8月5日，最新一期Nature正刊更新了一项3D打印技术研究——来自清华大学机械工程系的欧阳礼亮教授团队发表了题为“In‑situ particle‑to‑fibre transformation of hydrogels for 3D printing”的文章。 这项研究提出了一种名为Shift的全新3D打印技术，它解决了生物制造的一项重要难题——让3D打印的人造组织，从无序凝胶，变成了内部拥有清晰脉络，能像真实肌肉那样收缩，并具有神经那样定向传导能力的仿生活组织。 但你能想象到，这项突破的灵感是受到了兰州拉面制作过程的启发吗？！ 真实的肌肉、神经和血管，内部都是高度有序的平行纤维结构，也就是它们都是有方向性的，这在该领域又被称为是各向异性。 采用挤出式3D打印（直接墨水书写）水凝胶等软材料，是目前常用的生物制造手段，它像挤牙膏一样把材料从喷嘴中挤出，然后层层堆叠成三维结构，通常被研究人员用来制造各向异性组织。 但该技术存在两个难题。 一个是流动性和定型，墨水的流动性必须足够好（够稀）才能挤出，但要保证打印的形状不塌陷又需要墨水足够稠，解决该问题的方法通常是使用支撑浴。 另一个问题更为困难，怎样在组织内部制造出精细的微结构来实现各向异性。通常使用的方法包括更换喷嘴、预设流道等，以及利用剪切力让墨水中的分子链或预先混入的短纤维被迫顺着流动方向排列。但这些方式要么受制于喷嘴的物理尺寸极限，没办法制作更精细的结构；要么是短纤维/分子链排列不均匀，很难做出高品质、整齐划一的内部取向结构。 清华大学团队开发了一种新方法，称之为“剪切-拉伸诱导原位颗粒-纤维转变”方法，缩写为SHIFT。就如同前文所述，它的开发灵感来源于拉面制造工艺，可以把该过程理解为“边打印、边拉扯”的精密制造过程。 整个制造过程分四个步骤——配制墨水、打印挤出、定型和后处理。 墨水包含两种特性完全相反的材料混合而成，分别为遇热变软、遇冷变硬的明胶，以及遇热变硬、遇冷则变软的泊洛沙姆。在这项技术中，明胶颗粒均匀地悬浮在液态的泊洛沙姆溶液中，制成打印墨水。 墨水装入打印机后，会从类似针头的喷嘴挤出。因“针头”内部存在收缩区，流速会急剧增加，在流动方向上会产生黏性拉力，把原本的明胶颗粒像拉面一样瞬间拉长，变成极细的纤维，其直径最小为5μm。 这个过程必须配合精确的温度控制，在所设定的环境中，明胶颗粒受热变软能够被拉伸，而包裹它的溶液则因受热开始凝固变硬。两种材料完全相反的属性，让刚被拉长的明胶细丝直接被周围凝固的“壳”锁定困住。 研究人员发现，这种制造方法能够同时打印多种组分，也就是说，在打印过程中，可以加入多种颗粒，最终在挤出的细丝中包含平行排列的不同纤维束。此外，最终的纤维粗细与通道的收缩程度和初始颗粒大小共同决定，跟挤出速度几乎不相关，研究人员能够准确预测纤维直径。 最后一步是根据最终用途选择后处理方案。例如是需要植入，还是用作培养基，可以选择是否去除外壳结构。 如果最终用途是做植入，在洗掉外壳之后需要注入真正的生物基质，再进行紫外光固化让整体结构重新定型。 需要注意的是，外壳在洗掉时，内部的纤维也会变成散乱状态。但研究人员在墨水配制时，可以在明胶颗粒中引入了光固化成分，在洗掉外壳之前，先对打印出来的整体照射紫外光，就能内部纤维彻底定型。之后，洗掉外壳的纤维可以用于构建血管网络，也可以注入生物基质再固化用于植入。 研究人员探索了这项技术在再生医学领域的应用可行性。 他们把肌肉细胞裹进打印结构后，细胞能够沿着微纤维生长，能够融合成长3mm的肌管，而且能在培养皿里能自发抽动。 进一步的，他们还对小鼠进行了大块肌肉缺损修复实验。将打印好的含细胞的SHIFT支架植入8周后，其肌肉恢复效果、步态、抓力等，几乎接近健康小鼠。 此外，还验证了引导断裂神经定向再生的效果，SHIFT技术打印的支架成功桥接了断端。 这项研究发现了拉伸流变和相反相转变的软物质变形的物理现象，并将其用于3D打印来实现功能性生物组织微结构的制造，未来在医疗领域或有重要应用空间。 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

