增材制造生产的聚合物零件根据尺寸可分为：小型增材制造（零件体积小于1m3）、大幅面增材制造（零件体积大于1m3）。聚合物大幅面增材制造（LFAM）是一个具有巨大增长潜力的研究领域，其当前的主要进展是能够以更快、更便宜和可靠的方式生产大尺寸部件。根据市场研究分析，在综合了打印能力和制造成本后，涉及聚合物材料的所有增材制造系列（表1）的结果表明，目前最适合生产大幅面聚合物零件的增材制造工艺为熔融挤出（原材料可以是长丝或颗粒）。 表1 AM系列大幅面聚合物商业打印机的特点 2023年1月，葡萄牙的里斯本大学（ULisboa）的Carlos M. S. Vicente研究团队在《Progress in Additive Maufacturing》杂志上发表题为“Large-format additive manufacturing of polymer extrusion-based deposition systems: review and applications“的综述，该综述对聚合物的大幅面增材制造 (LFAM) 工艺进行了回顾，随后进行了大幅面聚合物商业打印机的市场研究，对当前LFAM系统配置及其控制方面进行了概述，描述了与增材制造聚合物大型零件制造相关的设计和建模方法，以及目前正在应用和开发的材料。最后，总结了LFAM在交通、学术、建筑和能源领域的应用。 大幅面聚合物商业3D打印机 熔丝挤出成型（FFF）或颗粒挤出成型（FGF）已成为业内最广泛使用的增材制造工艺之一。常用的有丙烯腈-丁二烯-苯乙烯 (ABS)、聚碳酸酯 (PC) 或聚乳酸 (PLA) 等聚合物，但是该聚合物机械性能有些限制，为了提高FFF或FGF零件的机械性能（强度、刚度和蠕变），聚苯砜 (PPSU)、聚醚酰亚胺 (PEI) 和聚醚醚酮 (PEEK) 等工程塑料正在不断开发。目前市场上主要的是小型或功能型熔融挤出设备，大幅面熔融挤出增材制造设备市场还有待开发（表3为商业LFAM打印机）。下表为小幅面和大幅面熔融挤出增材制造主要过程特征。 表2 小幅面和大幅面熔融挤出增材制造主要过程特征表   3D打印系统配置 较大零件的制造无疑意味着系统配置类型及其自动化和控制机制的复杂性增加，为了解决这个问题，提出了多种解决方案，如结合机械臂打印、原材料用颗粒代替长丝、在同一打印头上配备多个喷嘴、携带多个打印头的机器人协同工作、模块化协同制造等方法提高打印速度、精度（图1）。   图1 LFAM打印机的系统配置 各领域应用  大幅面增材制造技术在航空航天、汽车、建筑、模具、能源应用等经典工业领域及定制化、小批量制造领域（如消费品、医疗保健等）具有广泛应用。 大幅面增材制造技术在各领域的应用（2020）  其中航空航天一直是引领增材制造市场的主要行业之一，该行业具有特定的制造要求（设计复杂、轻量化、需具有阻燃性），LFAM技术在该领域的应用包括飞机内饰和机舱部件、制造空气动力学模型、飞机概念模型验证、模具及夹具、无人机及火箭上的部分零部件。2019 年，Diel Aviation 宣布交付其最大的全 3D 打印部件——Curtain Comfort Header，该部件安装在 A350 XWB 飞机上。阿提哈德航空采用 LFAM 方法首次对空客 A320 侧壁进行全尺寸打印，其中包含打印导电轨道、天线和装饰部件。 汽车行业是增材制造技术的主要用户，该行业的竞争力主要取决于设计能力及更清洁、更轻、更安全的产品，主要应用包括汽车部件、汽车原型及汽车模具及相关工具。2013年，第一辆“3D打印汽车”Urbee诞生，该汽车的车身、保险杠、仪表盘等零件都是3D打印工艺制造。   图2 LFAM在交通运输领域的应用 LFAM在建筑和建造中的主要应用包括建筑模型、房屋、窗户、家具和装饰物品以及用于场外施工的模具。增材制造综合能源(AMIE)示范项目中使用LFAM制造房屋（图3a）大约 80% 的房屋（包括各个部分）是使用 ABS/CF进行3D打印的，沉积速率为45公斤/小时，该房屋面积为19.5平方米，其建造目的是建造一座节能建筑，减少材料浪费，作为增材制造在建筑行业能力的典范。另外，中国公司青岛独特产品开发有限公司开发了一台大型3D打印机（12×12×12 m），可以用GF增强石墨烯打印整个房屋。   图 3 LFAM 在建筑施工领域的应用  LFAM在能源领域的主要应用之一是风力涡轮机，例如风力涡轮机原型、风力涡轮机叶片、分流器以及机舱盖的开发。2014 年，Abdelrahman…

液态金属打印是一种新型但有前途的增材制造技术。该工艺的特点是，材料以线材形式送入，并在微铸造工艺中逐滴施加。 液态金属打印工艺属于金属基增材制造工艺，其中通过重复应用材料逐层构建组件。与大多数基于焊接的工艺相比，液态金属打印不需要高能量光源来熔化材料，因为材料是被熔化并逐滴施加的。这些组件是通过在构造方向上应用材料并结合高精度工作台来构建的。   液态金属打印功能原理示意图（来自弗劳恩霍夫 IGCV）  利用液态金属3D打印技术，可以实现液滴直径在500-750微米之间的近净形状生产，施用量高达400立方厘米/小时。该工艺的主要优点可概括如下： 生产时间短，订单率高； 生产过程中热负荷低； 与粉末和激光工艺相比，原材料成本更低（基于线材）。 采用液态金属3D打印技术加工铝合金，可以为航空航天、交通、能源等行业释放新的潜力。