3D打印技术参考注意到，来自来自斯坦福和劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）的研究人员在美国国家科学基金会和美国能源部的支持下，展示了纳米纹理粉末在激光粉末床熔融（LPBF）中对铜、银和钨等挑战性金属的高吸收率优势。 金属增材制造（AM）作为制造业的一项革命性技术，尽管前景广阔，但在处理高反射率金属如铜、银及难熔金属钨时面临重大挑战。这些材料在激光粉末床熔合（LPBF）过程中，由于反射大部分激光能量，导致能量利用效率低下、制件质量参差不齐，且对设备功率要求苛刻。 迄今为止，提升金属可打印性的方法主要聚焦于改变其凝固与再结晶特性，包括添加纳米颗粒孕育剂、合金化元素及采用高功率系统。例如，Al 7075粉末中纳米颗粒的添加增强了结构强度与抗裂性；钛铜合金化实现了强度可调的超细晶结构；钨中添加钽与稀土元素则改善了抗裂性。纳米颗粒修饰金属粉末也显示出潜力，尤其在铜及其合金的打印中，通过纳米颗粒修饰显著提高了光吸收率，但也可能引发电导率下降或凝固裂纹等问题。尽管这些方法在微结构与光热控制上有所突破，但仍未有一种工艺能在不改变粉末基本成分的前提下，有效提升高反射率与难熔金属的打印质量及吸收率。 HRL 7A77 3D打印铝合金 然而，纳米纹理金属粉末技术的出现，为这一难题提供了创新解决方案。该技术通过在粉末表面引入纳米级凹槽，显著增强了粉末对激光能量的吸收能力，从而提升了增材制造的效率和效果。纳米纹理的形成采用化学蚀刻工艺，精确控制凹槽的形貌与分布，既增大了表面积，又促进了激光与粉末的深入交互，且不影响材料的原始化学成分。 蚀刻前后纹理粉末的表面形貌变化 纳米纹理粉末之所以能显著提升吸收率，主要得益于两个关键机制：一是等离子体共振效应，纳米凹槽作为光能集中器，诱导局部高温，提升吸收效率；二是多重散射效应，纹理表面促使激光能量多次反射与吸收，进一步增强了总体吸收率。 纹理粉末中吸收率增强的实验和模拟 在实际应用中，纳米纹理粉末展现出了显著优势。它能在更低的能量密度下实现高质量金属的打印，如以83 J/mm³的低能量打印出相对密度达92%的纯铜部件，远低于传统方法的要求。同时，较低的激光功率需求不仅提高了零件质量，减少了缺陷，还降低了后处理成本，增强了工艺的经济性。 使用纹理粉末的铜和示例结构的低能量密度打印 该技术已成功应用于铜、银铜合金及钨等多种高反射率和难熔金属的打印，展现了其广泛的适用性和强大的功能性。特别是在钨的打印上，纳米纹理粉末技术实现了在低功率下的高质量打印，不仅提升了部件密度，还改善了其机械性能，标志着难熔金属打印技术的重要突破。 总的来说，纳米纹理粉末技术以其独特的优势，为金属增材制造领域带来了革命性的变革，开启了高质量、高效率金属打印的新篇章。 推荐阅读：High absorptivity nanotextured powders for additive manufacturing DOI: 10.1126/sciadv.adp0003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.里程碑！太空金属3D打印实验完成！人类深空自给能力有望提高！ 2.华南理工杨永强教授团队：激光增材制造技术进展与前沿 3.难熔金属3D打印不再难，复杂结构制备独辟蹊径 4.到2033年，陶瓷3D打印市场规模将达到近9亿美元

2024年11月5日-8日，“格智杯”第二届全国智能焊接职业技能竞赛增材制造设备操作员L/S（电弧增材方向）竞赛将在南京英尼格玛工业自动化技术有限公司举行。该竞赛是国家二类竞赛，亦是目前国内唯一国家级电弧增材制造（3D打印）设备操作员职业技能竞赛。 大赛简介 为全面贯彻落实党的二十大精神，深入学习贯彻习近平总书记关于技能人才工作和职业技能竞赛工作的重要指示批示精神，大力弘扬劳模精神、劳动精神、工匠精神，培养更多大国工匠、高技能人才，推动我国焊接高技能人才队伍建设，促进我国焊接智能化应用水平提高，根据《人力资源社会保障部关于组织开展2024年全国行业职业技能竞赛的通知》（人社部函〔2024〕41号）部署，中国工程建设焊接协会和中国就业培训技术指导中心决定共同举办“2024年全国行业职业技能竞赛——第二届全国智能焊接职业技能竞赛”。竞赛设焊工（焊接设备操作工）、增材制造设备操作员L/S（电弧增材方向）两个项目，其中增材制造设备操作员L/S（电弧增材方向）项目将由南京英尼格玛工业自动化技术有限公司承办并提供技术支持，并委托南京格智智能科技有限公司提供竞赛选手的赛前培训。 组织架构 主办单位中国工程建设焊接协会中国就业培训技术指导中心承办单位南京英尼格玛工业自动化技术有限公司 协办单位南京理工大学上海琨耀信息科技有限公司南京联空智能增材制造研究院有限公司江苏烁石焊接科技有限公司 技术支持单位南京鼎新新材料科技有限公司南京衍构科技有限公司江苏塔帝思智能科技有限公司杭州中测科技有限公司……  竞赛级别 此次竞赛是国家人力资源社会保障部批准的国家二类竞赛，由中国工程建设焊接协会、中国就业培训技术指导中心共同主办，南京英尼格玛工业自动化技术有限公司承办，是目前国内唯一国家级电弧增材制造（3D打印）设备操作员职业技能竞赛。 奖项设置 大赛为职工组和学生组分别设金奖（取一二三名）、银奖（取四五六名）、铜奖（取七八九十名），将获得主办方颁发的竞赛获奖证书。同时，获奖选手将按照人力资源和社会保障部关于职业技能竞赛选手获取相应职业技能等级证书的有关规定，获得职业技能等级证书。有关奖励政策具体内容另行通知。各地各单位对国家级竞赛获奖的额外不同奖励，请自行了解！ 大赛还将为金奖选手颁发现金奖励： 职工组：取一二三名，奖金设置分别为10000、8000、5000 元。学生组：取一二三名，奖金设置分别为10000、8000、5000 元。 竞赛专家组 大赛组建竞赛技术委员会，负责整体的技术把控。技术委员会由协会副会长兼秘书长刘景凤、专家委员会主任王克鸿、专家委员会副主任李建军、罗震以及协会负责竞赛工作的副秘书长周云芳和各赛项专家组长、副组长组成，刘景凤担任主任，王克鸿、李建军和罗震担任副主任。技术委员会下设赛项专家组，各赛项专家组名单如下：  赛制安排 大赛为单人赛项，分职工组和学生组两个组别，均可单人报名，同一单位3名选手报名可组成代表队，参与团体排名。大赛不设初赛，决赛包含理论与实操两项考试，具体以竞赛规程文件为准。 