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。 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、航天器等领域的研究与应用。在商业航天方面，SpaceX借助3D打印技术开发的发动机已经引起业内外的轰动；Rocket Lab采用3D打印制造火箭发动机已经在闷声发大财；Relativity Space则开发出了相比传统供应链之外新制造体系。即便是NASA，虽然其在当前航天市场表现不佳，但其在3D打印技术的开发与应用方面却在引领行业。由于所述领域特殊，本文仅展示国外最新技术进展情况。 1. 民营航天——Relativity Space 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 该公司采用3D打印技术开发和制造火箭的最大特点是，通过大规模合并零件，极大简化火箭制造环节，缩短加工周期，实现火箭高效制造。通过这种模式，Relativity Space将零件数量从传统的100000个大幅减少到大约1000个，最大限度减少了潜在故障点，能够在60天内打印和组装一枚火箭，而传统火箭通常需要18个月。火箭发射成功，证明了3D打印大规模合并零件制造的安全可行性。 2. 民营航天——SpaceX 2024年8月，SpaceX首次展示了其第三代猛禽发动机（Raptor 3）。马斯克表示，该发动机大量使用金属增材制造技术，帮助实现大量零件整合、优化和轻量化。与上两代相比，Raptor 3极度简化，通过大量集成化制造，从根本上改变了发动机的核心架构。 与Raptor 1相比，单台重量减少555公斤，推力增加51%；以超重助推器33个火箭发动机来计算，重量减少18315公斤，推力增加3135吨！根据资料，在成本方面，单台Raptor 3仅25万美元，相比Raptor 1便宜了近90%。猛禽发动机自2016年推出以来，不到十年时间实现三代更迭，实现了成本的极致压缩，和性能的极致提升。3D打印在复杂结构制造、快速制造方面的优势，无疑发挥了重要作用。 3. 美国官方——NASA 在过去一年，NASA陆续公布多项3D打印技术应用进展。 RAMPT项目进展显著 其“快速分析与制造推进技术”（RAMPT）项目，专注于开发新型合金及大型部件的增材制造技术，项目开始四年过程中，NASA已使用新开发的极端环境合金、大型增材制造工艺和先进的复合材料技术，对3D打印的喷射器、喷嘴和燃烧室硬件进行了500次实验，总计超过16000秒。该项目还已开始为主力RS-25 发动机开发全尺寸版本——专家表示，这可以将其成本降低高达70%，并将制造时间缩短一半。在最近的进展中，NASA利用3D打印的液氧/液氢推力室硬件，在高达每平方英寸1400磅的室压下，成功完成了总计330秒的12次热试车。此外，该项目还开发了复合材料，相较于传统的双金属燃烧室，实现了40%的减重效果。 RAMPT项目专注于开发新型合金及大型部件的增材制造 3D打印全尺寸旋转爆轰火箭发动机 NASA还采用3D打印技术开发了全尺寸的旋转爆轰火箭发动机，并进行了多次实验；此类发动机将用于深空探测，可显著改变未来推进系统的制造方式。 NASA第一台全尺寸3D打印旋转爆轰火箭发动机 3D打印铝合金火箭发动机喷嘴 此外，NASA还采用3D打印技术开发了由新型铝合金制造的火箭喷嘴并成功测试！这种新型合金可以在制造能够承受高结构载荷的轻型火箭部件方面发挥重要作用。 铝合金火箭喷嘴成功测试 开发高性能金属3D打印合金，并推动应用 近年来，NASA开发出了多种高性能3D打印金属合金，如GRCop系列铜合金、GRX-810新型高温合金以及新型变体铝合金A6061-RAM2。