2022年，3D打印技术参考注意到，美国海军将基于液态金属3D打印的增材制造设备安装在了战舰上。 在一个名为“AluWireLMP”的项目中，Frauhofer IGCV（弗劳恩霍夫浇铸、复合材料和加工技术研究所）与项目合作伙伴 GROB-Werke GmbH & Co. KG（明德尔海姆）和 Gutmann Aluminium Draht GmbH（魏森堡）一起，致力于建立和鉴定新型工业相关的铝合金打印技术。为此，Frauhofer IGCV配备了格劳博GMP3000，作为首个用于液态金属3D打印的系统。 重点是通过确定和评估断裂伸长率、屈服点或拉伸强度以及密度和尺寸精度等部件特性来系统优化含镁铝合金的工艺参数和工艺资格。 液态金属打印的AlSi12测试样本，液滴产生和环境条件发生变化 该项目的目标是使用液态金属3D打印技术优化加工AlSi10Mg。为了接近和探索可加工的材料范围，当前研究的重点是AlSi12合金。研究人员将使用测试样本检查液滴驱动和环境条件对部件和工艺性能的影响。 面向应用的组件，由AlSi12打印，具有经过再加工的功能表面 目前，使用液态金属打印技术，可以制造密度超过98%的AlSi12组件。基于数字化建造模型，在没有支撑结构的情况下，在大约120分钟内制作出了面向应用的演示组件。 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.上舰 | 美国海军部署第一台金属增材制造装备——液态金属3D打印机 2.工艺综述：近十种铝合金3D打印工艺汇总，阐述技术特点及应用方向 3.上海交大采用国产装备开展铝合金蓝色激光定向能量沉积研究 4.科技讲台 | 纳米陶瓷铝合金的进一步研究，将带来轻量化材料的新一轮变革

面对工业、医疗、消费品等领域规模化的智造需求，2023年8月，德迪智能正式推出全新一代三激光金属增材制造系统——DLM-500T，为行业客户提供更专业、提质、降本、增效的增材制造解决方案。该设备采用自主化光路控制系统，集成度高，可实现多变、自由的工艺控制策略，具有全程实时数据监控和故障分级自诊断功能，尤其适合于模具行业使用。 德迪智能表示，新推出的DLM-500T尤其适合于模具行业应用，能够制造出微米级的精细花纹和连续曲面；抛光细节优秀、止滑效果可控；上千组0.1mm直径均匀排气孔，腔内的各位置溶胶流速均匀、脱模轻松，鞋材成型效果优秀，表面无麻点气泡，对比传统铸造钢，3D打印模具的寿命显著提升。 DLM-500T打印的鞋模 DLM-500T打印的鞋模 DLM-500T打印的鞋模 该公司表示，采用DLM-500T设备，一天内可完成结构强度良好、表面纹路细腻的3D打印鞋模制造，综合打印成本已经降至约千元/公斤。对比传统加工方式，整套鞋模交付周期缩短50%+，综合产能提升300%+，而且可实现更复杂、轻量化、无支撑、微米级通气孔的超临界发泡鞋模制造。 优化升级，模块紧凑化设计德迪智能于2021年首次推出专业级金属3D打印设备——DLM-280（单激光），该公司表示，截止目前该设备已面向行业客户销售百余台！ 新推出的DLM-500T实现了功能结构模块的紧凑化设计；同时，该设备在运动速度、精度、环境等技术构架上提升显著。仅需6㎡的普通车间，客户就可实现单机的快速投产！  多光配置，兼顾效率与精度  为了实现高效成型，DLM-500T配置3组优质激光源，最高激光精度≤±0.1mm，全幅面光斑尺寸差异小。在不增加场地面积的基础上，实现降本增效的利润最大化，贴合客户批量化生产的需求。 △DLM-280单激光参数 VS DLM-500T三激光参数 △DLM-280单激光打印画面 VS DLM-500T三激光打印画面 小身材大尺寸，大幅面稳定打印 优化升级后的DLM-500T全机尺寸≤2225×1500×2320mm（不含粉罐），净成型尺寸为500×300×350mm，成型体积对比第一代设备增大30%。 该设备配备自研APRO工控系统，充分满足客户优化工艺参数、溯源生产过程、布局物联网智能工厂的个性需求。德迪智能可根据产品定义，为客户提供钛合金、高温合金、铝合金、钴铬合金、不锈钢、模具钢等多金属材料的定制化工艺包。  全新优化的风场设计，多层风场+风墙设计，保证风场从右往左均匀分布，有效提升大幅面多激光打印一致性，实现高质量的周期性持久打印。 DLM-500T采用激光光程可变的动态变焦系统，通过精度最高可达25μm的多激光校正扫描系统，保持全生产过程中光斑尺寸的一致性。从焦距、光斑尺寸、协同变焦等方面保障产品成型质量。 全方位保障，24小时不间断生产 （1）标配高质量永久滤芯 针对规模化智能制造，DLM-500T标配可循环使用的永久滤芯。延长设备寿命的同时，客户无需三月/次更换滤芯，可有效减少设备停机对产品质量的影响，从根本上解决更换滤芯时的爆炸风险、危废处理的环保问题！ （2）标配开源APRO工控系统 APRO工控系统具有三维可视化、全程实时数据监控、故障分级自诊断（包括：铺粉质量、打印质量、光路稳定、风场状态）等功能，支持断电自动保护和通电续接打印。 该公司表示，未来将持续输出精益生产经验，迭代设备与技术创新，面向专业级、规模化客户推出更高效的四激光金属打印系统、铝合金材料工艺包和无支撑打印技术。 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.聚焦中国航空航天增材制造 ▏众多大咖分享一线3D打印技术应用现状 2.8月，传统工艺&增材制造：现场碰撞！ 3.3D打印后处理 | 决定零件能否使用的最后关卡（全干货） 4.2023 TCT亚洲3D打印展预约全面启动，看透技术、材料、应用与市场现状