参赛条件 1）本次竞赛分职工组和学生组两个竞赛组别，均为单人赛项，每个组别参赛代表队由3名选手组成。 2）职工组选手为从事各职业（工种）工作的职工，不受年龄、性别限制。 3}）学生组选手必须为具有全日制学籍的在校学生。若在校生以企业名义参赛，选手须与所代表企业签订了就业三方协议。 4）已获得“中华技能大奖”、“全国技术能手”称号或已经通过竞赛获奖后报请人力资源社会保障部授予“全国技术能手”的人员，不得以选手身份参赛。具有全日制学籍的在校创业学生不得以职工身份参赛。 参赛费用 1）每名参赛选手缴纳参赛费用3500元，主要用于竞赛试件的材料费、试件加工费、检验费等；参赛选手交通费、住宿费自理。 2）领队、教练等与会代表缴纳会务费2000元/人，交通费、住宿费自理。 3）裁判员不缴纳会务费，交通费、住宿费自理。 4）赛前各参赛代表队应为参赛选手、裁判及随行人员自行购买意外伤害险。 竞赛时间和地点 2024年11月5日-8日（预计）在中国·江苏·南京举办，最终时间以竞赛报到通知为准。 竞赛报名 通过中国工程建设焊接协会竞赛管理系统网站（http://match.cecwa.org.cn/）报名。 赛前培训 为保证竞赛顺利进行，实现以赛促学、以赛促进，经研究定于2024年9月12日-10月31日在江苏省南京市举办此次竞赛赛前培训班，本次竞赛委托南京格智智能科技有限公司提供选手的赛前培训。 培训课程采用“线上+线下结合”、“软件+硬件结合”的多元化培训方式，分为线上线下两个阶段，包含理论学习、软件练习、设备实操三个独立模块，学员可根据自身情况增加实操培训周期以获得更充分的练习机会。    （一）培训费用  （二）培训时间1．线上培训：报名后即可开通账号学习，并将根据学习进程安排线上直播答疑。基础答疑：9月14日，10月8日，10月16日；软件答疑：9月20日，9月27日，10月11日，10月18日，10月25日；工艺答疑：9月23日，9月30日，10月14日，10月21日，10月28日。 2．线下培训：第一期：9月24日-9月26日第二期：9月27日-9月29日第三期：10月8日-10月10日第四期：10月11日-10月13日第五期：10月15日-10月17日第六期：10月18日-10月20日第七期：10月22日-10月24日第八期：10月25日-10月27日第九期：10月29日-10月31日 3．ABB机器人焊接培训 参培人员如不具备基础ABB机器人操作及焊接应用相关背景知识和技能，可于线下培训开始前报名参加ABB机器人焊接培训课程，费用为1500元/人/天。该课程时间为9月23日、10月14日、10月21日、10月28日。每期课程的具体开班日期如有变更，请以公众号最新通知为准，不再另行通知。 赛前培训报名 扫描以下二维码提交相关信息进行网上预报名，待审核通过后，工作人员将与您联系，核实报名信息后对接培训事宜。  交通住宿 培训及竞赛期间，食宿统一安排，住宿费用自理。培训期间往返住宿酒店及培训场地的交通统一安排。 竞赛同期活动 （一）论坛竞赛期间，将举办“第二届国际定向能量沉积增材制造前沿技术及应用高峰论坛”，主题围绕定向能量沉积技术，面向参赛单位、高校、用户单位、协会会员单位等发出邀约；论坛以新技术、新应用场景为导向，跨行破圈交流；打造成为金属增材制造技术从业者的品牌年会。 （二）专业展会展会邀请金属增材装备、材料、配套设备等全产业链企业，并为参展企业提供产品宣讲平台；做小而美的专业细分领域展会，突出专业性和实用性；邀请更多对金属增材制造技术感兴趣的单位和个人。 联系竞赛执委会 获取竞赛最新信息 关注以下官网和微信公众号，获取竞赛指南和重要通知。中国工程建设焊接协会官网：http://www.cecwa.org.cn/Index.html格智杯官网：http://www.waamskills.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.标准：航空金属增材制造操作人员资格鉴定与认证 2.各有一技之长！多家3D打印企业入选2024“专精特新”小巨人企业 3.难熔金属3D打印不再难，复杂结构制备独辟蹊径 4.1.2米陶瓷3D打印装备成功交付！乾度高科助力高端行业高端制造！

2023年12月，哈佛大学医学院在《Science》正刊发表了一篇称之为深穿透声学体积3D打印的技术，它使用粘弹性墨水和高强度聚焦超声波，可实现组织穿透3D打印。由于对声波而不是光做出反应，允许在厘米深度通过生物组织进行打印，可用于从骨愈合到心脏瓣膜修复等生物医学目的。 3D打印技术参考注意到，来自加拿大蒙特利尔康考迪亚大学和美国加州大学的研究人员于8月6日在nature communications发表了一篇关于声学3D打印的技术。   直接声音打印（DSP）的特点在于利用声场中焦点区域的化学活性空化气泡在打印树脂介质中引发聚合反应。DSP与其他3D打印技术的主要区别在于其能量来源和化学激活方式。传统的3D打印过程通常采用光或热来引发化学反应或物理变化，而DSP则采用声化学方法，利用声场内空化气泡的动态行为。在声化学过程中，空化气泡经历快速振荡，在低压力时膨胀，在高压力时猛烈崩溃，崩溃时产生的高温高压局部热点足以瞬间打破和形成化学键，从而触发化学反应。这种气泡内的极端环境为DSP过程中的化学反应提供了条件，使得材料在微观尺度上的聚合反应得以精确控制。 空化现象，过去常被视为一种破坏力，现在已成为探索有益和创新结果的重要领域，包括医疗和生物医学、环境管理和工业加工等领域的应用。DSP利用空化现象进行创造，成为一种独特的3D打印方法，能够直接打印包括热固化热固性树脂等难以通过光或热处理的材料。此外，DSP还引入了一种新的3D打印范式——远程距离打印，展示了在光学不透明和非透明障碍物之外进行打印的可能性。 传统的声学3D打印过程被限制在单个声焦区，导致采用逐体素的打印方式。为了克服这一限制，研究人员引入了全息直接声音打印（HDSP），该技术利用存储所需部件横截面图像的声学全息图来调制声波，以引发区域性空化气泡和按需区域性聚合。 全息声学打印在速度上比普通声学打印提高了一个数量级，并能实现无层打印结构。在打印过程中，全息图保持静止，而打印平台则通过机械臂沿三维路径移动。研究人员进行了声化学发光和高速成像实验，以全面研究HDSP，并展示了其在远程离体体内打印和复杂机器人轨迹规划等应用中的多样性。 实验平台   a.多目标图像平面模拟压力场，实现单次拍摄形成多个光斑b. 