NASA一直在推动其本土供应商，如VELO3D、3D Systems等，使用这些新材料开发稳定的制造工艺，拓展技术的应用边缘。另一方面，NASA推出的这些新材料，也成为增材制造行业材料开发商竞相模仿的对象。 集成了NASA多种先进合金的推力室组件 END 航空航天工业作为高附加值产业的代表，正以前所未有的速度推动着先进制造技术的革新与应用。随着节能减排、轻量化、可靠性要求的不断提升，传统制造工艺已难以满足行业发展的需求，而3D打印技术作为增材制造的典范，正逐步成为航空航天领域制造技术升级的关键力量。 从民营航天企业的创新实践到官方机构的深入研发，全球范围内3D打印技术在火箭、发动机等核心部件的制造中展现出巨大潜力，不仅实现了成本的大幅降低和性能的显著提升，还推动了新型材料和设计理念的突破。 我国在这一领域也取得了显著进展，展现出强大的竞争力和创新能力。未来，随着技术的不断成熟和应用场景的持续拓展，3D打印技术将在航空航天工业中发挥更加重要的作用，引领行业向更高水平发展。

9月9日，工信部公布《首台（套）重大技术装备推广应用指导目录（2024年版）》，促进首台（套）重大技术装备创新发展和推广应用，加强产业、财政、金融、科技等国家支持政策的协同。目录中包含增材制造装备。 工信部副部长辛国斌指出，工业母机是关系国家安全和发展的战略性、基础性产业。近年来，在各方共同努力下，我国工业母机产业取得长足进步，已成为全球工业母机重要生产、消费大国，产业规模连续10余年位居全球第一。产业总体技术水平大幅提升，创新成果不断涌现，形成了从减材、等材、增材各类主机到功能部件、数控系统、基础零部件的完整产业体系，培育出一批具有较强竞争力的龙头企业，对经济发展和国防安全保障能力大幅提升。 9月6日，“工业母机+”百行万企产需对接部署动员暨启动仪式在常州举行。工业和信息化部党组成员、副部长辛国斌，江苏省委常委、常务副省长马欣，常州市委书记陈金虎出席活动并致辞。国家制造强国建设战略咨询委员会主任、中国工程院院士周济，龙城实验室首席科学家、中国工程院院士郭东明出席活动并作专题报告，西安交通大学教授、中国工程院院士卢秉恒，浙江大学求是特聘教授、中国工程院院士谭建荣出席活动。 工业母机产需对接是促进创新产品推广应用和迭代升级的重要举措，有利于推动工业母机从“能用”到“耐用”再到“好用”。下一步，装备中心将按照《“工业母机+”百行万企产需对接活动实施方案》的要求，发挥好牵头统筹作用，依托地方政府、行业协会、重点企业等开展一系列活动，搭建高水平交流、展示、服务平台，推动工业母机供需双方在结对攻尖、应用迭代、更新升级、市场拓展等方面达成一批合作项目，持续推动工业母机创新产品推广应用，促进工业母机产业链企业融通发展。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.预算收紧背景下，如何开展3D打印相关教育？来看这本白皮书 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.下载EOS《3D打印设备能力研究》白皮书 4.综述：热交换器与3D打印、拓扑优化、晶格结构以及航天应用

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