近日，3D打印技术参考注意到，联泰科技成功中标中华人民共和国第二届职业技能大赛-世赛选拔项目增材制造赛项设备实施支持单位，这是联泰科技在职教领域的又一建树。  联泰科技中标第二届职业技能大赛通知 中华人民共和国职业技能大赛是经国务院批准、人力资源社会保障部主办的综合性国家职业技能赛事，是全国规格最高、规模最大、影响最广的综合性国家职业技能赛事比赛。大赛是为充分发挥职业技能竞赛在促进技能人才培养、推动职业技能培训和弘扬工匠精神的重要作用，营造劳动光荣、技能宝贵、创造伟大的社会风气，更好服务就业创业和经济高质量发展。 联泰科技作为国内3D打印行业的深耕者，多次对全国各项各级大赛增材制造赛项进行设备支持与技术培训，拥有丰富的助赛经验。在2022年，全方位保障了各省职业技能大赛省级选拔赛、轻工大赛数字化设计与制作赛项以及2022一带一路暨金砖国家技能发展与技术创新大赛的顺利举办，为各项大赛提供了专业的3D打印设备AME系列、打印软件、独创的3D打印工艺包以及全方位技术与服务支持，收获了各主办方和参赛选手的一致好评。 作为本次增材制造赛项中唯一指定的光固化打印设备提供商，联泰科技将提供16台光固化3D打印设备 AME RH2500，并组建专业赛项服务小组给予现场支持，为赛事提供软件+硬件+服务的全方位服务，确保参赛者良好发挥并取得优异的成绩。 联泰科技光固化3D打印设备AME RH2500 上海联泰科技股份有限公司成立于2000年，是国内最早从事3D打印技术应用的企业之一，参与并见证了中国3D打印产业的主要发展进程，在国内3D打印技术领域具有广泛的行业影响力和品牌知名度。自发展以来，联泰科技深谙产教结合、以赛促教、校企合作的重要性，一直密切关注增材制造在教育行业的应用与推广，在教育及各大职业技能赛事中始终发挥着重要作用。在未来，联泰科技将以专业的知识和成熟的助赛经验持续赋能各项增材制造赛事，为我国技能人才的培养以及工匠精神的弘扬添砖加瓦，为祖国增材制造的产业发展贡献出自身的力量。 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.唯一指定：铂力特中标全国第二届职业技能大赛-世赛选拔-增材制造赛项SLM打印机提供商 2.聚焦中国航空航天增材制造 ▏众多大咖分享一线3D打印技术应用现状 3.8月，传统工艺&增材制造：现场碰撞！ 4.2023 TCT亚洲3D打印展预约全面启动，看透技术、材料、应用与市场现状

导读：对于SLM金属3D打印技术来说，提升效率的手段有哪些？增加激光数量、优化工艺、增加铺粉速度等等，SLM 3D打印技术还有多少潜力可挖？ 在保障产品质量的前提下，“成本”与“效率”是增材制造技术向产业化方向推进的主旋律。3D打印技术参考注意到，华曙高科研发团队历时数月攻关，经过充分的实验验证，圆满完成代号“奥林匹克”项目攻关——在保证高质量的前提下，进行多项设备及工艺优化，成功将某大尺寸火箭发动机收扩段零件金属3D打印效率提升超3倍，让“更高、更快、更强”的奥林匹克精神融入技术创新实践中。   该火箭发动机收扩段直径约600mm，高度约780mm，材质为IN718，华曙高科研发团队对影响成形效率的因素展开分析，归纳出20余条影响要素，并按重要级进行了分类。此次效率提升着重于光学系统、打印工艺、扫描策略、铺粉工艺、电子电气控制等方面，通过多项优化，成功将该火箭发动机收扩段成型用时由之前327小时缩短为96.5小时，生产效率提升338%。 此项研究成果对华曙高科提升金属增材制造解决方案效益有极其重要的意义。华曙高科认为，SLM技术仍有很大潜力待挖掘。未来将以此为例，对SLM技术潜力和创新应用进行深入研究与挖掘，进一步释放其创新活力和发展空间，以获得更广阔的增量市场。 为确保大尺寸工件质量与效益兼具，华曙高科采用多激光搭接技术，自主研发快速搭接算法，有效解决了多个激光之间的激光一致性、扫描振镜搭接校准、搭接稳定性、多激光扫描任务分配等问题；采用先进扫描策略，通过针对性的优化参数，实现激光、振镜的耦合控制，在保障内部冶金质量的同时，较大提升效率，相比优化前，可以节省约39%的延时用时。 多激光拼接位置效果一致振镜单线扫描形成的单道熔池 激光出光打印过程中会产生烟尘，下风向激光穿过烟尘时易造成散射，能量耗散，从而导致球化、未熔合等冶金缺陷。在多激光扫描系统中必须充分考虑上风向烟尘的影响。华曙高科通过优化大幅面风场设计，既可实现同时出光避烟打印，又减少了各激光等待时间，从而提高效率。 由于该零件带复杂内流道冷却结构，需实现低的表面粗糙度从而减少流阻，华曙高科研发团队通过优化相关参数，实现高表面质量。 为了多个激光器能够同时出光扫描，兼顾避烟，减少等待，华曙高科研发团队优化控制系统，极大减少设备等待和非工作时间，使多个激光器持续保持最大效益的出光状态，从而大大提高效率。 END 根据AMPower 2023全球工业增材制造市场报告，自2022年开始，激光粉末床熔融3D打印的一个直观的发展趋势是超过600mm加工尺寸的大型工件生产需求上升。与此同时，这些较大尺寸零件由于项目时间紧张，必须提升打印效率以节约制造时间。华曙高科积极响应市场需求，进行一系列创新技术探索，不断向大尺寸、高效率、高精度的方向努力。 提效增益，智能制造，华曙高科对技术始终不渝上下求索。未来，华曙高科将始终坚持创新与产业化的理念，为各行业用户提供更多降本、增效、提质的增材制造解决方案。 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.在线研讨：聚焦SLA 3D打印技术的最新发展、材料和应用 2.华曙高科增材制造研发制造总部项目正式启动 3.8月，传统工艺&增材制造：现场碰撞！ 4.唯一指定：铂力特中标全国第二届职业技能大赛-世赛选拔-增材制造赛项SLM打印机提供商