今年夏天全球各地都格外的热，但如果不需要空调就能让房间降低7℃，你会不会感到很神奇？ 笔者注意到，奥地利格拉茨理工大学建筑与媒体研究所，提出了一种节能城市热岛解决方案——利用高孔隙率陶瓷3D打印立方体来实现降温。 它结合了传承数百年的被动冷却知识和最先进的增材制造技术，既可用于室内降温，也可减轻城市热岛效应。 这项研究于8月4日报道，迅速引起了广泛关注。 3D打印冷却墙——陶土+TPMS+高度多孔结构 笔者查询到，他们所制作的冷却墙由边长约为23厘米的立方体堆砌而成。 这些立方体采用数字化设计，整体为TPMS极小表面几何结构，在保证极小材料用量的同时，提供了极大的表面积。 它使用陶瓷粘土混合物作为原料进行3D打印，打印好的粘土制品在低温下烧制，可以获得高度多孔的结构。 水通过毛细作用被多孔陶瓷吸收，并均匀扩散到整个几何结构中。这形成了一个大的蒸发表面，水在其上不断蒸发，吸收周围环境的热量。 在格拉茨工业大学一间闷热的阁楼中进行的一项现场测试表明，这种方法效果显著。在受控的实验装置中，在注水立方体附近测得的温度下降了近7摄氏度。 为了进一步提升冷却性能，研究团队还在尝试仿生方法。 他们将真菌培养物和锯末作为营养培养基添加到粘土中。真菌丝状体的线状网络会在材料中生长并形成精细的网络。 然后，他们将粘土-真菌混合物进行3D打印并烧制。真菌菌丝体和锯末燃烧后，会留下微孔和大孔网络，水可以通过这些孔隙在立方体内部高效扩散。 3D打印发挥重要作用——适用于公共环境 格拉茨工业大学建筑与媒体学院副教授米莱娜·斯塔夫里奇表示，“这种方法已经沿用了几个世纪，就像是传统的陶罐和风塔降温。 关键的技术进步在于3D打印技术的应用，它使我们能够用粘土混合物制造出高度复杂、多孔且功能优化的几何形状。” “这些特殊的结构能够特别有效地储存水，而且尽管体积很小，却能产生巨大的蒸发表面。”克里斯蒂安·里斯托斯基的硕士论文正是研究如何将立方体和供水系统整合到冷却墙中。 一面独立的、两米见方的演示墙现已安装在格拉茨工业大学新技术校区，同时研究团队也欢迎和规划人员、企业共同评估这项技术。 该团队还在尝试其他新研发的材料混合物。其中一个重点领域是当地诺伊西德尔湖的沉积物，这些沉积物需要定期疏浚以减缓淤积。未来，这些沉积物有望成为一种可持续的建筑材料，并通过3D打印技术制造。 陶瓷墙体为高能耗的制冷系统提供了一种资源节约型替代方案，适用于住宅、办公楼、学校、公共场所和候车区等。 金属3D打印弹热冷却系统 在不产生传统系统相关环境成本的前提下，为汽车、建筑物和工业设施提供制冷和供暖的另一项应用是弹热冷却系统的开发。 欧盟委员会已将弹热冷却技术认定为现有冷却技术最有前景的替代方案，世界经济论坛也将其列入“十大新兴技术”之列。 它利用的镍钛合金的形状记忆特性，材料在受到机械应力时会释放也会吸收热量，具体取决于它是被拉伸还是被压缩。 来自德国萨尔兰大学的研究人员就在开发这项应用，他们利用金属3D打印技术制造了多孔的三维镍钛晶格，可以增加与流动介质（空气或水）进行热交换的表面积，从而提高传热效率。 弹热效应依赖于镍钛晶格内的可逆相变。在室温下，这种合金处于高温相。当对材料施加拉伸或压缩应力时，就会迫使它转变为低温相。只要利用这一过程，就可以调节环境温度。 研究人员表示，“利用金属3D打印晶格是弹热技术发展的下一个阶段。我们已经在考虑实际应用，并开发适用于现实世界的解决方案。” 从这两个案例可以看出，3D打印正在新型热管理领域发挥重要作用，核心在于结合特殊结构和功能材料，来放大物理效应。 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

3D打印技术参考注意到，西空智造在7月份推出大尺寸锻打印设备——i3D-AD650S-Z，它具有660×660×740mm的成型尺寸，搭载了4台打印激光器和4台强化激光器。 这台装备的推出不仅完善了西空智造的产品矩阵，也是锻打印技术的重要升级，同时也将拓宽我国航空航天、能源动力等行业大尺寸零件高性能制造的边界。 ➡️ 多激光打印+光斑稳定系统 大尺寸设备普遍配备更多的激光数量。660mm的成型幅面搭配4台打印机激光器，可将成型幅面划分为4个区域，既保障打印质量又提升制造效率。 但大尺寸零件的3D打印动辄几天甚至几十天，光学元件长时间受热极易发生热漂移，导致激光焦平面发生变化。这种焦点偏移会造成实际加工时的光斑大小和能量密度发生波动，进而影响打印质量。 为保障整体制造质量，3D打印技术参考注意到西空智造在660mm级大尺寸设备中，集成了光斑稳定系统。它能够在打印过程中实时补偿离焦偏差，确保光斑在整个成型区域和打印过程中能量密度的一致性，这对于大型零件高质量稳定打印和产品的一致性具有保障。 ➡️ 锻打位置可选，激光路径智能规划 由于锻打印技术还包括一个激光冲击强化的环节，在大尺寸过程中，采用单台激光器进行锻打将拖慢整体制造效率。 此次660mm设备的重要升级，还体现在4束锻打激光数量的同步升级，这可以匹配打印与锻打的整体成形步骤。 