在教育数字化转型的浪潮中，3D打印技术正迅速崛起，成为推动创新性学习和实践技能培养的关键驱动力。而K12教育、职业教育、本科教育和科研等不同教育阶段对3D打印技术的需求和应用价值各有不同。3D打印技术参考注意到，Raise3D现发布3D打印技术与教育科研白皮书。这本白皮书围绕国内教育市场，分别阐述四个阶段下3D打印的具体应用及其价值，并结合实际的案例分析，为教育工作者提供了一份实用的入门指南，帮助他们高效地开展3D打印教学。扫码下载《3D打印技术与教育科研白皮书》财政预算收紧如何开设增材制造相关教育？2024年1-7月，全国一般公共预算收入13.56万亿元，同比下降2.6%；有些二三线城市下降更多，进而影响教育等公共支出。财政预算的收紧对教育行业产生的压力直接限制了教育资源的获取和新技术的探索。3D打印技术，作为一种前沿的教育和研究工具，以其跨学科的融合性、创新驱动力、广泛应用潜力以及对材料科学和环境可持续性的重要贡献，正深刻地改变着教育领域。从小学到中学（K12）教育、职业教育、本科教育乃至尖端科研机构，这一技术的融入，核心目的在于培育面向未来的高素质高技能人才。教育工作者希望整合3D打印技术以激发学生兴趣、提升实操能力、增强其就业竞争力，但有限的预算迫使他们必须在维持现有教学资源和引入新技术之间做出艰难的选择。这一矛盾导致如何开设增材制造相关课题成为一大难题。面对在预算收紧的情况下如何开设增材制造相关课题的问题，本白皮书给教育工作者推荐了一些成本效益高的3D打印解决方案，包括设备购置、耗材成本控制、设备共享、政策支持等方面，确保教育工作者即使在预算收紧的情况下，也能够有效地开设增材制造相关课题，为学生提供高质量的学习体验和创新机会。使用Raise3D打印机发表science文章如何避免设备购置后利用率不高的情况？在与教育领域的客户探讨3D打印技术的潜在应用时，我们注意到一个问题：部分设备未被充分利用，反而闲置积尘。经过与这些客户的深入讨论，发现设备闲置的主要原因在于：1）设备的功能无法满足特定的教学或研究目的，导致无法有效使用。例如一个工程学院的机械设计实验室购买了一台3D打印机，但由于其打印精度不达标，无法打印出符合设计规格的精密机械部件，最终未能在教学实践中得到有效应用。2）设备操作复杂，维修困难，令师生望而生畏。例如一所大学的实验室购入了一台高端的工业级3D打印机，但操作界面复杂，出现故障时难以自行解决，影响到教学与科研进度，最终减少了设备的使用频率。3）设备稳定性和耐用性不足，故障频繁，导致无法有效使用。例如一所大学为提升实践教学购入了一台3D打印设备，但因稳定性和耐用性不足，频繁故障且维修响应慢，最终设备被闲置，未达到预期的教学和科研效果。4）设备支持的打印材料种类少，兼容性不佳，导致无法有效使用。例如一家科研机构引进了一台3D打印机，用于生物材料研究。但由于设备仅支持特定品牌的耗材，兼容性有限，导致研究受限，设备未能充分发挥其科研潜力。面对教育机构普遍面临的设备购置后难以有效利用的问题，本白皮书深入分析了导致设备无法投入使用的多种原因，并针对性地提出了一系列切实可行的解决策略。这些策略旨在帮助教育机构优化设备采购决策，提升设备使用效率，确保投资能够转化为实际的教学和研究成效，从而克服设备闲置的难题，推动教育技术的进步和创新。扫码下载《3D打印技术与教育科研白皮书》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.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2.NASA 3D打印超级着陆器发动机｜自研最新铜、铝、镍先进合金的大集合3.-251℃不失效！3D打印铝合金Scalmalloy CX诞生变体！适合航天极低温应用4.绿激光金属3D打印科研新机遇！希禾增材推出科研专用新品！

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！