立体光固化成型技术 (SLA) 是率先商用的3D打印技术，由3D Systems的联合创始人兼首席技术官Chuck Hull于20世纪80年代发明。该技术使用紫外激光精确固化光聚合物，将其从流体转变为固体。部件直接由CAD数据逐层构建，可用来制作原型、熔模铸造模型、工具和最终用途部件。 数十年来，3D Systems始终致力于SLA技术和材料的创新研发和应用，2023年8月22日14:00--15：00，3D Systems将举办SLA技术分享研讨会，讲解最新的SLA技术特性、材料和应用。 SLA生产级3D打印机具有高吞吐量和超过1米的零件制造能力，具有极高的零部件分辨率并能打印多种材料。这也使其成为当前应用最多的3D打印技术之一，包括最为严苛的快速制造应用。 Chuck Hull是SLA 3D打印技术的发明者，也是有史以来第一家3D打印公司3D Systems的创始人。3D Systems一直致力于推动独创的3D打印技术，使其实现更快的速度、创新和可靠性。 在过去的30年中，3D Systems已发布了21种不同的SLA打印机，每种打印机都比以前的版本进行了重大改进，从而为用户提供了卓越的部件质量。用户不必牺牲速度或特征细节，因为在每一层使用两种激光光斑大小 — 从而提供优良的表面质量、细微特征清晰度和吞吐量。   通过与客户的密切合作，3D Systems已支持超过80种SLA 3D打印材料，并且不断根据应用需求进行优化。在现有的产品组合中可以找到用户需求的材料以匹配属性。  最新推出的开拓性的阻燃性材料Accura® AMX Tough FR V0 Black，为 SLA提供了增强的部件质量和分辨率，而在之前这只有通过选择性激光烧结技术 (SLS)和熔融沉积成型 (FDM) 技术才能实现。这种新的阻燃材料达到UL 94 V0 等级，凭借其弯曲模量加上接近 35% 的卓越断裂伸长率，在市场上处于独特的地位。这些特性与长期稳定性相结合，使全新 Tough FR V0 Black 材料非常适合打印电路板挡板、半导体设备、电气外壳、盖子、挂钩、支架以及火车和公共汽车的阻燃部件等应用。 使用 Accura AMX Tough FR V0 Black 生产的部件具有阻燃性，并通过 UL 94 V0 测试标准。这种高性能、快速打印的材料能够大批量或大规模生产可用于生产的部件 3D Systems的SLA 3D打印机既能打印具有丰富细节的精细部件，也能打印1.5米的大型部件，同时确保高标准的分辨率和准确度。即便是大型部件也能达到较高的精准度，基本不存在部件收缩或变形的现象。 SLA 3D打印工艺制造的部件的质量十分出色，可提供几乎最平滑的表面质量，因而这一技术适合于多种应用： 1）通用 • 用于外观和概念验证模型的设计验证模型• 功能原型以及用于构型和拟合测试的模型• 风洞测试模型• 高清晰度、透明的产品和组件• 复杂装配件• 发动机罩内部组件• 大规模定制2）模具和模型 • 熔模铸造模型• 金属铸件损耗模型• 定制装配夹具和固定装置• 工具、腔型模具和冲压模具• 浇注型聚氨酯/真空铸造母模3）生物应用 • 手术工具/导向器•…

在骨科植入物的制造上，电子束3D打印技术相比激光3D打印技术有着固有优势，且前者有着更早的发展历程。然而，长时间以来电子束3D打印设备都依赖进口，这给国产骨科植入物的制造带来诸多问题。 近日，3D打印技术参考注意到，我国首个采用国产电子束3D打印设备取得三类医疗器械注册证的骨科植入假体产品已经诞生。 2023年7月20日，西安赛隆增材技术股份有限公司（以下简称“西安赛隆”）合作伙伴——武汉迈瑞科技有限公司（以下简称“迈瑞骨科”）采用西安赛隆电子束3D打印设备研发的钛合金髋臼杯系统正式通过国家药品监督管理局（NMPA）审批 ，注册证编号：国械注册20233131002。该产品是我国首个采用国产电子束3D打印设备取得三类医疗器械注册证的骨科植入假体产品，标志着国产电子束3D打印骨科植入物建立起自主可控、自主创新的研发、生产体系。   3D打印髋臼杯系统注册证  从立项到取证仅耗时2年 2021年，西安赛隆与迈瑞骨科开始在电子束3D打印骨科植入物方面开展合作。西安赛隆充分发挥电子束3D打印全产业链的优势，提供了包含原料支持、设备操作、软件支持、扫描策略及工艺优化在内的全方位一站式服务，并协助迈瑞骨科开展原料、装备及工艺的验证，样件的尺寸精度、力学性能、化学成分、孔结构特性均符合相关国家、行业标准的要求。该电子束3D打印髋臼杯的孔结构具有100%三维连通、高孔隙率、高摩擦系数以及低粉末残留的特点，具有优异的骨长入效果，保证假体植入后的初期稳定性。  本次获得取证的的3D打印髋臼杯产品  项目从立项到取证仅耗时2年，体现了西安赛隆电子束3D打印设备的成熟稳定以及技术团队的专业高效。 