利用单一声全息图在多级平台上单次拍摄形成各种光斑c. 在非透明材料上进行打印，以支持远程距离打印（RDP）应用。d. 通过RDP概念在生物体内进行无创打印的构想示意图。放大视图详细展示了RDP实验中所用的猪组织层。e. 在包含（d）中所示的猪组织的屏障上打印出扭曲的螺旋线f. 在非透明材料上打印枫叶图案，作为RDP应用的另一示例g. HDSP中叠印可能性的一个示例，即在已打印的空心圆形壳体上再打印两堵墙 研究人员采用了高密度声场打印（HDSP）方法来实现远程打印的概念，即在一个物体被打印在多个光学非透明介质和物理障碍物之后。这得益于声波能够穿透非透明介质（只要保持声学耦合）的固有特性，是DSP和HDSP技术的一种独特应用。为了制造非透明效果，研究人员在打印材料中加入了绿色染料，并成功打印了一面墙。在此过程中，超声波穿过构建腔的固体底面，穿透10毫米的光学非透明打印材料，并沿着+z轴到达移动打印平台。 远程打印的一个独特应用是其潜在的体内打印能力。研究人员通过一项离体实验研究了这一概念，即在猪组织后进行打印。该组织包含皮肤、脂肪和肌肉层。此外，为了通过光学非透明障碍物和材料进行远程打印，HDSP技术可以应用于比线条更复杂的图案。为了证明这一点，研究人员在打印材料中加入绿色染料使其不透明，并成功打印了一个枫叶形状的物体。 a. 实验装置b. 平面挤出路径的对象c. 螺旋形物体的创建d. 无支撑U形部件的形成e-h. 打印过程示意图及计算轨迹 此外，研究人员还探索了重复打印，即在同一位置多次打印以增加材料的厚度或密度，或者实现更复杂的结构。这一技术在远程打印和HDSP应用中具有巨大的潜力，可以进一步拓展打印的复杂性和功能性。通过结合过打印技术，研究人员可以实现更高精度、更高分辨率的体内或障碍物后打印，为医疗、制造等领域带来更多可能性。 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.Science：不用光聚合，使用超声波实现深穿透3D打印 2.跨行业3D打印认证｜ASTM为增材制造供应链资格制定标准化测试标准 3.重量级用户观众名单！Formnext深圳3D打印展重磅发布！影响力创新高！ 4.3D打印行业正面临的死胡同：须正视问题、回归本质、寻求突破

航空航天领域已广泛接纳增材制造技术，这一革新不仅简化了设计流程，赋予了产品卓越的功能性，还显著提升了生产效率，并推动了轻量化部件的制造。行业内，多样化的增材制造技术如选择性激光熔化（SLM）、电子束熔化、粘结剂喷射以及直接能量沉积等被广泛应用，这些技术所采用的钛合金、不锈钢、铝合金、镍基合金及钴铬合金等材料，已通过结构优化成功应用于航空航天工业，包括民航客机和火箭发动机、冷却结构、燃烧室、支架以及无数其他关键部件。 尤为值得一提的是，随着设计导向的增材制造（DfAM）在晶格结构设计上的最新进展，其应用范围在航空航天领域内得到了空前拓展。晶格结构凭借其高强度重量比、高刚度及设计上的无限灵活性，为航空航天工业带来了前所未有的性能优势与应用潜力。例如，研究人员通过SLM技术，成功制造出内部集成晶格结构的316L不锈钢直升机部件，相比传统部件实现了高达50%的重量减轻，这一突破标志着轻量化设计的新里程碑。 国际合作项目同样彰显了增材制造技术的巨大价值，如赛峰与此前的SLM Solutions携手，利用SLM技术生产大型前起落架配件，显著优化了部件性能与可靠性。韩国航空宇宙研究院通过对起落架的晶格化改造，实现了减重增效的双重目标。 此前的洛克达因工程师更是巧妙运用壳体和填充网格技术，设计出一种革命性的反作用控制系统（RCS）四推力器，其重量较市场竞品轻67%，成本降低66%，彰显了增材制造技术在提升产品竞争力方面的非凡能力。nTop工程师则依托TPMS晶格结构设计，开发出体积缩小85%且零件数量大幅减少的空气冷却热交换器，为航空航天热管理提供了创新解决方案。 此外，Cobra Aero针对无人机发动机风冷气缸的增材制造优化，通过共形晶格结构设计，不仅减少了50%的材料浪费，还展示了增材制造技术在部件整合与性能提升上的独特优势。在Mert等人的研究中，晶格优化策略被成功应用于客机支架，通过一系列晶格结构的测试与比较，八角晶格结构展现出高达53.8%的减重效果，立方晶格与八面体晶格结构也分别实现了49.5%和34.4%的重量减轻，充分验证了晶格结构在轻量化设计中的巨大潜力。 Doodi等人的开创性研究引入了一种受自然界竹节与鱼鳞重叠模式启发的创新混合晶格结构。他们通过精细调整单元壁厚度，不仅优化了结构的轻量化特性，还在航空航天领域实现了卓越的压缩性能。在此基础上，作者团队进一步开发了一种前沿的逆向优化框架，专为设计高端航空航天夹层板而生。该框架巧妙利用蜂窝单元进行核心拓扑优化，兼顾了结构的柔顺性与热管理需求。 同时，基于支柱的格构芯夹层板设计被提出，专为航空航天应用量身打造。该设计运用线性弹性框架模型，精准预测结构中的位移与应力分布，通过综合考量剪切力与法向力，实现了晶格芯设计的深度优化与性能飞跃。为适应大规模面板需求，设计中特别引入了弯曲夹层板，以灵活连接晶格芯与蒙皮，同时，创新的销钉方法有效释放了相邻节点间的旋转自由度，使得调整晶格芯单元尺寸或数量变得更为简便，从而显著提升了弯曲晶格结构的机械性能。 在航空工业中，夹层结构对于实现减重目标具有不可估量的价值。研究深入探讨了芯材尺寸、形状及方向对面板结构动力学的影响，结果表明，零度六边形芯材在刚度与阻尼性能之间达到了理想的平衡。此外，针对飞机发动机噪音控制的迫切需求，研究人员创新性地提出了采用增材制造吸声器的声学夹层结构，相较于传统穿孔蜂窝芯，该新型结构在相同质量与厚度下，吸声效率提升了90%，弯曲刚度亦增强了10%。 在探索航空航天夹层板设计新路径的过程中，浙江省机器人与智能制造装备技术重点实验室研究人员独辟蹊径，结合了连续长纤维与复合短纤维的铺设策略，分别采用连续与格子排列方式，实现了基体复合材料中纤维增强聚合物机械性能的显著提升、重量的有效减轻及材料利用率的优化。同时，针对航空航天部件耐撞性的研究也取得了突破性进展，通过对比11种不同晶格结构的薄壁蜂窝或金属泡沫结构，最终确定了八角形晶格结构在防撞性能上的优越性。经过拓扑优化，扭转八角形晶格结构更是脱颖而出，以其相对密度仅为20%的优势，实现了最高的比能吸收能力。 在飞机机翼设计领域，晶格结构的应用同样引人注目。多项研究表明，将晶格结构融入机翼的不同组件中，可显著减轻重量高达30%。