另有一点值得关注，从西空智造的描述可以看出，零件锻打位置并非全部，而是能够选定。 对选定位置的区域，软件能够自适应规划多光束扫描轨迹，对特定位置实施冲击强化，这样既保证了结构完整性，又节省了整体加工时间。 ➡️ 多振镜高效协同 i3D-AD650S-Z的特殊之处在于8台激光器需要执行两种任务，西空智造采用了多振镜协同控制技术及专用工艺软件，多台激光器可分区打印也可串行工作，支持多工艺交互与多参数配置协同，制造灵活性很高，打印效率为60～120cm³/h。 ➡️ 锻打印技术可成型易开裂材料 锻打印的重要技术优势是能够抑制成型裂纹。因此，除了常规的不锈钢、钛合金和铝合金外，该装备还能打印更大尺寸的难成形材料。 以7075铝合金为例，因含Zn、Mg、Cu等元素，其在激光打印过程中极易产生热裂纹；以及铸造高温合金，它包含多相微观组织，对热循环极为敏感，孔隙和组织不均匀是常见的失效模式。 锻打印技术采用逐层强化机制，打印完一层随即进行冲击强化，能够实时将材料内部的拉应力转化为压应力，从根源上抑制裂纹的产生； 冲击波还能有效消除打印过程中产生的孔隙、未熔合等缺陷，它们通常是疲劳裂纹的起点。此外，锻打印后的材料还能实现晶粒细化，从而能够提高零件的强度水平。 ➡️ 助力航空航天等领域大尺寸高性能制造 相比此前发布的中小成型尺寸，660mm设备能够实现更大尺寸部件的一体化成型，覆盖航空航天发动机核心舱体、机匣、燃烧室等大型关键部件尺寸范围。 而基于边打印、边锻打，使其能满足航空航天领域对大尺寸关键部件的高性能制造要求。 该设备主要面向各种类型的发动机制造，如叶片/盘、轴/齿轮等对疲劳性能和可靠性要求极高的旋转零件；一体化制造机匣、旋流器、燃烧室、助推器以及包含内流道和薄壁结构的零部件。 2026年上半年，西空智造首次引入战略融资，所获数千万元资金将用于提升锻打印、点打印等技术在空天动力领域的产业化应用。随着更大打印尺寸的加入，其产品矩阵更加丰富，制造能力将得到进一步提升。 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

澳大利亚皇家墨尔本理工大学增材制造技术中心（RMIT ），近日展示了一款金属3D打印的新型晶格结构，与我们以往对此类结构的认知完全不同，它能够在多个方向伸缩。 该中心已就这项发明提交了专利，目前处于申请中的状态，完整的说明书和权利要求也尚未公开，但发明者已就相关质疑进行了简短讨论。 ➡️ 金属3D打印晶格从固定到可变形 工程中常用的金属3D打印晶格结构包括体心立方、面心立方或螺旋曲面结构，它们通常被集成在结构中用于减重、散热或缓冲。组成晶格的支柱长度、角度、连接方式都是“锁死”的，拓扑形态通常固定、无法变形。 这种设计的优势是突出轻量化、高比强度或比表面积，但代价是功能单一，设计成什么样就只能干什么用。 而RMIT这项最新的发明，将可伸缩的概念引入了支柱晶格，在两个方向都可以伸缩。这种很新型的结构被介绍为可以在不牺牲强度的前提下进行伸长、压缩以及重复配置。 这意味着同一个晶格结构可以根据外部载荷或功能需求改变自身的结构，让晶格结构从被动承载转变为主动适应，对于一些未来应用似乎很有吸引力。 例如，在航空航天领域它可以用于制造可变形机翼结构、可展开的天线；在太空领域，它为制造可折叠、可展开的大型桁架带来了新设计思路；此外，RMIT还指出它在生物仿生植入物、建筑结构、机器人等领域也用应用场景。 ➡️ 引发“强烈”学术讨论 针对该结构的介绍也仅限于此。很多专家学者在惊讶3D打印晶格竟然还能这样“玩”的同时也提出质疑。 而回复相关质疑的，正是RMIT团队的研究员Jordan Noronha，他曾经采用3D打印制造出一种TiC4多拓朴结构的轻质、高强机械超材料，一度引发行业内外关注。 图中为马前教授及Jordan Noronha研究员 伯明翰大学先进材料加工教授Moataz Attallah提出了第一个专业问题，“这个想法很不错，但如何与拉胀结构进行比较？伸缩特性可能导致轴向错位，从而损害结构完整性”。 拉胀结构的重要特征是负泊松比，是近年来3D打印功能性超材料的研究热点。这种结构在受拉伸时横向膨胀，受压缩时横向收缩，这种特性使其在能量吸收和抗冲击等方面很有优势。 来自江苏科技大学的一项关于负泊松比结构研究 而RMIT可伸缩晶格与拉胀结构在变形特点上很相似，Jordan Noronha的回应也很坦诚，他表示尚没有对拉胀结构进行对比，但他们已经开发了一种锁定结构来解决错位问题，支柱在达到所需的长度后能够固定，从而提供刚度。 