吸收率高达40%以上，完美规避高反射问题。但绿激光器的提供商仅有几家，这使得采用绿激光打印铜这种高反射金属，已经自成一派。 典型的代表企业自然仍是希禾增材，其母公司公大激光已开发出从百瓦级到千瓦级的绿激光激光器，希禾增材也得以在该技术领域建立起强大的护城河。 但极高的吸收率会使得绿激光打印纯铜可以像红外激光打印不锈钢那样轻松吗？这里需要考虑另一个问题，铜的高导热特性。 从导热效果来看，纯铜是不锈钢的26倍，这导致材料在熔化后的热量无法像后者那样集中在熔池附近，而这是实现熔池稳定和层间良好结合的关键。所以，绿激光解决了能吸收多少能量的问题，但如何稳定熔池仍旧有挑战。 希禾增材航空航天推力室产品 但希禾增材明显已经将此克服，它不仅展示了高度达一米的铜合金尾喷管，还有接近半米的纯铜燃烧室。所以，在Formnext深圳展上，关于采用绿激光如何实现更改的制造，这应该是一个好问题。 殊途同归：从可行性到工业应用的竞赛 关于两种路线谁更有优势的问题尚没有定论，至少到目前来说两边均认为己方更有优势。上面的解读我们也仅仅是把问题摆出来，各方都为最终应用有不同的绝活。 但无论红光还是绿光，竞争焦点最终会从工艺可行性转化为能否每一次都能稳定可靠的制造、全周期的经济性、以及交期能否确定，这都是对工艺稳定性的考验。 截至目前，国内已公开报道的交付测试或应用案例极为罕见，但这并不意味着没有进展。在即将到来的Formnext深圳展，我们期待看到更多企业用实物、数据和案例。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经授权，谢绝转载。#增材制造 #3D打印