Spadoni等人的研究则进一步揭示了手性晶格结构在飞机机翼中的潜力，展示了其承受显著变形而不超屈服应变的非凡能力。Magna Parva提出的基于桁架的3D晶格结构，则为返回舱着陆缓冲系统提供了新的解决方案，展现了晶格结构在极端条件下的应用价值。Moon等人的工作则聚焦于可展开无人机机翼的晶格设计，通过三种不同结构的探索，最大化了机翼的灵活性与弹性。 面向未来，可编程材料系统与主动变形技术为航空航天领域带来了前所未有的变革。通过晶格结构设计的精妙运用，这些系统不仅能够实现自适应结构与机制的构建，还能在外部负载下展现出卓越的弹性与形状变形能力。全尺寸风洞测试的成功，验证了这些技术在提升气动效率与滚转控制确定性方面的巨大潜力。此外，主动变形机翼技术凭借其低密度、空间调节刚性及高柔顺性结构等优势，正逐步成为现实，为飞机的气动性能与生产效率带来了双重飞跃。 特别值得注意的是，主动3D打印晶格结构的概念，其能够根据温度与位移控制条件实现形状变化，为航空器设计提供了前所未有的自由度。通过梯度框架设计与非均匀密度方法的运用，新型变形机翼结构不仅实现了显著的减重（约36%），还大幅提升了扭转性能（超过50%）。这些进展不仅拓宽了设计边界，更为超轻可变形部件的发展开辟了新道路。 尽管晶格结构在航空航天领域应用广泛，航空业在追求绿色航空与可持续发展时仍面临燃料成本上升、碳税压力及加剧全球变暖等重大挑战。绿色航空旨在通过削减温室气体排放、优化燃料使用及推动飞机运营与技术的全面环保化，来提升行业的环境可持续性。传统方法虽有贡献，但效率提升有限，未来希望寄托于现代飞机设计，如SAW Revo、Zephyr无人机及空客2050概念飞机等，它们展示了超轻型结构、太阳能利用及仿生设计等尖端技术。 注：本文内容由3D打印技术参考创作，转载请联系授权。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.民用市场的新未来！3D打印导入电子3C行业一周年！各厂商做了哪些努力？ 2.沈阳航空航天大学：3D打印纳米石墨烯复合增强尼龙，性能显著提升 3.3D打印耗材专家：适配高效率、满足功能性的材料发展趋势 4.太空3D打印最新进展：舱外打印即将开展、体积打印已完成、金属打印正在开展

在材料选择的过程中，虽然钛合金因其出色的强度-重量比、铜合金因其优异的热传导性能以及镁合金因其轻质和高电化学势而各自在某些应用中具有显著优势，但考虑到成本、性能和可制造性的综合平衡，铝合金在增材制造领域成为了一个高效且经济的选择，能够同时满足这三方面的要求。 通过多年来对传统铸造铝合金成分的微调，铝硅镁合金已成功适应增材制造工艺的需求，这些材料在过去已被广泛用于传统铸造技术。现在，我们已经看到使用这些合金成功3D打印出的零件在众多行业中表现出色，证明了铝硅镁合金在增材制造领域的广泛适用性和优异性能。但市场迫切需要能满足不同性能需求的新型高性能铝合金3D打印材料： 航天领域对轻质高强度铝合金的需求； 航空领域对轻质高强、高耐疲劳、高耐腐蚀铝合金的需求； 散热领域对轻质高导热铝合金的需求； 汽车领域对轻质高强、耐疲劳、低成本铝合金的需求。 高性能3D打印铝在航空航天、汽车及散热器领域的应用（图片来自网络） 有鉴于此，必须开发高性能铝合金3D打印材料以满足不同行业和应用场景对增材制造产品所需材料的要求。本文内容，旨在梳理近年来主要的市场参与者在高性能铝合金方面的最新开发进展（或有未被收录品牌，敬请联系）。 中航迈特——多种高性能铝合金 中航迈特自主开发的MT-AlMgErZr，是一种增材制造专用高强铝合金粉末，是新一代大飞机理想的轻质高强结构材料；该粉末产品的SLM成形件经热处理后，抗拉强度最高可达540MPa，屈服强度超过520MPa，延伸率12%，横纵向各向异性小，拥有完全自主知识产权。该产品创新成分设计，采用稀土Er作为主要强化元素，基于Al-Mg系铝合金体系，系统调控Zr、Fe、Si等微合金元素，成本较Scalmalloy大幅降低，满足国产化替代需求。 在高性能铝合金材料创新方面，中航迈特还开发有MT-AlSi10Mg/AISi7Mg/2219/耐热铝合金等铝合金粉末10余种，系列粉末比强度高、耐蚀性好、耐热性高，综合性能优异；目前，公司在研的多款高性能铝合金粉末进入测试阶段，多项关键技术取得了突破性进展，打印综合性能良好，如3D打印用可阳极氧化6061铝合金粉末，突破性解决了改材料在行业应用中出现的打印开裂等问题，室温强度可达到200MPa以上，投产后将广泛应用于电子、医疗、建筑装饰等领域。 苏州倍丰——GA570 苏州倍丰吴鑫华院士团队开发的GA570的高温高强3D打印专用铝合金材料，抗拉强度稳定达到570MPa以上，延伸率稳定达到12%以上，制备的航空零部件通过了250℃高温下持续5000小时的稳定试验，相当于发动机常规服役25年的要求。GA570 的典型应用案例为高效热交换器，一方面在相同的耐压条件下，可实现与常规AlSi10Mg合金相比更薄的壁厚，更轻的重量，并实现更好的换热效果。 宝航——系列高性能铝合金 宝航新材料长期专注于铝合金3D打印新材料研发开拓，致力于打造国内铝合金3D打印材料研制领先品牌。宝航研发团队从客户迫切需求出发，结合铝合金3D打印工艺优势，面向各类应用场合开发了系列铝合金3D打印新材料：中强铝、高强铝、超高强铝、耐温铝、高导热铝、阳极化铝合金等。 特别是，HS5601超高强铝合金抗拉强度达到620-650MPa，为目前最高强度商用3D打印铝合金之一；HC200高导热铝合金实现抗拉强度、热导率双200，结合3D打印高自由度结构设计，可以提供更优异的散热部件增材制造解决方案；PT6301可阳极化合金，突破性的解决了增材制造铝合金本色阳极化问题，为铝合金3D打印技术进入3C市场创造了有利条件。 面向未来，宝航正在开发800MPa超高强、高弹性模量、耐超低温以及高燃烧值等3D打印专用铝合金材料，更进一步拓宽铝合金3D打印技术的应用范围。 有研增材——系列高性能粉末 有研增材通过优势制备方法制备出具有高流动性、高松装/振实密度、极低空心粉、低氧含量的Al-Si系列合金粉末产品。此外，在增材制造用其它铝合金粉末产品方面，研发了Al-Sc系列高强铝合金粉末产品，其中YYAM-Al520力学性能Rm、Rp0.2和延伸率分别达到529MPa、504MPa和14%，YYAM-Al550力学性能Rm、Rp0.2和延伸率分别达到560MPa、535MPa和12%，YYAM-Al600力学性能Rm、Rp0.2和延伸率分别达605MPa、585MPa和11%。 