埃克塞特大学Ken Evans教授的评论更为直接，他表示很难看出这种结构如何保持强度，以及为什么只能在两个方向实现收缩。 Jordan Noronha回复到，强度问题可以通过锁定结构解决；而支柱晶格可以实现三个方向伸缩，并根据具体区域改变伸缩长度，当前展示的只是特定构型。这就意味着可伸缩晶格可以单独设计伸缩方向、伸缩量，从而实现功能复杂的整体形状变化。 从事冶金与材料工程的工程师Adem Korkmaz提出了工程化的问题，伸缩区域的应力集中和局部刚度变化是如何处理的？对重量-刚度平衡有什么影响？ Jordan Noronha表示，为解决应力集中问题，他们在伸缩节段之间的台阶变化处进行了支柱内部增强，或大混合半径变化的过渡方式。这些设计仍在优化中，但只要结构锁定，强度会非常高 RMIT支柱内部增强方式研究 根据笔者对该团队晶格结构研究的跟踪，他们将历年来的研究成果集成在了该新型结构中，上述提到的设计方式已经在此前的论文中体现过。 在主流学术界集中在3D打印实体支柱晶格的性能时，RMIT多年来在晶格结构创新设计方面独树一帜，尤其擅长中空支柱晶格的各类型设计及对应的力学性能研究。 其实RMIT展示的这种结构是不是已经解决了所有问题并不重要，它更多的是带给我们一些思考，那些被认为已经固定下来的结构形式仍有很多探索空间。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经授权，谢绝转载。#晶格结构 #3D打印

2016年5月，惠普正式发布了其第一台3D打印机，一种基于墨水喷射的聚合物粉末床增材制造设备。接下来的十年时间内，惠普发布了至少6款产品，打印的材料类型开始覆盖到金属和聚合物丝材。 惠普增材制造解决方案高级副总裁兼总经理Alex Monino表示，增材制造部门的业务如今正以25%的速度增长，这是该部门自成立以来发展最强劲的时期。 ➡️ 技术研发：从“一张白纸”到颠覆性创新 Monino提到，部门研发人员起初对比了SLS、FDM和SLA技术的制造特点及可扩展性，发现SLS工艺具有优异的机械性能但产能较低，光固化技术已经实现了技术飞跃，当时的FDM市场规模也远不到现在的规模。 加上当时团队规模小、资源有限，惠普最终将重点放在粉末床技术上。结合其自身在热喷墨技术上具有技术沉淀，最终发明出MJF多射流熔融技术。笔者仍然记得该公司在最初公布这项技术时，所带来的行业震动。 ➡️ 市场策略：绝不打价格战 面对惠普强势突入3D打印行业，国内外制造商在研发新技术的同时，也出现了低成本SLS设备的竞争。但惠普明确表示不参与低价竞争，而是依靠生产力、可靠性和零件质量来赢得客户。 笔者发现这一策略在Metal Jet金属3D打印领域同样适用。国内一位从事粘结剂喷射金属3D打印技术多年的企业负责人，曾多次建议惠普降低设备价格来打开应用市场，但事与愿违。 但惠普从去年开始发布的一些新机型意味着其市场策略发生了一些变化——相继发布挤出3D打印机HP IF 600HT以及紧凑型的工业级MFJ 1200，将使惠普的客户向更广泛的群体覆盖。此前由于成本问题而对惠普技术犹豫不决的用户，如今可以不用那么纠结。 HP MFJ 1200 HP MFJ 1200是惠普增材制造部门成立十周年推出的最新机型，该公司对它定位更加深远。其指出，这款设备具有较小的成型尺寸，用户可以在这台设备上完成原型验证与小批量生产，然后再切换到大型生产系统。 笔者认为这其实是开创了一种应用场景，这部分用户可能只是中小企业或实验室，购买大型设备无力承担，此前的原型制造只能外协。而HP MFJ 1200更像为这类用户量身打造，尺寸虽小但能满足使用要求，以较小成本就能使用同类技术。而且，这似乎也是对如今发展极为迅速的桌面机SLS 3D打印机市场的回应。 HP IF 600HT ➡️ 惠普的增长主要集中在哪些领域 惠普衡量业务增长的方式与很多公司不同。Monino指出，他们以零部件而非机器装机量来衡量业务，因为对零部件需求最终会驱动机器的采购。 惠普3D打印技术在各行业的应用量，其实遵循整体的行业规律。 目前，该技术在汽车行业应用仍然较少。该公司的大部分业务是向服务机构销售增材制造设备，以通用汽车为例，他们在底特律地区拥有多台惠普的机器，用来开发工艺流程、小批量生产、制作原型等等。一旦投入生产，他们就会将生产外包给一级或二级供应商。然后，这些供应商使用惠普的机器为通用汽车供货。但Monino提到，他们超过60%的已安装机器都交给了服务提供商。 矫形器和假肢行业的数字化普及率虽仍低于8%，但在持续增长；国防和无人机行业则是另一个巨大的增长领域。