国产技术不断突破 电子束3D打印技术具有能量密度高、生产效率快、成形应力低、真空环境无污染等特点，在骨科植入物的制造上无需后续热处理及线切割，且可以进行堆叠打印，特别适合骨科植入物低成本、批量化的快速制造。由于设备的高技术门槛以及电子枪等核心元器件、软件没有商业化产品，国内外具备商业化电子束3D打印设备制造能力的企业较少。我国电子束3D打印骨科植入物领域打印设备依赖进口，设备售价高、使用维护成本大、产品开发周期长且材料工艺包单一。 作为国内最早开展电子束3D打印设备开发的企业，西安赛隆先后突破了核心元器件、扫描路径规划、工艺以及软件的技术壁垒，推出国内首台自主知识产权的商业化电子束3D打印设备。此外，结合公司自主知识产权的等离子旋转电极雾化制粉设备，实现了高熔点金属钽、高活性锆铌合金等高品质医用球形金属粉末的制备及电子束3D打印的工艺开发，并完成百余例临床试验。  西安赛隆Y150系列（左）和T200（右）医用电子束3D打印设备 2023年，公司在国际上率先开发出了大功率、高精度、长寿命的低成本间热式电子枪，针对骨科植入物的制造需求，推出了搭载不同功率间热式电子枪的系列化医用电子束3D打印设备，设备在电子枪功率、成形精度、阴极寿命及成本等方面均达到国际领先水平，可实现多种医用金属材料骨科植入物的高精度、低成本、批量快速制造。 T200型电子束3D打印设备打印的满板钛合金髋臼杯 除了迈瑞骨科外，还有7家医疗领域客户正借助西安赛隆的电子束3D打印粉末原料、设备、工艺全产业链优势进行骨科植入物产品的开发及三类医疗器械注册工作，材料包含钛合金、金属钽、锆铌合金，产品覆盖了标准化及个性化髋关节、膝关节、脊柱、颌面等全部骨科应用场景。未来，西安赛隆将以用户需求为导向，继续精进产品与技术，为医疗客户提供更加完善、更有力的技术支持和电子束3D打印全流程服务，助力中国医疗器械企业创新升级，推动国产骨科植入物迈向新高度。 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.光固化3D打印 | 铼赛智能获ISO 13485医疗器械质量认证 2.3D扫描+3D打印，重点分析骨科微创精准矫正手术“私人定制”案例 3.Science最新：3D打印有机硅弹性体，制造出高性能生物结构 4.戏剧快要收场：Nano退出，Stratasys有望携手3D Systems，DM怕是谈了场寂寞

增材制造技术通过逐渐累加材料而非去除碎屑的方法制造零部件，因而与铣削、车削及火花电蚀等传统的材料切除工艺具有本质区别。从物品的三维CAD呈现出发，零件几乎可以说是“逐层叠加”到一组二维分层上。随后，这些分层在各自的顶部进行连续熔合，从而再现出三维物品。 通过增材制造技术，可以生产出传统制造技术无法实现的极其精确的几何形状零件，还能打印出具有集成功能特征的高度复杂的组件。通过增材制造，可以降低材料浪费率，有利于整体制造工艺。激光选区熔化 (SLM) 和激光金属熔覆 (LMD)，是过去20年里达到工业规模的成熟水平的两种激光增材制造工艺。（ 本文内容由DeburringTec去毛刺技术原创，已获得授权） △ 广义增材制造的技术内涵与分类   △  增材制造类型。根据硬件、材料要求和产品用途，增材制造可能包含多个工艺。图源：AUTODESK 采用3D打印制造的零件打印完从粉床中取来时，很少能直接做为最终产品使用，且低质量的表面可能会使其不适合某些工业用途。增材制造零件几乎无一例外都要经过磨削到精加工的后处理，以提高机械性能、精度以及表面质量。使用3D打印制作原型时这不是一个很大的问题，但随着技术向终端制造工艺过渡，规模化和自动化的后处理已成为建立增材制造生产线的关键瓶颈之一。    采用SLM技术打印完未经处理的零件表面效果 虽然改进金属粉末质量、优化成形方向和工艺参数能在一定程度上改善增材制造零件的表面质量，但是仍然无法完全解决增材制造零件表面粗糙的问题。这也是后处理所面临的共性挑战——表面质量。 从理论上讲，增材制造可以完全自由地创建复杂形状，但在实际生产过程中，对表面质量的要求往往需要对设计进行约束。如果需要进行表面加工，则对结构的限制就与过去一样；如果使用喷丸处理，则需要对薄和细长的结构进行限制。此外，表面质量问题还会导致应力集中，进而萌生裂纹，大大降低零件的抗疲劳性和断裂韧性，从而为零件的使用带来风险。另外，表面质量成本昂贵，可达到增材制造（AM）组件的60%，这无疑抑制了增材制造的研发热情。 △ 3D打印高性能植入性材料   目前增材制造主要的后处理方式包括光整加工和机械加工，如粉末清除、去应力退火、线切割、支撑去除、CNC、磨削、机械抛光、精加工以及热等静压等等。这些步骤中有些仍然需要手工操作，而且对于关键任务还需要熟练的操作人员。基于以下三个目标： 通过优化制造参数，降低增材制造零件的变化性和整体表面粗糙度，使大规模精加工变得更有效、更快速 改进大规模表面精加工技术，以适应零件复杂性的增加 降低后处理成本 因此，表面处理，是决定3D打印零件能否使用的最后关卡。 增材制造后处理方案大全 为了实施上述目标，现在有各种各样的表面处理方式可供选择，并且在不断增加。但是，在多数情况下，没有单一的解决方案能实现最终的复杂零件表面处理。在对公差和表面提出更高要求的应用中，磨削可以是增材制造的有效选择，但与精密抛光技术相比，难以获得更高的表面质量。 