有研增材YYAM-AlXXX系列高强铝合金打印件热处理态力学性能 目前有研增材的各类铝合金粉末产品已经在航空工业、航天科技、航天科工、民用手板等领域获得批量生产应用。 EOS——Al5X1与Al2139 AM Al5X1是EOS用于工业3D打印的高强度阳极氧化铝合金，该材料兼具高强度和延伸率，只需一步热处理，无需 HIP（热等静压），企业能以更低的总成本更快地制造出零件。使用Al5X1 3D打印的应用还可以进行电抛光和阳极氧化（II 型和 III 型），以获得外观（彩色）和耐腐蚀保护特性。潜在的颜色选择没有限制，这对面向消费者的产品非常重要。 EOS Al2139 AM可在将近200ºC的高温下展现出色的性能，是EOS强度最高的AM铝合金材料。在热处理状态下，Al2139 AM的抗拉强度约为500MPa（兆帕），在高达200°C的高温下也具有高强度和良好的耐腐蚀性。由于其快速简单的单步热处理程序，用户可以节省高达88%的主动热处理时间。使用该材料生产的部件也可进行电解抛光和阳极氧化。 CP1——采用率超过了铝硅镁合金 CP1是Constellium公司专为增材制造工艺的严格要求而从头开始创建、定制和设计的，它避免了制造商在使用其他铝合金时所面临的一些挑战。其特殊的成分包括锆和铁，而不同于常见的硅和镁。仅需进行一次四小时的低温处理过程，这大大节省了时间和成本，并避免了在高温处理时可能出现的热变形，而且它更容易与传统材料进行焊接，更容易根据需要进行阳极氧化和蚀刻。据3D打印技术参考了解，该产品已在许多增材用户中的采用率超过了铝硅镁合金。 END 铝合金材料的种类正以前所未有的速度丰富起来，每一种新材料都以其独特的性能优势，不断拓展着增材制造的应用边界。从轻质高强到高耐疲劳，从高导热到耐腐蚀，3D打印铝合金的多样化特性正逐步解锁着无限的应用潜力。 这些新型铝合金材料不仅满足了航空航天、汽车制造等高端领域对材料性能的严苛要求，还在散热系统、消费电子等更广泛的领域内展现出巨大的应用前景。它们不仅提升了产品的性能与质量，还推动了设计创新与制造效率的飞跃。 展望未来，随着材料科学的不断突破和3D打印技术的持续进步，我们有理由相信，3D打印铝合金的种类将会更加繁多，性能将更加卓越，应用领域也将更加广泛。它们将成为推动产业升级、实现智能制造的重要力量。 注：本文内容由3D打印技术参考创作，转载须联系授权。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.重量级用户观众名单！Formnext深圳3D打印展重磅发布！影响力创新高！ 2.对比传统SLM，区域金属3D打印——最新技术要点总结！ 3.国家重点专项｜支持BJ金属3D打印技术打破应用界限！用于航空航天、能源等领域！ 4.通知：首届激光与增材制造论坛8月深圳举办，含16个前沿报告

墨尔本理工大学马前教授团队在多类型空心支柱晶格3D打印研究方面独树一帜，目前已发表了关于钛合金和铝合金空心支柱晶格超材料的研究，对推动轻量化、功能化晶格材料的应用具有重大意义。3D打印技术参考于7月25日注意到，马前教授团队于本月在Materials Science and Engineering: A在线发表了题为“Ti–6Al–4V hybrid-strut lattice metamaterials: A design strategy for improved performance”的文章，是该团队在晶格超材料方面的最新研究成果。 https://doi.org/10.1016/j.msea.2024.146918 金属空心支柱晶格通过调节支柱和节点截面来获得更高的强度。最近的研究已经表明，这些超材料已经超越了在密度和拓扑结构方面相似的传统实体支柱晶格的结构效率，但经常观察到局部的屈服和破碎，且其主要发生在限制其结构效率的节点位置。 为了量化这种局部失效的影响并制定缓解策略，马前教授团队将实心和空心支柱及节点部分集成在单一的Ti-6Al-4V简单立方体晶格中，设计为混合支柱，适用于15%至30%的可展开相对密度范围。通过激光粉末床熔融技术制造的这些混合支柱晶格比同等密度的固体支柱晶格具有更高的强度（32%）、更高的刚度（15%）和更高的韧性（65%）。而且，随着密度的增加，具有空心梁的超材料可以从弯曲主导的变形响应转变为拉伸主导的变形响应，而具有实心梁的晶格只观察到均匀的拉伸主导变形响应。混合支柱晶格中实心和空心支柱以及节点部分的组合建立了一种简单而有效的策略，可以在不增加密度或改变单元拓扑的情况下提高结构效率和控制失效响应。 研究人员研究选择了简单立方单元作为研究对象，之所以选择该单元，是因为其垂直支柱（与荷载对齐）与梁支柱（垂直于荷载对齐的水平X/Y支柱）的比率很高。此外，之前的研究表明，简单立方空心支柱晶格受局部节点变形的影响较为显著。为了评估空心节点和支柱部分相对于实心节点和支柱的效率，设计了四种特殊结构： 具有实心垂直支柱和实心水平梁的标准实心晶格，SC_SB 具有中空垂直支柱和中空水平梁构成的混合晶格，HC_HB 具有中空垂直支柱和实心水平梁的混合晶格，HC_SB 具有实心垂直支柱和中空水平梁的混合晶格，SC_HB 单元晶胞的设计尺寸为4×4×4mm，晶胞组成数量为6×6×6。晶格结构的设计相对密度为15%和30%两种，可通过改变圆形支柱横截面的外径来实现。对于15%的相对密度，实心和空心支柱的外径分别为0.99-1.26mm。对于30%的相对密度，实心支柱和空心支柱的外径分别为1.49-1.73mm。空心支柱的内径保持一致，为0.7mm，壁厚范围从0.28-0.52mm。晶格的尺寸边长范围为24.99-25.73mm。 通过观察发现，立方晶格的外部轮廓均完好无损，表明它们均得到了成功制造，而且各种晶格拓扑之间的几何一致性和结构稳定性都很高。研究人员还对不同相对密度晶格结构的制造精度进行了测量，发现15%相对密度的样品几何精度为98.6–99.4%；30%相对密度的样品精度达到了99.5–99.9%。研究人员还通过CT检查了所打印的晶格结构，不仅确认了格子结构的完整性，同时发现粉末被有效去除。   不同晶格结构的CT扫描 实验发现，具有空心垂直支柱和实心水平梁的混合支柱（HC_SB）晶格具有高效性，实心梁确保了几何连续性，从而实现均匀的应力分布。