笔者此前曾介绍到，惠普为展示MJF技术在无人机领域的应用潜力，还特意开发了一架无人机用于展示。 惠普无人机3D打印应用 再就是数据中心以及机器人行业。 金属3D打印散热应用正在全球行业快速增长。惠普及其用户已经开发出了纯铜及铜合金的粘结剂喷射3D打印工艺，且实现了散热零件的无支撑批量打印，覆盖从小型散热片到中等尺寸组件的多种规格。 Metal Jet技术打印的纯铜散热零件 MJF技术3D打印的机器人小车 对机器人3D打印应用而言，惠普的外部服务机构已经接到了大量来自机器人公司的订单，而这些公司目前仍处于产品开发的原型阶段。惠普另一位技术高管同样谈到了来自无人机行业的机遇，他指出该市场迭代速度很快，但也提醒说尚未达到规模化。 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

本周工业级3D打印多项进展。 ➡️ 3D打印铸造铜合金螺旋桨通过评审 7月31日消息，三帝科技旗下子公司欣鑫铸造，获得中国船级社颁发的工厂认可证书。 该企业采用3DP粘结剂喷射技术开展大型部件的铸造工作，仅用20天就完成了直径1200mm、重200公斤的铜合金螺旋桨铸造。而传统上加工该零件，需要经过工艺设计+模具制作+铸造三个环节，预计需要25天~30天。 3D打印带来的改变还体现在结构特征上。相比传统技术，3D打印解决了复杂螺旋芯子造型的难题，加工余量从以往的8-10mm缩减至3-5m，实现了毛坯减重和壁厚减薄，降低了缺陷率，尤其适合多品种、小批量的高端定制需求。 欣鑫铸造是三帝科技在高端铸造领域的重要布局，立足绿色铸造理念，已建成3DP砂型打印、精密加工及全流程检测体系。 此次获颁工厂认可证书，意味着欣鑫铸造的生产体系和产品质量通过了国家最高权威评审，获准进入船舶与海洋工程装备市场。 三帝科技表示，未来将立足3D打印绿色铸造技术，进一步深耕船舶与海洋工程领域，为行业提供合规可靠、交付高效的铜合金螺旋桨及高端铸件解决方案。 ➡️ 金石三维展示船舶3D打印应用 7月31日，金石三维介绍了FGF颗粒3D打印技术在船舶领域的应用。 由金石三维承办的“工业3D打印在船舶制造领域应用专题研讨会”于7月24日举办，十余家华南船舶制造标杆企业参会。 大型FGF技术打印无人艇部件 金石三维指出，FGF颗粒3D打印技术可制造ASA+20%玻纤、ABS+20%玻纤等复合材料，所打印的产品在刚性、抗冲击性及尺寸稳定性方面表现优异，可免开模直接制造游艇关键承力结构件及大型模具。 FGF技术正打印游艇控制台 目前，金石三维可采用该技术完成4-8米中小型无人艇壳体的快速打印，已为船舶客户完成了5艘该规格的无人艇打印，适配多类水面装备的研发、迭代，在船舶类领域具有成本和制造周期优势。 ➡️ 人民网江西报道两家3D打印企业 近日，人民网江西报道了两家当地3D打印企业生产情况。 首先是于7月底投产的希禾增材江西二期项目，它是一个金属3D打印设备生产基地，旨在扩大产能。报道提及，到今年三季度末将形成月产50台的产能规模。 希禾增材母公司公大激光于二季度完成数亿元融资，金属3D打印正是绿光激光器的主要落地应用产品之一。希禾增材表示，将在未来三年布局千台绿光3D打印机，支撑铜基散热产品的批量化生产。 另一家被报道的企业是江西金石增材。有几个信息值得关注，例如其今年以来产能利用率、订单交付量都在稳步提升，特别是工业端的砂型和消失模的3D打印。 此外，该公司还擅长制作大尺寸异形文创构件。今年以来，江西金石增材景观雕塑、商业美陈的定制订单也有较快增长。目前该公司一方面深耕工业制造，另一方面则结合江西文旅资源，发展文创定制业务。 ➡️ 3D打印高超音速飞机铌合金热交换器 本周消息，一家名为Elmet Technologies的公司通过引进了3D Systems的DMP Flex 350 Triple设备，该系统采用LPBF工艺，主要生产C103铌合金大尺寸热交换器。经过认证和资质审核后，预计将于2026年开始量产。 DMP Flex 350 Triple 的成型尺寸为350×350×350mm，搭载三台激光器。对于C103铌合金来说，可控的工艺气氛至关重要。根据制造商的数据，氧气含量保持在25ppm以下，在正常运行期间约为0至6ppm。这样做是为了保持金属化学性质的稳定性，允许粉末多次重复使用，并获得可重复的打印质量。 C103主要成分是铌，并含有微量的铪和钛。这种耐高温合金适用于承受高热应力的航空航天部件，但在加工过程中对污染物非常敏感。消息称，3D Systems与其客户历时八年开发出了合适的工艺参数。该公司预计这套机器、材料和工艺组合很快会获得NASA-6030认证。 Elmet公司将用来3D打印高超音速飞机中的热交换器部件，该技术能制造出壁薄、内部结构复杂且表面积体积比高的换热器。此外，一体式组件所需的焊点更少，从而减少了潜在的泄漏路径和组装步骤。 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