锂离子电池和增材制造工程材料可持续生产领域的领导者6K，于9月5日宣布已完成8200万美元E轮融资。此次融资所得将主要用于支持公司扩大生产规模，以满足日益增长的市场需求。6K预计今年晚些时候将完成E轮融资的第二阶段。 成立于2014年的6K，专注于开发先进材料，服务于包括锂离子电池和增材制造在内的多个市场，如今已稳坐锂离子电池和增材制造领域可持续关键材料生产的领导者地位。 该公司被美国军方及能源部格外重视。3D打印技术参考注意到，2023年12月，6K获得美国国防部2340万美元拨款，用于扩大该公司的金属回收再制造能力；2023年9月，美国陆军授予6K Additive为期五年的一揽子采购协议。2022年，6K获得美国能源部5000万美元资助，用于生产电池相关材料，是获得资助的20家公司中唯一一家从事3D打印相关技术的企业。 6K使用UniMelt工艺制造金属3D打印球形粉末 6K使用UniMelt等离子工艺制造金属3D打印球形粉末，其能够将废金属转化为金属增材制造原料，该工艺与镍、钛、铜以及钨等难熔金属兼容，这些材料通常用于生产飞机结构部件、涡轮发动机叶片、火箭发动机、雷达系统以及其他关键国防应用。美国军方的目的很明确，因为6K的技术能极大降低金属3D打印粉末的成本，能够大规模、快速生产关键材料，同时带来减少碳排放、降低能耗和循环利用等环保效益。 航空航天领域金属废件 6K使用UniMelt工艺制造电池材料 此次融资将助力6K提升电池正极活性材料的生产能力，并扩大增材制造金属粉末的生产规模。6K首席执行官表示：“新获得的资金将使6K能够在PlusCAM电池材料工厂扩大IRA合规锂离子电池正极活性材料的生产能力。这一全面生产能力的扩展得益于我们的电池卓越中心，该中心目前每月可生产高达1吨的电池正极活性材料，以支持多个客户的认证需求。” ORNL将3D打印46吨重转轮部件，落后中国！ 3D打印技术参考注意到，美国能源部橡树岭国家实验室的科学家正在开展一项名为“快速研究通用近净成形制造策略以加速转轮系统资助”。该项目获得了美国能源部为期三年、总额1500万美元的资助，旨在开发一套系统，用于生产水电站所需的大型转轮。转轮是水力涡轮机的旋转部件，能够将水的压力和运动转化为电能。 该项目将使用3D打印结合传统技术制造。该项目的技术负责人、ORNL研发人员表示：“这有潜力改变大型金属部件的锻造和铸造。”目前，这些大型金属部件几乎完全在海外生产，一旦发生故障，从下单到收到转轮需要两年时间。“水力涡轮机因等待部件而闲置的每一个月，都会损失数千兆瓦时的可再生电力。但自动化的增材制造方法可以快速生产接近最终尺寸的金属部件，即近净成形部件。然后使用传统机械加工技术完成最终形状，与传统工艺相比，减少了浪费和停机时间。 该项目的核心是一套能够协调它使机器人生产的软件，实现比单个系统更高的速度和更大的尺寸部件的增材制造。设想中的系统为每个任务分配一个机器人，如电弧焊、打磨、测量等传统上由大型铸造厂和制造设施工人完成的功能。该系统可能同时有六个或更多机器人协同工作。为了展示制造系统的能力，该项目将制造三个弗朗西斯转轮，这是一种用于水坝发电的大型不锈钢涡轮机。第一个转轮是用于测试的原型。第二个转轮直径约1.5米。第三个转轮的直径约4.57米，高2.4米，重46吨以上。 来自东方电气水轮模型 需要指出的是，美国在此方面，落后中国。2024年6月新华社消息，东方电机自主研发的世界首台500兆瓦冲击式水轮机模型在中国水利水电科学研究院水力机械实验室率先通过验收。根据官方消息，增材制造技术在关键组件研发过程中发挥了重要作用，助力攻克了“卡脖子”难题。而在2023年，东方电机就发布消息称已实现首台150兆瓦级大型冲击式转轮的工程应用，该转轮也使用3D打印制造了大型部件。 外部水斗电弧增材制造 图源：东方电机150兆瓦级冲击式水电机组转轮成功下线 图源：东方电机注：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.电池3D打印：黑石科技资不抵债，正在接受调查 2.新项目探索将航空航天领域废件转化为优质金属3D打印粉末 3.用AI开发3D打印粉末，国内公司拿下超千万元新能源汽车材料订单 4.3D打印高性能铝合金多企业最新发展概况2024，多样化特性解锁无限应用潜力