在15%-30%的相对密度范围内，此类样本的极限抗压强度、屈服强度、弹性模量和韧性范围分别为103-221MPa，90–182MPa，3.0–4.4GPa，3.3–11.3 J/mm³。与等效密度的传统SC_SB晶格相比，各项性能分别提高了32%、24%、15%和65%。 不同相对密度晶格的应力应变曲线 在不同密度和横截面几何形状条件下,简单立方晶格样品的断裂响应 简单立方格压缩试验后的平均力学性能 HC_SB混合支柱拓扑的成功突显了在结构效率方面，空心承重柱是最优的。这与节点的数值模拟和分析形状系数比较是一致的。即使承重支柱存在几何不连续性，标准全空心支柱晶格仍然比具有等效几何和重量参数的标准全实心晶格强度更好。这些实验结果表明，高效的空心支柱截面大大弥补了空心节点截面中低效的应力分布。此外，实验结果与节点的有限元分析一致，观察到在空心支柱的内节点即使有严重的应力集中，但也有较高的抗屈服性。 END 通过本研究可以得出结论，晶格结构的横截面几何形状对于结构效率具有重要影响。金属亚毫米级晶格在整个结构中可不采用单一设计，而是可以根据加载条件进行针对性设计，同时保障使用性能并最大程度减少结构重量。 总的来说，研究人员在相同的几何、重量、可制造性和机械测试条件下，比较了多种支柱类型组合的晶格结构性能。为了特别评估实心和空心横截面对支柱和节点的影响，这两种横截面被集成到混合支柱晶格中。最终发现，具有空心垂直支柱和实心水平梁的混合支柱晶格结构，具有最高的结构效率。 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.马前教授团队最新：3D打印轻质/高效/铝合金超材料！ 2.重磅研究：3D打印轻质高强钛合金超材料 3.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！ 4.西工大黄卫东、林鑫教授团队MRL：基于原位高速重熔策略的增材制造铝合金强-塑性突破

3D打印技术参考注意到，麻省理工学院以及美国陆军研究实验室的工程师在微观超材料领域取得了重要进展，他们发现复杂的蜂窝状支柱和横梁结构能承受超音速撞击，且具体结构对撞击抵抗力的影响显著。这些材料通过3D打印、组装等方式设计成微观结构，赋予了整体卓越的性能。双方以《Decoupling particle-impact dissipation mechanisms in 3D architected materials》为题将研究发表在《美国科学院院报》上(PNAS与Nature、Science齐名）。 具有特定微结构的超材料在抵御超声速撞击方面优于固体材料，为先进的防护解决方案提供了潜力 随着科技的飞速发展，对材料性能的要求也日益提高。特别是在航空航天、汽车工业、国防安全等领域，材料不仅需要具备高强度、高刚度等传统特性，还必须能够在极端环境下保持稳定的性能。3D打印技术的出现，为设计并制造具有复杂微观结构的超材料提供了可能。这些超材料通过精细的结构设计，能够在保持低密度的同时，展现出超越传统材料的卓越性能。 在这项研究中，工程师们提出了一种快速测试超材料结构阵列对超音速撞击弹性的新方法，并在实验中利用高速摄像机捕捉撞击瞬间。实验中，工程师们向悬挂在微型支柱之间的超材料发射高速玻璃微粒子，以模拟超音速撞击场景。通过对比不同超材料结构的反应，他们发现某些特定结构的超材料具有更强的抗冲击能力。这些结构在受到撞击时，能够形成小穿孔而不破碎，而相同条件下的无结构超材料则会产生大裂缝并迅速破碎。这一发现不仅验证了微观结构设计对材料性能的重要影响，还为新型防护材料的设计提供了重要参考。 某些3D打印架构具有更好的抗冲击性 具体地说，研究人员通过双光子光刻技术，利用整体支撑结构制作了悬浮的微结构板，这些板距离基底约300微米，具有可调节的形态，并通过激光诱导粒子冲击测试研究了约30微米二氧化硅微粒对这些悬浮晶格的冲击效应，利用超高速成像技术捕获了冲击前后的速度变化。 研究人员成功打印出高度相当于三根人类头发直径的错综复杂的蜂窝状材料，并将其悬浮在由相同材料制成的支撑柱之间 重复八面体结构的卓越表现 在众多超材料结构中，打印成重复八面体结构的材料表现尤为出色。这种结构不仅具有高度的几何对称性，还能够在受到冲击时通过多方向分散能量，从而显著提高材料的抗冲击性能。实验数据显示，单位质量的重复八面体结构超材料可承受的冲击力是大块材料的两倍以上。这一发现对于设计更坚硬、更轻质的防护材料具有重要意义。 激光诱导粒子撞击八重悬浮格子板，SiO2球形粒子的初速度约为575m/s，粒径约为30μm 激光诱导粒子撞击八面体悬浮板晶格，SiO2球形粒子的初速度约为130m/s，粒径约为30μm 超音速撞击后材料不会发生整体碎裂 3D打印技术发挥关键作用 在该研究中，3D打印技术发挥了至关重要的作用。该技术不仅使得研究人员能够精确制造出具有错综复杂微观结构的材料，如蜂窝状、整体式和十四面体等形态各异的悬浮板结构，而且这些结构的高度精度达到了微米级别，相当于三根人类头发的直径。通过3D打印的精细控制，研究人员能够确保这些结构在保持高度复杂性的同时，还能实现与支撑柱之间的精确悬浮，为后续的冲击实验提供了理想的测试样本。此外，3D打印的灵活性和可定制性也允许研究人员根据实验需求调整材料的形态和特性，从而进一步探索不同结构对冲击力的响应机制。因此，3D打印技术在该研究中不仅是制造复杂微观结构的关键工具，也是推动材料科学和冲击力学领域创新发展的重要驱动力。 采用双光子3D打印制造蜂窝状结构 从微观到宏观的推广 麻省理工学院的工程师们指出，微观层面的观察结果可以推广至宏观撞击预测。他们通过数值模拟和实验验证相结合的方式，建立了超材料结构在超音速撞击下的力学模型，为新材料结构在现实世界中的应用提供了理论依据。这一成果不仅推动了材料科学领域的发展，也为航空航天、汽车工业、国防安全等领域的技术创新提供了有力支持。 展望未来，研究团队计划利用这一快速测试和分析方法，继续探索新的超材料设计，以期开发出适用于防护装备、服装、涂层和镶板的更强更轻架构。他们认为，在台式机上进行大量极端实验将大大加速新型高性能弹性材料的验证过程。 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： 1.2024上半年3D打印技术Science、Nature正刊研究 2.DED金属3D打印：颠覆性的先进材料和先进结构开发技术，打印头有多重要？！ 3.西工大黄卫东、林鑫教授团队MRL：基于原位高速重熔策略的增材制造铝合金强-塑性突破 4.轻量化、高性能：3D打印技术助力车辆电池系统、碳纤维应用大突破