因此，对于增材制造表面改进和抛光有多种选择，通过不同处理方式的智能组合可以带来最佳结果。对于不同行业，尤其是前沿制造领域的增材制造，根据零部件的属性不同，选用的后处理工艺也不尽相同。 ①手工抛光：手工抛光质量严重依赖于操作者的经验水平，可重复性及一致性差，人力与时间成本高，并且抛光过程中产生的粉尘危害人体健康。 ②喷砂：表面质量更均匀。 ③离心研磨：一些机器使用离心力来增加介质施加在零件上的力，去除粗糙凸起物以实现更有效的工艺。更容易地一次处理数批零件。它们还可以配备自动介质/零件分离装置。 △ 离心圆盘精细机 图源：Belair ④振动抛光：这些机器价格相对便宜，但是形状和大小却多种多样。它们还可以配备零件进料系统和内部零件分离功能，以进一步实现后处理的自动化。 ⑤拖曳抛光：实现去毛刺和抛光。也有多种尺寸可供选择，并且具有极快的时间周期。 ⑥电解抛光：靠化学试剂的化学浸蚀作用对小型增材制造镂空结构或阵列结构零件表面松动易脱落的球化层的去除效果显著。化学抛光主要迅速去除表面粘附的金属球形粉末，电化学抛光在此基础上进一步降低表面粗糙度。 △ 干式电解抛光 图源：A3DM Technologies/GPA Innova ⑦ 等离子抛光：工件与抛光液中通电脱离的金属离子吸附在增材表面，工件凸起处电流冲击高而去除快，电流流动，凹凸不断变化，粗糙表面逐渐被整平。活化工件表面去除表面分子污染层，交叉链接表面化学物质。 ⑧数控磨削抛光：数控磨削抛光对具有复杂内曲面、多孔结构零件的加工可达性差，一般主要用于零件外表面的清洁抛光、去除氧化层等。 ⑨自适应磨削：是通过调整接触头的形状来确定磨抛加工接触面的形状，使磨抛加工实现以接触面为磨抛作业面的加工过程，提高了磨抛加工的效率。 　△ 经后处理的零件表面效果 ⑩ 超声清洗：通过超声清洗去除影响零件功能的污染物，是为染色/电镀操作准备表面的有效方法。这些清洁系统甚至可以配置在清洁、干燥和染色室中，从而加快后处理的最后几个步骤。 ⑪激光清除：激光抛光是利用高能激光束使零件表面材料重新融化来降低表面粗糙度的一种新式抛光方法。 ⑫磨粒流加工：利用磨料介质中磨粒的微切削作用去除工件表面的微观粗糙峰，以磨粒流加工技术的高加工可为克服航空增材制造复杂零件表面光整加工难题提供了一条新途径。 △ 电解质等离子抛光效果 图源：深圳市晟启科技有限公司 SLM 激光选区熔化（SLM）是3D打印技术的一种，它打破传统的刀具、夹具和模具的限制，可根据零件三维数模，利用金属粉末（粒径30μm）直接获得任意复杂形状的实体零件，解决了传统制造技术难以解决的多孔、镂空、点阵等轻量化复杂结构零件的加工制造问题，特别适用于制造具有复杂内腔结构的难加工钛合金、高温合金等零件。 △ 3D金属打印汽车零部件 图源：广州雷佳增材科技有限公司 同时，该技术具有精度高、表面质量优异等特点，成型特定的材料能够达到近乎100%的致密度。制造的零件只需进行简单的喷砂或抛光即可直接使用。可使成形的零件具有很高的尺寸精度（可达0.1mm）以及优异的表面质量（粗糙度Ra可达30~50μm）。由于材料及切削加工的节省，其制造成本可降低20%~40%，生产周期也将缩短80%。 △ A为CNC 支架义齿；B 为SLM支架义齿，两组排牙方式相同 图源：南方医科大学附属口腔医院 激光选区熔化成形技术为解决我国航空、航天、船舶、汽车、能源、化工、医疗等广大制造业领域的复杂结构件减重设计及制造问题提供了一种新的解决途径。 SLM后处理 尽管激光选区熔化成形技术几乎能够完成任意形状零件的精密制造，但其后处理的细微精度仍是精细化加工的一道难题。因为其加工的零部件表面（包括内部通道）包含AM工艺残留的粉末，初始粗糙度比较高。选择合适的表面处理系统对于组件的使用寿命和系统的整体效率至关重要。 平滑AM组件内外表面的一种方法是批量抛光。在精加工过程中，将工件浸入装有特殊加工介质的圆形工作碗中。另外，在该过程中添加了专用化合物。工作碗的振动使介质和工件以螺旋运动的方式在工作碗周围移动。介质对工件的持续“摩擦”会产生磨削/平滑效果，从而产生所需的表面质量。 △ 批量加工可有效地平滑随形冷却流道表面积 Politecnico Milano的机械和化学工程部门与Rösler Italiana S.r.l.一起评估了用于平滑AM组件的内外表面的各种处理方法（包括批量涂饰），这个过程涉及到了对不同形状和不同直径的随形冷却流道(3、5、7.5和10毫米)的零件进行质量修整、喷丸和化学支撑质量修整。三个表面处理方法的结果惊人的相似：工件表面最光滑，如相对较低的表面粗糙度读数所示，并显示出典型的化学加速精加工优势。化学支撑质量精加工方法的Ra值为0.7 µm，表面粗糙度值最低，循环时间最短。结果还表明，在垂直和水平流道中，最终粗糙度值大致相同。 △ 各向同性刻蚀轮廓包络抛光原理图 △ 钛的刻蚀轮廓包络抛光过程的轮廓与形貌演变 以钛（TA2）的超精密抛光为例，研究人员通过对电解液和击穿电压等参数的优化，实现了材料表面的各向同性刻蚀。抛光后表面粗糙度Ra值从64.1nm迅速降低到1.23nm，高效率获得了纳米级表面。 △ 各种金属材料的抛光效果图 使用人工完成原型甚至几十个零件时可能还具有成本效益，但如果生产数百甚至上千个零件时，3D打印对后处理自动化的需求就变得极为迫切。 增材制造高强度材料激光抛光 增材制造的金属部件通常具有非常粗糙的表面，从而要采用后续加工来消除，以满足金属打印部件的最终需求。由于采用传统的后续加工工艺存在耗时、需要高技能工人和自动化程度受到限制，造成传统的后续加工工艺对自由成型部件的应用受到极大的限制。 激光抛光是一种产能高、无接触和可以完全实现自动化的一种工艺，且可以使3D打印的金属部件表面获得令人满意的效果，尤其对于形状复杂且薄壁的增材制造的金属零件。 △  激光3D打印的AISI H11样品进行激光抛光的实物图…