9月1日，工业和信息化部第六批专精特新“小巨人”企业公示名单和第三批专精特新“小巨人”复核通过企业公示名单，多家3D打印企业成功通过遴选。 3D打印技术参考注意到，上榜第六批专精特新“小巨人”企业中，与3D打印相关的包括西空智造、北京三帝科技、公大激光、摩方新材、北京清研智束、创必得科技、苏州博理、杭州捷诺飞生物、浙江正雅齿科、上海云铸三维、西安知象光电、拓竹科技、纵维立方等。 专精特新“小巨人”企业是“专精特新”中小企业中的佼佼者，是专注于细分市场、创新能力强、市场占有率高、掌握关键核心技术、质量效益优的排头兵企业。 西空智造 西空智造独有的“锻打印”设备今年吸引了行业的巨大关注和认可，填补了国内领域的技术空白，达到了国际先进水平；该公司牵头的国家重点研发计划“激光粉末床熔融增材制造在线监控与质量评价技术”，将解决金属增材制造规模化生产的质量保障难题，进一步提升我国金属增材制造装备与技术能力，具有重要的科学技术及工程应用价值。 摩方精密 作为国产精密制造工业母机，摩方精密为全球首家推出2微米级增材制造精度并稳定应用与工业界的精密增材制造解决方案供应商。其精密增材制造设备采用面投影微立体光刻（Projection Micro Stereolithography, PμSL）技术，利用这一颠覆性技术，摩方精密赋能各行业精密制造工业企业应用创新和科研创新，为高端制造提供了传统生产方式难以实现复杂结构产品的专业化、精细化、特色化、新颖化的精密制造解决方案。 公大激光 公大激光成立于2019年，专注高功率短波长的光纤激光器的研发制造，在不到五年的时间内，推出50—500W亚纳秒绿光激光器、100—3000W连续绿光激光器、10—100W紫外纳秒脉冲光纤激光器等系列核心产品，产品各项技术指标已经达到国际一流水平。在绿光激光器这一细分领域，公大激光已经在技术指标层面实现领先，并成立专注于增材制造的子公司希禾增材，未来其将为“大国质造”贡献更大力量。 三帝科技 北京三帝科技股份有限公司是一家3D打印装备与快速制造服务提供商，拥有激光和粘结剂喷射3D打印设备和材料技术及应用工艺，业务涵盖3D打印装备、原材料的研发及生产、金属成品件快速制造服务、3D打印工艺技术支持服务等，建立了完整的3D打印快速制造产业链，广泛应用于航空航天、船舶泵阀、汽车、能源动力、工业机械、轨道交通、3C电子、教育科研、雕塑文创、康复医疗等行业。 苏州博理 博理科技为了解决传统3D打印速度慢、性能差、成本高的问题，从材料研究出发，发明了HALS（Hindered Asynchronous Light Synthesis 受阻非同步的光固化反应) 超高速3D打印技术。自主研发超过5000多种高性能材料，包括工程树脂、弹性体和高温材料，广泛用于鞋类、牙科和消费品等行业。通过HALS超高速3D打印技术，这些材料实现了卓越的表面光洁度、高精度的细节、优异的灵活性和耐用性，满足了各种高要求3D打印应用的需求。 北京清研智束 清研智束是一家高能束金属3D打印解决方案提供商，依托电子束选区熔化（EBSM®）增材制造（3D打印）技术，为用户提供具有自主知识产权的EBSM®金属3D打印装备，广泛应用于航空航天、医疗等领域。2024年，清研智束发布自主研发的突破性创新成果——EBSM®阵列式电子束金属增材制造设备Qbeam S600。该设备的发布不仅是清研智束重要的里程碑，更是我国金属3D打印领域技术创新的重要一步。 知象光电 知象光电专注于高精度3D视觉技术创新，坚持自研底层核心技术，建立了从微结构光芯片到高精度 3D 视觉算法的自主技术体系。