随着2024年上半年的结束，发表于Science、Nature正刊与3D打印技术相关的研究为5篇，少于去年同期的8篇。本期，3D打印技术参考带大家回顾这些突破性进展。 1. Nature：中科院金属所“抗疲劳”3D打印钛合金 2024年3D打印技术领域第一篇Nature文章于2月27日发表。来自中国科学院金属研究所的研究团队发表了题为“High fatigue resistance in a titanium alloy via near void-free 3D printing”的文章。文章认为，3D打印的基础微观结构具有天然高抗疲劳性，而该性能的降低可能是微孔的存在造成的。常规消除微孔的努力往往造成组织粗化，而组织再细化的过程又会带来气孔复现，甚至引发晶界α相富集等新的不利因素，使微观结构的进退努力两难。  中科院团队在进行热处理研究的过程中，发现了一个关键的后处理工艺窗口，高温下3D打印钛合金的相变和晶粒生长具有异步性。只要有足够的过热度，就会立即发生α到β相的转变，而虽然已经到达了β相的生长温度，但晶界需要一段孕育期来重新排列。利用这一宝贵的热处理窗口，研究人员确定了热等静压与高温短时间处理相结合的热处理方法，既实现了组织细化，又防止了α相富集以及微孔的重新出现，最终制备出几乎无微孔的近打印态3D打印钛合金。 2. Nature：每天打印100万个高精度定制微米级颗粒 2024年3D打印技术领域第2篇Nature文章于3月13日发表。斯坦福大学的研究人员以该校2015年开发的连续液体界面生产技术为基础，开发出了一种更高效生产微尺度颗粒的3D打印技术，每天可制造多达100万个具有高精度且可定制的微米级颗粒。 这种可扩展的粒子生产技术已经展示了从陶瓷到水凝胶歧管等广泛领域的制造潜力，随后在微工具、电子和药物输送方面具有潜在应用。该研究以“Roll-to-roll, high-resolution 3D printing of shape-specific particles”为题发表。 3. Nature：3D打印光敏树脂首次实现可循环使用 2024年3D打印技术领域第3篇Nature文章以“A renewably sourced, circular photopolymer resin for additive manufacturing”为题于5月15日发表，来自英国伯明翰大学和美国高分子创新研究所的团队开展了3D打印光固化树脂的可回收性研究。现有的光聚合物树脂在光引发剂的作用下遇到光刺激可快速发生交联反应，然而此过程往往不可逆，因此限制了打印部件的可回收性。 此次，研究人员第一次创造出一种树脂，只需添加少量光引发剂即可保持其固化性能，它不仅能够以高分辨率打印，还可以分解成其组成部分，回收和重新打印。这种树脂的原料来自硫辛酸，它是一种天然物质，通过调整其组成和网络架构，可以获得具有不同热和机械性能的打印材料，这些性能可与多种商业丙烯酸树脂相媲美。3D打印后的树脂进行了熔化和重新解聚，最终发现解聚后的树脂组成与初始配方相当，且该树脂可以重复打印。 4. Nature：3D打印微尺度模具，制造无线植入式传感器 华中科技大学臧剑锋教授、姜晓兵教授以及新加坡南洋理工大学陈晓东教授团队携手合作，研发出一种创新型可注射超声凝胶传感器。其由双网络交联的水凝胶基质和内部周期性排列的空气孔道组成，体积仅为2×2×2mm³。这种可注射传感器是研究团队采用摩方精密面投影微立体光刻(PμSL)3D打印技术(nanoArch® S140，精度：10 μm)加工模具后，经水凝胶翻模制备而成。经过计算机模拟结构优化，该特殊结构对入射超声波有很强的反射能力。 该传感器有望克服传统有线传感器存在的感染风险和术后并发症等问题，同时避免现有无线电子传感器体积过大、无法体内降解等临床应用挑战。相关研究成果以"Injectable ultrasonic sensor for wireless monitoring of intracranial signals"为题在线发表于《Nature》杂志。（本部分来自摩方精密，引用已获授权。） 5. Science：3D打印高光致发光结构 高光致发光量子产率的蓝光和绿光发光器是目前固态照明和彩色显示领域的研究前沿。2024年1月4日，中美两国三院院士、美国加州大学伯克利分校无机化学家杨培东教授团队发表了2024年首篇Science文章““Supramolecular assembly of blue and green halide perovskites with near-unity photoluminescence”。 杨培东教授团队通过铪和锆卤化物八面体团簇的超分子组装，展示了近乎统一的光致发光效率的蓝色和绿色发射材料。高发光的卤化物钙钛矿粉末具有优异的溶液加工性，可以用于薄膜显示器和自发光3D打印。通过搅拌和超声处理，光致发光粉末均匀分散到树脂中。利用多材料数字光打印方法，将蓝色和绿色发射器组装成复杂的宏观和微观结构。在405nm结构紫外光照射下，树脂迅速转化为固体3D结构。3D打印光致发光结构的潜在应用非常广泛，从复杂的室内环境照明解决方案到无缝集成到可穿戴设备中，正在不断发展。 6. Science：3D打印高强高延展钛合金 2024年3D打印技术领域第二篇Science文章于2月8日发表。来自澳大利亚昆士兰大学、重庆大学、丹麦技术大学的联合团队，发表题为“Ultrauniform, strong, and ductile 3D-printed titanium alloy through bifunctional alloy design的文章，”通过向Ti5553金属粉末中添加Mo ，实现了3D打印过程的原位合金化。…