2023年，Relativity Space试飞全球首款“全”3D打印火箭，人们担心的一个重要节点，就是3D打印的火箭结构能否承受Max-Q最大应力点。 当前，3D打印的零件已经广泛应用于航空航天领域，具体的应用产品涉及火箭、武器、卫星以及民航客机等。 这些产品中，除普通民航客机外的飞行速度几乎都存在超音速飞行阶段，这也就意味着3D打印的零件要经受一些特别严酷的工况。 但需要指出的是，上述产品大部分属于一次性飞行，但对于超音速客机来说则完全不同。本期内容，就以Boom Supersonic为例，介绍其XB-1超音速飞机上的3D打印零件，要经受哪些考验。 3D打印零件超音速飞行中的工况挑战 要问超音速飞行有多快，举个例子来说，从洛杉矶飞到北京通常需要12个小时，但超音速飞行只需要6个小时甚至更短，相当于每小时1200公里以上。飞行速度越快，零部件工作的环境就越极端： ➡️ 高温和温度变化大：3D打印的零件必须能扛住高温，还能在温度剧烈变化的情况下，保持形状和性能稳定。 ➡️ 冲击波和压力载荷：在进气口、管道和控制面周围，压力会突然变得很高，3D打印的零件必须能够承受这种突然产生的压力；零件的精度和形状必须精确，才能控制好气流。 ➡️ 振动和疲劳载荷：3D打印的零件不仅要求机械强度高，还要求重量轻；同时，还必须能够承受反复的震动和应力，不能出现疲劳裂纹，承重部件尤其如此。 ➡️ 空间小，安装集成困难：飞机里很多地方空间紧凑，如电子设备舱、通风管道等，可用空间有限，3D打印零件需要做的小巧紧凑、模块化，方便安装。 XB-1上安装的许多3D打印部件都位于加压区域，例如驾驶舱，或者位于热稳定性更高的区域，例如系统舱，其中容纳了大部分电气、环境控制系统和飞行控制设备。很多3D打印零件还被用于一些更易暴露的区域，例如机头和主起落架舱。在这些区域，部件必须承受诸如以下恶劣条件： ➡️ 在飞行高度高达1万米、速度达到 1.122 马赫时，会产生高温。 ➡️ 起飞和着陆时，起落架舱门打开，飞机速度可达300公里/小时，此时会产生高速气流。 为确保零件性能，Boom的工程团队仔细审查了每种3D打印材料的数据手册，并确认预期使用载荷在公布的材料允许范围内。除了依赖供应商数据外，Boom还进行了内部材料鉴定，验证关键性能。 作为质量保证流程的一部分，相关3D打印机每三个月都要接受一次全面检查，包括打印和测试 30 个拉伸试样。Boom Supersonic公司的XB-1超音速飞机上使用了3D打印的高压压气机、燃烧室和高压涡轮等金属部件，以及大量的非金属零件。 3D打印的高压涡轮叶片 中间打印失败 采用ULTEM 1010打印的用于发动机测试的导风管 3D打印钻块（由尼龙 12CF 制成），用于零件组装 谈到高结构载荷，工程师证实，在XB-1项目中，大部分3D打印部件都用于低载荷应用。对于工程团队而言，直接减轻结构重量并非首要目标。 XB-1超音速飞机安装的典型复杂3D打印部件 BOOM公司的工程师指出， XB-1验证机上的几个3D打印部件体现了不同方面的复杂性，但其中一些组件因其几何结构、功能和集成方面的挑战而尤为突出： ➡️ 环境控制系统管道：该部件的设计目的是将冷却空气导向位于驾驶舱面板前方的仪器和航空电子设备。其内部结构复杂，通过优化实现气流平稳，而采用传统制造工艺生产这种结构将极其困难、耗时且昂贵。Boom使用Stratasys F900轻松应对了这种复杂性，使他们能够快速完成从设计到安装的整个过程。 ➡️ 发动机油门线束支架：虽然其几何形状不如电子控制系统导管复杂，但该部件发挥着至关重要的功能作用。它支撑着穿过后驾驶舱的三根发动机油门线。该支架直接粘合在碳纤维龙骨梁上，并通过紧固件将油门线固定在上下两部分之间，精确的定位对于确保安全可靠的运行至关重要。 ➡️ 文丘里喇叭口：该部件的内部几何结构也极其复杂，设计目的是高效引导气流通过止回阀进入发动机舱。 这三个部件分别突出了3D打印技术的不同优势——几何自由度、功能集成、针对特定应用场景的快速开发能力。 END 对3D打印的应用不能为了用而用，如果有更便宜、更稳妥的加工方案就应该选择其他。在一些传统加工技术解决不了的地方，如会造成零件更重、更贵或更复杂的情况下，3D打印就更具有优势。 而且，3D打印零件的安全性仍然需要长时间的验证。笔者发现，Boom也认为在将增材制造技术整合到商业生产之前，仍需要保持审慎的态度。规模化应用还需要进行广泛的材料测试、工艺验证和认证。 注：本文由3D打印技术参考创作，未经授权，谢绝转载。#超音速 #3D打印