所研发的 3D 扫描仪性能出色、便携易用，销量领先，终端用户遍及全球 150 多个国家和地区，在智能硬件、医疗成像、元宇宙、3D 打印、VR/AR 等领域实现了规模应用；工业 3D视觉产品与解决方案已成功服务全球 100 余家企业，广泛应用于自动化焊接、工业检测、机器人视觉引导等领域。 云铸三维 云铸三维专注3D打印应用服务和三维数字化技术应用，拥有各类型3D打印装备近百台，业务涵盖航空航天高性能金属构件设计与制造航空航天高端装备模型制作、工业及消费领域3D打印应用。 创必得科技 创必得科技有限公司成立于2014年，是中国最早专注于3D打印机控制系统和软件研发的科技公司之一，一直为3D打印行业的企业和用户提供专业的控制系统和软件解决方案。凭借多年的行业沉淀和技术积累，连续荣获中国高新技术企业荣誉资质，现已发展成为一家在3D打印领域全球知名的科技企业。 除上述企业外，纵维立方和拓竹科技是全球知名的消费级3D打印设备商，已经不必过多解释；捷诺飞生物和正雅齿科专注于医疗领域3D打印技术应用。本次入选的3D打印技术相关企业，涉及装备制造、服务、控制技术等，均可谓有一技之长。上榜专精特新“小巨人”企业，是行业快速发展、企业专业化和精细化发展、政策支持与市场需求共同作用的结果。这一趋势将持续推动3D打印行业的健康发展，为我国制造业的转型升级和新兴产业的快速发展提供有力支撑。 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： 1.1.2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！ 2.铂力特财报：2024上半年总营收5.91亿元，同比增长34.68%，各项业务协同发展 3.华曙高科发布财报：2024年上半年总营收2.27亿元，同比下降5.75% 4.Formnext + PM South China圆满闭幕：展会规模与观众数量双创新高

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

难熔金属通常指钨、铼、钽、钼、铌、铱、钒等，这类金属具有熔点高、硬度大、抗蚀性强、导电性好等优异性能，被应用于航空航天、国防工业、核工业、医疗等领域。难熔金属由于熔点高、高温强度大的特点，非常难以通过传统制造方法进行加工。长期以来一直仅限于工件形状相对简单、材料去除量极少、无法按理想的设计需求实现制备。给制备复杂结构的难熔金属构件带来了挑战，严重限制了难熔金属材料的应用发展。 ▲难熔金属材料（来源网络) 难熔金属3D打印工艺及存在的不足 相较于传统工艺制备难熔金属，增材制造技术能够经济且高效地成形复杂形状的高精密部件。据《难熔金属材料增材制造工艺研究进展》总结近5年来增材制造制备难熔金属的研究情况表明，用于难熔金属制备的3D打印工艺主要涉及SLS、SLM、EBSM、LMD、WAAM这几种技术，都可以快速实现难熔金属材料的打印成型。▲难熔金属3D打印工艺及应用材料（来源《COPPER ENGINEERING》)但这类利用电子束、电弧、激光等作为加工热源的3D打印技术，在加工难熔金属时仍存在一定的不足： 高熔点材料需要更高功率的激光器，投入成本相对更高； 而如钨合金的钨和镍、铁、铜等金属元素的熔点相差较大，当激光达到的温度足以熔化金属钨时，粘结相如Ni、Fe元素会蒸发，从而导致Ni和Fe成分变化，成分不可控； 另外激光瞬时高温，会导致晶粒异常长大，影响合金性能； 同时高温温场的不稳定性产生的溅洒现象，也会形成结构上的孔洞、裂纹等缺陷，不适合高性能钨等难熔金属结构件的制造。 ▲不同方向钨单激光熔融轨迹开裂的SEM图像，(a)顶面；(b)侧面（来源《COPPER ENGINEERING》) 难熔金属“另类”3D打印技术 由升华三维提出的“3D打印+粉末冶金”相结合的间接3D打印技术——粉末挤出打印技术（PEP）。为高性能难熔金属结构提供了一种更经济的增材制造方法。采用金属粉体适配粘结剂配置成颗粒喂料，通过3D打印设备制备成型，再经过粉末冶金的脱脂烧结工艺进行后处理，从而获得最终致密和性能优异的结构件。适用于生产复杂、高性能的难熔金属结构件，可提供先进的PEP工艺设备、打印服务及解决方案。▲粉末挤出3D打印（PEP）技术原理图PEP的优势主要体现在： 采用打印与烧结分开的工艺模式，打印设备利用了螺杆挤出系统，不需要昂贵的高能量激光器件，传统产业用户还可以利用原有的脱脂烧结设备，能极大地减少投入成本。 PEP具有低温成型、高温成性的特性，可有效地解决其他3D打印难熔金属过程中极易出现的变形、裂纹、孔洞等问题，从而确保了产品性能一致性。 相比传统粉末冶金工艺，充分发挥了3D打印的优势，实现难熔金属复杂结构的快速制备，可加快产品的开发与商业化时间。 早在2021年，升华三维就发表了《采用粉末挤出3D打印技术制备高性能96W-2.7Ni-1.3Fe合金零件》的科研成果，以解决难熔金属成型难的问题。该研究成果是升华三维、天津大学材料学院、中南大学粉末冶金研究院共同完成，相关成果发表在Materials Science & Engineering A 上。https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0921509321006869?via%3Dihub其研究结果表明： PEP技术是通过“3D打印”和“高温烧结”相结合的新技术，可以制备高比重钨合金。 通过两步烧结法，可获得最佳烧结性能。96W-2.7Ni-1.3Fe的密度可达99.2%±0.2%，且拉伸强度为801MPa,延伸率为22.1%。 热处理后，性能进一步提高拉伸强度为838MPa，延伸率达到了26.1%。 成分精确可控，无论是在烧结过程还是热处理过程，都不会产生脆性相。 ▲不同烧结条件下的硬度和相对密度 PEP技术制备难熔金属主要工艺说明 打印材料制备 PEP技术在制备难熔金属方面的应用和研究已经取得一定成就，现已支持多种难熔金属材料的3D打印，不同材料可通过调节工艺参数而得到高致密的结构件。升华三维拥有为PEP工艺制备打印材料的专业密炼造粒设备，主要采用蜡基粘结剂体系为难熔金属3D打印材料开发提供支持。 以UPGM-93WNiFe打印材料为例，采用了粒径为2-3μm的钨粉，喂料粒径在2-4mm之间，粉体装置量为47vol.%，钨合金打印材料具有高密度、高质量、低成本等优势，可用于高比重钨合金复杂结构件的开发制造。 ▲升华三维UPGM-93WNiFe打印材料 3D打印成型 升华三维提供两款独立双喷嘴3D打印机为稳定制备大尺寸钨合金等难熔金属复杂结构件提供支撑。该设备采用颗粒熔融挤出成型方式，可打印出具备一定密度和强度的生坯。独立双喷嘴3D打印设备优势： 独立双喷嘴设计，可同时或轮流打印不同材料； 颗粒挤出打印方式，可制备中空结构产品，无需清粉； 可基于MIM工艺的材料进行二次开发适配，且材料可重复使用； 采用自动进料功能，可实现无人看守长时间打印； 自动刷嘴功能，保证打印外观及质量； 无需气氛，办公环境即可使用； 具有热风腔体恒温系统和真空吸附平台，可有效防止翘边现象。 ▲升华三维打印钨合金样品（生坯） 烧结获得性能 打印完成的生坯需要经过脱脂和烧结才能获得性能。基于PEP技术路线，升华三维已摸索出适合钨合金等难熔金属的烧结工艺，并可根据客户粉体物性调整烧结参数。因烧结温度低于其他类型的激光3D打印工艺中所需的完全熔化温度，并且热量可以更均匀地施加，从而确保了产品性能的一致性。