3D打印技术参考注意到，2024年3D打印技术领域第5篇Nature文章于7月3日发表。 来自浙江大学和上海交通大学的研究人员发表了题为“3D printable elastomers with exceptional strength and toughness”的文章。该研究聚焦3D打印光敏聚合物的机械性能远不及传统加工技术所能达到水平的特点，认为这主要是因为打印要求限制了分子设计所导致的，进而开发了一种新的可光固化打印树脂化学技术，该技术可生成一种拉伸强度为94.6MPa、韧性为310.4MJm−3的弹性体，这两项指标均远超当前其他3D打印弹性体。 https://doi.org/10.1038/s41586-024-07588-6 弹性体的柔韧性和弹性使其成为汽车、建筑和消费品等众多行业的关键材料。此外，它们在微流体、软机器人、可穿戴电子和医疗设备等新兴领域也日益受到关注。对于任何应用而言，足够的机械强度都是前提。因此，解决柔软度与强度之间看似矛盾的特性一直是持续追求的目标。天然蜘蛛丝以其卓越的强度为设计合成软材料提供了灵感。尽管其独特的超结构（β片层）难以复制，但设计层次结构的广泛原则为制造机械强度高的弹性体提供了有用的启示。 然而，上述设计原则不能直接应用于基于光固化数字光处理（DLP）的3D打印。DLP打印需要快速光固化以实现必要的快速凝胶化，因此光敏树脂通常包含大量的多功能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，这严重限制了分子设计自由度以实现优越的机械强度。此外，快速固化导致网络形成不均匀和残余应力，也对机械性能产生不利影响。在此，研究人员展示了利用动态共价化学来克服打印性能冲突的方法。 可光固化3D打印弹性体的化学设计 化学设计+合成步骤+结构确认 为了实现新树脂的光固化，研究团队进行了多方面的努力，主要集中在化学设计、合成步骤以及结构确认等方面。成功的关键在于设计了一种含有动态受阻尿素的二甲基丙烯酸酯（DLP）前驱体，该前驱体的主链中含有动态受阻尿素，同时在两侧悬挂了两个羧酸基团。这种设计使得该前驱体在光固化过程中能够展现出独特的性能，如动态交联和自修复能力等。 前驱体的获得主要包括三个步骤：引入异氰酸酯端基，生成带有两个悬挂羧酸基团的异氰酸酯封端预聚物，将上述得到的物质进行反应得到DLP前驱体。 为了确保合成的DLP前驱体具有预期的结构，研究团队采用了多种分析手段进行结构确认，包括质子核磁共振和傅里叶变换红外光谱。 弹性体的机械性能和背后的强化增韧机制 机械穿刺气球，验证高强韧性 研究人员在验证新树脂能够实现高强韧材料制造的过程中，进行了多项详尽的实验和测试。实验中使用新树脂3D打印了1毫米厚度的气球，实验设计包括了对气球在不同状态下的性能测试，如非充气状态、充气状态以及在高压力下的表现，重点突出其高拉伸性、强度和抗穿刺能力。 实验发现，气球在充气至其原始尺寸的2.5倍后，仍能保持良好的形态和结构完整性。实验通过模拟Mises力约为40N的针头对气球进行“机械穿刺”，结果显示，即使在充气状态下，气球也能承受这种高强度的机械应力而不破裂，展现了其出色的抗穿刺性能。 a.打印后的物体及其在后处理过程中的尺寸变化；b.3D 打印气球的非充气和充气状态及其抗穿刺性c.机械穿刺力的有限元建模。d.3D 打印气动执行器可举起 200克的重量e.3D打印气动夹持器，用尖刺抓住铜球（70 克） 为了进一步验证其极端条件下的适用性，研究者们设计了一个气动软致动器实验。该致动器能够在高压空气下稳定工作，不仅能够承载重物，还能够在高压力充气状态下，安全地抓取表面带有尖锐突起的铜球，这进一步证明了其卓越的抗穿刺能力和结构强度。 END 该论文的重大意义在于实现了3D打印技术在高强度、高韧性弹性体材料制造上的重大突破。通过创新的化学设计和打印工艺优化，研究者们成功打印出具有卓越机械性能的材料，这不仅丰富了3D打印材料的种类，也为汽车、建筑、消费品等多个行业提供了性能更优的定制化解决方案，推动了制造业的转型升级。 此外，论文的研究成果还展示了3D打印技术在软机器人、可穿戴设备、医疗设备等新兴领域的巨大应用潜力。这些高性能弹性体材料能够满足复杂环境和极端条件下的使用需求，为科技创新和产业升级提供了强有力的支持。因此，该论文的研究成果不仅具有深远的学术价值，还将在实际应用中带来显著的经济效益和社会效益。 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.通知｜近300家展商！覆盖3D打印全产业链，Formnext增材制造展8月举办 2.千万双鞋的3D打印革命：华曙高科鞋模增材方案实现超1千万双成品鞋量产 3.3D打印七大新议题！2024 Formnext增材制造展有新看点！ 4.Raise3D助力国际大牌Solidcam公司加速产品开发，交货时间缩短50%

当前，临床上监测颅内压等关键生理指标的技术，通常需要通过外科手术将有线传感器植入患者颅内。这种方法存在一定风险，如术后感染和并发症等。尽管现有的无线电子传感器能够在一定程度上降低这些风险，但由于它们的体积较大（例如，传统电子元件的截面积往往超过1平方厘米），因此不适合通过微创注射方式植入。此外，由于无线电子传感器不能在体内自然降解，患者还需要进行二次手术来移除它们。因此，在临床实践中，这些无线传感器也面临着许多挑战。 华中科技大学臧剑锋教授、姜晓兵教授以及新加坡南洋理工大学陈晓东教授团队携手合作，于6月5日以"Injectable ultrasonic sensor for wireless monitoring of intracranial signals"为题在《Nature》杂志发表关于可注射超声传感器用于颅内生理信号监测的相关研究。 研究团队开发出一种创新型可注射超声凝胶传感器。其由双网络交联的水凝胶基质和内部周期性排列的空气孔道组成，体积仅为2×2×2mm³。这种可注射传感器是研究团队采用摩方精密面投影微立体光刻(PμSL)3D打印技术(nanoArch®S140，精度：10 μm)加工模具后，经水凝胶翻模制备而成。经过计算机模拟结构优化，该特殊结构对入射超声波有很强的反射能力。 这种微型且可自然降解的传感器通过微创注射即可使用，大幅提升了患者的就诊便捷性，并为智能医疗健康领域的发展注入了新的活力。 注：本文内容来自摩方精密，已获授权。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.航空航天领域3D打印技术2024最新市场及应用现状 2.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 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.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