6月初，我国科学技术部发布了《科技部关于发布国家重点研发计划“高性能制造技术与重大装备”等6个重点专项2023年度项目申报指南的通知》，其中“增材制造与激光制造”重点专项围绕“基础理论和前沿技术、核心功能部件、关键技术与装备、典型应用示范”等4个技术方向，按照基础研究、共性关键技术、应用示范三个层面，拟启动41项指南任务，拟国拨经费概算4.31亿元。 无独有偶，3D打印技术参考注意到，美国在2023年的增材制造重点研发计划方面也有重大部署，America Makes参与的就有1810万美元。 一. 使用增材制造保障供应链安全 5月，America Makes（美国国家增材制造创新研究所）和NCDMM（美国国防制造及加工中心）宣布了一个由副国防部长办公室、研究和工程制造技术办公室(OSD)和空军研究实验室(AFRL)出资额达1170万美元的新项目，重点资助使用增材制造技术保障其供应链安全。资助项目如下： 利用增材制造技术展示对铸造和锻造制造业务交付周期、生产率和产量的改进 专题领域1：开发/推广领先（先进）应用，并加快采用3D打印的砂铸造模具/芯。 专题领域2：采用成熟的陶瓷3D打印技术，促进国防应用熔模铸件的快速、低批量生产。 专题领域3：开发和推广相关工具/方案，提高3D打印冷却通道的模具（压铸）寿命。 专题领域4：完善和推广在锻造中添加高磨损层和复杂几何特征的方法。 专题领域5：试验3D打印预成型件的工业化，加快低体积锻造部件的锻造工艺。 专题领域6：发展和推广领先的冷喷喷涂和DED工艺，促进锻造应用中模具修复的采用。 专题领域7：与国防部采办或维持计划相关的铸造和锻造创新3D打印技术。 在关键铸造和锻造生产中，推广弥补零件采购缺口的价值主张 专题领域8：技术-经济分析和制造准备状态评估，弥补关键铸造和锻造生产中的零件供应缺口。 确定和传播战略研发对扩大粉床AM技术的影响 专题领域9：粉末分析技术经济学。 连续纤维增强复合材料的改进 专题领域10：机器人增材制造工艺规划的创新。 NCDMM 和 America Makes 将该项目命名为“通过增材能力和技术经济分析 提高制造生产力”。其目标是展示增材制造技术在铸造和锻造方面的优势，对金属粉末增材制造进行技术经济分析，并解决增材制造零件的采购缺口。该项目还强调机器人增材制造工艺规划的新颖解决方案，同时重点关注连续纤维增强复合材料结构。 二. 关注可持续和质量保证 7月，America Makes又公布了另一项价值640万美元的增材制造技术资助计划，该计划重点关注可持续和质量保证，其中1-6的资助金额为120万美元，第7和第8项共资助520万美元。具体包括： 主题1-通过现场过程监测对内部特征进行尺寸检查的设计 主题2-工艺改进的热操作 主题3-打印过程中传感器校准、表征方法和产生可靠过程数据的操作极限 专题4-将过程监控与资格鉴定现场检查结合使用的框架 专题5-3D打印工艺资格预审 专题6-与该工艺相关的培训 专题7-3D打印可持续性和环境效益分析 专题8-证明操作资格的方法 America Makes 技术总监 Brandon Ribic 表示：“从根本上说，这个机会将有助于加快我们再次召集业内最聪明的人才，从而加快增材制造材料、实践和流程的合格化进程。通过展示可持续实践和质量控制措施的示范和证据，我们可以进一步增强制造业和国内供应链利益相关者的能力，充分发挥增材技术的潜力。” 美国致力于加速开发和部署创新的、成本效益高、节能的3D打印技术，以满足国防及商业需求。这两项资助计划的总金额高达1810万美元，约合1.29亿人民币，而这还只是美国每年资助增材制造技术的其中一部分。从资助的主题可以看出，其主要关注于完善应用环节，与当前中国资助的项目有所区别，有兴趣的读者可以自行查找国内具体的资助项目名单。 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： 1.41个方向！“增材制造与激光制造”2023年度国家重点研发计划专项 2.听专家说 | 核动力、航空、航天3D打印技术应用到哪一步了 3.8月，传统工艺&增材制造：现场碰撞！ 4.调查研究：增材制造，打开批量生产的新阶段