▲升华三维打印钨合金样品（烧结）以下为UPGM-93WNiFe材料的烧结性能说明，通过PEP打印-脱脂-烧结制备的钨合金相对密度可达99.6%。烧结后的钨合金构件，能达到或超过传统工艺制备性能指标。▲UPGM-93WNiFe钨合金烧结件性能参数升华三维着眼于难熔金属及其合金材料的开发和应用制造。在传统粉末冶金基础上，升华三维表示其已攻克难熔金属产品的快速开发及复杂结构制造等难题。现已掌握了难熔金属间接3D打印的打印装备、成形材料、工艺及软件等关键技术，成功开发了多个品种的难熔金属及其合金的打印材料，并顺利向多个高端制造行业的多家科研院所，提供难熔金属增材制造解决方案及打印服务。 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.间接3D打印工艺——适配更宽泛的金属/陶瓷材料体系！ 2.标志性事件：MIM生产商收购间接金属3D打印技术开发商！ 3.NASA 3D打印超级着陆器发动机｜自研最新铜、铝、镍先进合金的大集合 4.详述GRCop先进3D打印铜合金的导电、导热性能与应用差异

3D打印技术参考注意到，江苏乾度智造高科技有限公司（以下简称“乾度高科”）于近日成功交付国内某重量级客户1.2米陶瓷增材制造装备。这一里程碑式的交付，不仅是现今已报道的世界最大尺寸陶瓷光固化增材制造装备，也标志着乾度高科在高精度增材制造领域的又一次突破，为我国高端行业制造的发展提供了新质生产力。 乾度高科在大尺寸陶瓷基复合材料复杂构件的一体化成型方面，成功攻克了行业内长期以来的技术难题。在独创的同步推扫技术加持下，具备可打印米级构件的能力，使得陶瓷光固化成型效率和尺寸达到了国际领先水平。同时，基于此平台，可支持第二相材料的复合，为陶瓷基复合材料产品应用提供了新的途径。通过此次交付，乾度高科不仅为高端行业提供了先进的制造解决方案，也为我国自主研发的高端装备制造树立了新的案例。 据3D打印技术参考了解，乾度高科“1.2米”光固化陶瓷3D打印装备，打印体积可达1200mm×900mm×500mm， 横向曝光分辨率50μm，纵向重复定位精度 ±5μm（Z向）。材料体系覆盖氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、氮化物陶瓷等。 陶瓷材料具有高硬度、高脆性、高熔点等特性，使其在加工过程中极易产生裂纹和破损。尤其是大尺寸陶瓷基复合材料复杂构件的一体化成型一直是行业内的难题。传统技术如模压、注塑等难以精确控制材料的流动性和固化过程，导致大尺寸陶瓷部件的制造难度极大。3D打印技术虽然能够实现复杂结构的制造，但在处理大尺寸陶瓷时，也面临着材料粉末的均匀性、粘结剂的配比、烧结过程中的热应力控制等难题。 乾度高科大尺寸陶瓷3D打印设备的交付，意味着用户方肯定了该公司的设备打印能力、脱脂烧结工艺、产品内部质量及尺寸稳定性控制等关键技术。通过高精度增材制造技术，乾度高科为航空、航天、半导体等行业的产品制造提供了更为快捷的制造方式，大幅优化了研发效率及制造成本。这一技术应用的突破，将为未来更多复杂构件的制造提供借鉴，推动整个行业的技术进步。 此次交付不仅是乾度高科的一次成功案例，更是我国陶瓷增材制造领域的重要一步。随着陶瓷增材制造技术的不断成熟，未来将有更多的高端装备和复杂构件实现国产化，推动先进陶瓷产业向智能化、绿色化方向发展。  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.到2033年，陶瓷3D打印市场规模将达到近9亿美元 2.米级陶瓷3D打印！国内重磅技术突破，为航空航天等行业注入新质生产力 3.大尺寸、高精度、高质量：突破碳化硅陶瓷3D打印的制造极限 4.霍尼韦尔在喷气发动机研发中使用陶瓷3D打印技术