由中国增材制造产业联盟承办的2026增材制造大会将于11月在泸州举办，而每一届大会选择举办地都有深意。 2024年大会选择在广州，不仅因为广东是消费级3D打印产业的核心聚集地，也是工业级3D打印创新应用的前沿。 2025年选择在雄安，是因为该地极具发展潜力，在此办会大有筑巢引凤的意味。 而今年的举办地在泸州，则是因为该地域3D打印产业发展迅速，已初步形成产业集群。 增材制造被纳入重点推进产业 在四川于2025年发布的相关文件中，增材制造被列为十五条重点发展的新兴产业赛道。泸州工业指出，这是该地首次在省级战略规划中，为增材制造描绘了全产业链的发展蓝图。 根据中国增材制造产业联盟的统计，目前四川当地对增材制造提出迫切需求的高端用户超过16家，与增材制造相关的高校和科研院所超过11所，提供3D打印技术开发与服务的企业超过20家，3D打印配套材料制造企业已超过10家。 泸州空天装备和材料产业园 此外，多家当地高端用户单位已经建立了自己的增材制造中心，已采用该技术开展批量化生产和应用，所取得的成果更是获奖无数； 此外，这些一线用户还与当地高校，如四川大学、西南交通大学等参研与增材制造相关的国家重点研发计划，多方协同已开办多个与3D打印技术相关的研究中心，聚焦航空航天、核能和船舶等高端装备领域，与当地产业发展高度契合。 根据去年九月的数据，四川现有3D打印企业50余家，涵盖技术研发、装备制造、材料生产与打印服务多个产业环节，主要聚集于泸州、成都、绵阳等地。 泸州3D打印产业发展迅速 泸州在该地的产业发展中地位非常特殊，其在金属与非金属3D打印两个领域均已形成规模。 在金属3D打印领域，该地有泸州众远新材料等上游材料企业；中游装备制造已于2024年取得突破，国创华西中心开发出了该省首台金属3D打印机； 在3D打印服务应用领域，泸州的成绩更为突出。泸州翰飞航天科技自2022年就已投产，聚集航空航天零部件3D打印，已建成3万平米的生产中心，拥有完整的金属3D打印全流程生产线，今年产值有望突破2亿。 翰飞科技公司生产线 在非金属3D打印领域，博理新材料的超高速3D打印智能云工厂于2025年落户泸州，2026年上半年产值已突破5000万元。这一成绩助力其迅速升级为规模以上工业生产企业，“泸州造”3D打印鞋已成功打开消费级应用市场，成为该地又一新兴科技产业。 除了在航空航天、消费品领域取得显著成绩外，笔者注意到该地还同时布局医疗3D打印应用。根据四川新闻网6月的报道，泸州企业四川图灵智放已在当地落成新厂房，未来将建成规模化、智能化的3D打印创新医疗器械生产基地。 四川图灵智放产品展示区（来自四川新闻网） 泸州在3D打印赛道取得的成绩，离不开当地对该产业的重视。如众远新材料和博理科技这样的企业被成功引入，不仅迅速补齐产业短板，更应思考企业为什么选择落户该地。 除泸州外，成都的3D打印产业发展也有重要看点。四川华曙图灵等企业在医疗3D打印领域已深耕多年，形成了完整产业生态。2026年5月，金石三维总投资35亿元的西南总部“超级工厂”，也在成都正式投产。 根据金石三维的介绍，该项目将布局超千台设备，打造金属与非金属3D打印全工艺类型产线，为当地及周边产业提供从辅助研发到批量生产的各类型3D打印服务，这将对当地的汽车制造、航空航天、医疗器械、文创雕塑等行业带来直接影响。 可以看出，四川3D打印产业的发展已形成一定规模，在全国视野下已经形成不容忽视的一股力量。2026增材制造大会这种高规格的活动选在泸州，不仅是因为3D打印产业已经成为当地的一张新名片，更突出了该地欲在十五五开局之年推动该产业发展、吸引更多优质企业落地的决心。 而按照往年大会的惯例，届时将会有大量的产业需求信息传递。在行业峰会期间，还将同期举办专业展览和创业大赛。加之3D打印行业已迈入关键增长期，可以预见，本次大会将吸引更多用户和投资机构参与。 注：本文内容已经多方审核，授权发布。#2026增材制造大会 #3D打印