7月22日，3D打印技术参考注意到，致力于采用3D打印技术制造药物的三迭纪第三款3D打印药物产品T21已完成全球首次人体试验，研究结果达到预期。 南京三迭纪医药科技有限公司（简称“三迭纪”，英文名Triastek）于7月20日宣布，公司自主研发的第三款3D打印药物产品T21已完成全球首次人体试验（First in human, FIH），研究结果达到预期。T21是一款中重度溃疡性结肠炎（UC）治疗药物，设计目标是将药物直接递送至结肠病灶部位。T21 FIH研究结果的出炉，标志着三迭纪3D微结构结肠靶向平台（3D Microstructure for Colon Targeting, 3DμSTM-CT）首次在人体试验中得以验证。 口服给药通常被视为首选给药方式，但胃肠道不同部位的消化环境和黏膜转运机制差别较大，且个体间差异明显，因此传统口服药物乃至部分依靠单一控释技术的靶向口服制剂难以真正实现药物的胃肠道精准递送。 为了解决口服药物胃肠道靶向精准递送难题，三迭纪自主研发了第三款3D打印药物产品T21——一款用于中、重度活动性UC的口服结肠靶向递送药物。T21在美国FDA的注册申报路径是505(b)(2)，原研药物是口服Janus激酶（JAK）抑制剂托法替布。T21于2022年11月18日获得美国FDA的临床试验批准（IND），随后在2023年Q1启动了FIH研究，以验证T21经口服后药物在人体内转运、溶蚀过程和释放部位。目前T21已完成FIH研究，影像学结果证实T21药片被精准递送至目标部位-结肠。而在此前，T21已于2022年Q4开展了动物实验，研究结果证实药物被精准递送至比格犬的结肠部位。 实现药物精准递送三迭纪的研发人员运用3D微结构结肠靶向平台，根据药物局部起效或系统吸收的不同目标，设计了时间和pH的双重机制组合的3D打印原型制剂，以减少个体差异对药物递送的影响，实现更精准的结肠靶向递送。 T21制剂产品从外到内由肠溶层、延迟层和药芯（包含活性成分）组成。肠溶层在酸性环境下维持药片的整体结构稳定，保证药物活性成分不提前释放，待片剂经过幽门转运至小肠部位的弱碱性环境后，肠溶层迅速溶蚀，将延迟层暴露在外。延迟层在肠道中继续以恒定的速度溶蚀，研究人员通过调整延迟层的厚度来控制溶蚀时间，待延迟层溶蚀完毕后，药芯在人体内转运到回盲肠至升结肠部位。随后药芯继续转运并持续溶蚀释放活性成分，最终在升结肠至横结肠部位溶蚀完毕。T21 FIH 三维结构设计 为了辅助判断T21药物在胃肠道的转运、溶蚀过程和释药部位，三迭纪的研发人员为T21设计了独特的显影结构，以便使用X光射线观察药物转运至胃肠道不同部位时的溶蚀情况，进而判断药物是否成功递送至目标部位。这种结合了3D微结构的药物递送显影示踪技术，可用于研究和开发需要胃肠道精准递送的药物产品。 三迭纪联合创始人、首席科学官李霄凌教授表示：“T21的人体数据验证了三迭纪药物递送技术平台的精准结肠递送能力，3D微结构结肠靶向平台有望成为最佳的结肠局部起效和系统吸收药物递送系统。我们希望三迭纪不仅在做工艺和技术创新，更要提供非常科学的研究和开发药物产品的体系，为药企提供高效开发产品的技术解决方案，并为患者提供更有临床价值的药物产品。” 深耕药物3D打印 三迭纪开创全新数字制药工艺 熔融挤出沉积（Melt Extrusion Deposition, MED®）3D打印工艺有别于传统制剂的等材制造方式，是专为制药而设计开发的3D打印工艺，其原理是直接将粉末状的原辅料混匀熔融成可流动的半固体，再以高精度挤出，层层打印成型，制备成预先设计的三维结构药物制剂。MED工艺普遍适用于固体制剂，包括口服、局部等多种给药途径，且能满足多种药物释放需求，可适用于化药、生物药及多肽等。 三迭纪基于独创的MED工艺，衍生出熔融挤出沉积联合半固体挤出工艺（Melt Extrusion Deposition plus Semi-Solid Extrusion, MED&SSE）及熔融挤出沉积联合微注塑新工艺（Melt Extrusion Deposition plus Micro-Injection Molding, MED&MIM），并在此基础上开发了3D微结构缓控释平台（3D Microstructure for Delayed Release, 3DμSTM-DR）、3D微结构增溶平台（3D Microstructure for Solubility Enhancement, 3DμSTM-SE）、3D微结构结肠靶向平台（3D Microstructure for Colon Targeting, 3DμSTM-CT）、3D微结构胃滞留平台（3D Microstructure for Gastric Retention, 3DμSTM-GR）和3D微结构口服多肽平台（3D Microstructure for Oral Peptide, 3DμSTM-OP），通过灵活组合多种三维结构设计，满足多样化的临床应用场景，实现多种释药行为的协同和不同药物在目标区域的释放，为固体制剂的开发带来无限可能。 三迭纪3D微结构药物递送技术平台 三迭纪的药物3D打印工艺不仅克服了传统药物产品开发的局限性，还为药物固体制剂的生产开辟了崭新的路径。在生产端，三迭纪自研MED药物3D打印连续化制药产线，从供料到内包装一站式完成。产线集成过程分析技术（PAT）和反馈控制技术，实现了口服固体制剂全自动工艺过程。该连续化产线还具有高度数字化、智能化的特点，中央控制室一键式启动，整个生产过程无需人工干预。模块化的设计满足柔性生产需求，可以方便实现品种切换和产能扩充，多个工作站协同打印实现高通量生产，最高年产能可达5000万片，未来可以按需求在中国及海外扩增产能以实现全球供货。 注：本文内容来自三迭纪。 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.福布斯中国：三迭纪成森平，做3D打印药物的成全者 2.干货分享：间接陶瓷增材制造裂纹的形态、产生原因及应对策略 3.8月，传统工艺&增材制造：现场碰撞！ 4.听专家说 | 核动力、航空、航天3D打印技术应用到哪一步了