3D打印行业内的应用热点，不会因为一段时间内讨论的少而消失。就像消费电子领域，一旦出现新的产品应用，它所引发的讨论依然猛烈。 正是看到了它的海量市场，来自3D打印行业的设备商、材料商以及服务商均在纷纷布局，扩大产能、提升良品率、降低成本，正在速造新的格局。 在下个月即将举办的Formnext深圳3D打印展，业内多家布局消费电子3D打印应用的产业链企业将集中亮相。本期内容，我们主要介绍即将在此次展会看到的部分品牌及他们的相关布局。 铂力特 铂力特在消费电子领域的应用居行业头部。根据去年12月的数据，其3D打印的3C毛坯零件已超百万，在这个过程中其解决了设备稳定性、高效打印与流转、精度与表面质量、产品良率与一致性、缺陷检出效率等一系列问题。 通过规模化量产能力的展示，铂力特成为金属3D打印技术在消费电子领域应用的引领者。除已曝光的折叠手机铰链组件，该公司还开发了表壳、表带、眼镜框等产品，这些涉及材料、工艺和后处理工艺的应用有望在formnext展会亮相。 华曙高科 华曙高科在消费电子等3D打印服务领域的布局正在加速推进，根据市场消息，该公司已进入3C头部客户供应链，并批量供应了相关产品。目前，该公司已展示了包括手表表壳、表带、眼镜框、折叠手机铰链组件等消费电子领域的3D打印应用。 2026年，华曙高科发布了超精细3D打印方案，以此减少后处理环节，挖掘技术潜力；此外，华曙还宣布搭建起了量产交付体系，极大扩充了产能，可适配多领域产品大批量、高一致性的生产需求。 倍丰智能 倍丰智能在消费电子领域看似没有具体的产品信息释放，但其不仅获得了该领域的制造巨头融资，并布局了200台不同打印尺寸的装备以及粉末产线，开展包括消费电子等在内的制造服务。 此外，该公司还不断释放关于相关工艺突破的信息，如3C产品制造良率实现99.9%，展示一体化柔性铰链以及超薄钛合金均热板。结合制造布局，倍丰或已将金属3D打印3C应用推向了量产。 汉邦激光 汉邦激光在消费电子领域已有产品上市。例如它和中南集团合作，共同打造了两款钛合金腕表，包括表壳、表盘和表链均由3D打印技术制造。此外，其所展示的批量制造产品还包括手机轴盖、手机边框、耳机模具等。 值得关注的是，汉邦激光在2026年特别展示了其采用光束整形技术提升表壳等3C产品制造效率的案例。其特别之处在于，汉邦激光采用其“光驰Ⅱ型”技术同时保障了产品极致的表面质量。据了解，该公司已获3C领域批量订单。 中体新材 中体新材是首批采用废旧金属来制造优质金属3D打印粉末的企业，其先后获得了钛合金（Ti6Al4V）和AlSi10Mg SCS翠鸟循环认证，这些产品与消费电子领域所强调的绿色制造理念高度契合，成为其进入该市场的关键助力。 近年来，中体新材明确表示已进入多家头部消费电子品牌商供应链体系，并与他们建立了深度合作。受益于消费电子行业采用3D打印技术的大势，该公司接连获得该领域的高额融资，并借机扩充产能。到2026年底，其总产能有望突破万吨。 威拉里 威拉里面向消费电子应用推出了完善的金属粉体材料体系，如钛合金、高强铝合金、高纯铜基粉末等。其中钛合金具备高强度、轻量化优势；高强铝合金与铜基粉末拥有优异的导热散热性能，适配3C精密零部件多样化制造需求。 产能布局上，该公司三期项目建成投产后将新增粉体年产能2000吨。规划中的四期项目，拟新增钛合金3000吨、铜合金5000吨、铝合金2000吨及高强钢等关键粉体年产能。通过持续扩充核心材料供给规模，推动金属3D打印在消费电子场景的规模化应用。 中航迈特 中航迈特在消费电子领域的布局体现在3D打印材料、装备及打印工艺的创新，以此支持3C钛合金构件的批量化制造。 在材料端，该公司依托近5000吨的年产能，提供TC4(Ti6AI4V)等多牌号、多粒度高品质钛合金粉末。同时，它还开发出了循环再生钛合金粉，并获得SCS翠鸟认证，有力支撑3C领域绿色制造与成本优化。 在3D打印装备与工艺端，该公司开发有MT400M、MT400S金属3D打印设备，支持手机中框、表壳等构件高密度拼版生产。设备创新采用60μm与80μm双光斑切换及光束整形技术，兼顾精细结构与成型效率。 在本届formnext展会，有望看到中航迈特在消费电子领域的批量打印案例。 END 当前阶段消费电子行业3D打印应用的讨论热度似乎有所减退，但这并不意味着应用停滞了，这与新产品的开发周期直接相关。 如苹果公司，它已在其环境报告中充分认可了3D打印的战略性价值，新版本的手表壳再度使用该工艺也将远不如第一次使用的热度高。此外，强调绿色环保已经成为消费电子领域头部品牌的共识，因此市场庞大。 作为3C产品创新应用的前沿，Formnext深圳展将集中展示包括本文所介绍的品牌等在内的装备、材料及打印服务供应商，相信届时将会有更多创新产品亮相。