钛合金 – 3D打印技术参考    
  • 为了把3D打印表壳做得“不像3D打印”,苹果花了多少心思?

    为了把3D打印表壳做得“不像3D打印”,苹果花了多少心思?

    对于3D打印技术的应用,人们通常追求的是“做出传统工艺做不出的结构”。晶格点阵、拓扑优化、异形流道,这些标签几乎是3D打印的默认叙事。 但苹果等3C行业领导者,追求的却是另一外一条路——“要做的和传统工艺一样好”。 一样光滑、一样精致、一样耐用,越看不出是3D打印的,“苹果们”就越满意。但要达到这个目标,需要花多少心思呢? 答案就藏在两位苹果高管近日披露的工程细节里。 3D打印技术参考注意到,苹果公司硬件工程副总裁Kate Bergeron和环境与供应链创新副总裁Sarah Chandler,公布了3D打印手表表壳制造工艺的更多细节,释放了关于苹果对材料获取、打印后更多流程的信息。 苹果公司的目的就是要打造与以往Apple Watch完全相同的美学效果。 过去,Apple Watch表壳采用减材制造工艺,从锻造的金属坯料开始,通过铣削技术最终达到所需的形状。这会导致大量的加工时间,并且在此过程中会产生大量的材料浪费。 然而,3D打印是逐层构建外壳的,最终成品所需的材料和能源显著减少。但3D打印存在的问题也很明显——肉眼可见的层纹、效率、成本以及良品率。 那么苹果公司是如何在保证质量的前提下实现规模化生产的呢? 从材料获取到打印及精加工 从宏观层面来看,苹果的钛金属表壳采用的是成熟的激光粉末床熔融(LPFB)3D打印工艺。对于表壳而言,需要打印900 多层,花费20小时,然后进行最终的机械加工和精加工步骤。 ➡️ 关于再生材料的获取 苹果指出,其表壳制造使用了100%回收钛再造的金属粉末,而采购再生钛金属却并非易事。由于苹果的生产规模庞大,再生金属必须从多个外部供应商采购。Bergeron透露,通过这条供应链,他们将5级钛废料转化为了含氧量更低的23级钛,这得益于公司在铝合金领域积累的经验。 在3D打印过程中,氧含量会增加,最终成品表壳实际上呈现出5级钛金属的特性。而5级钛合金,实际上是传统制表行业使用的钛金属。 ➡️ 关于效率与成本的平衡 在3D打印过程中,钛粉的铺粉厚度是60微米,采用6激光进行粉末熔融。笔者对此过程有了新的体会,大层厚工艺意味着高效率,但制造精度相比低层厚会稍有逊色,但高效率也降低了总成本。 ➡️ 清粉只是打印后的环节之一 打印完成后,利用加压氩气和超声波振动器将残留在外壳各个细小缝隙中的残余钛粉彻底清除。在这两个清粉步骤中,钛粉都会被回收利用,用于后续的打印。 精细脱粉步骤使用超声波振荡器去除残留粉末 这些表壳以竖直的对角线方向打印在打印平台上,每个表壳都立于其一个角上,并通过打印件本身自带的支撑底座固定。然后完成线切割,得到Apple Watch 表壳的雏形。 但这还不是全部流程,每个表壳都会被刻上条形码以进行追溯,并且计算机系统会验证每个表壳在尺寸和外观方面是否符合质量控制标准。 条形码的刻印过程以及随后的自动光学检测 ➡️ 表壳流转至传统加工厂 这些步骤完成后,表壳将离开3D打印供应商,运往传统的表壳制造厂,这些工厂专门从事CNC加工和表面处理工艺,就像之前锻造的Apple Watch表壳在这些步骤中一样。 正是这些最后步骤,将3D打印表壳粗糙的表面呈现出喷砂或抛光效果,与以往的样品相同。对于完全抛光的Series 11表壳,每个表壳都要经过热等静压处理,该处理可以有效地密封表壳上的毛孔,并为最终抛光做好准备。 意义比想象中更大 对于如此重要的工程而言,这些变化对佩戴者来说几乎难以察觉,表壳外观并未体现出制造工艺的特殊之处。 但Bergeron指出,新的3D打印结构融入了传统数控加工无法实现的结构特征。“你可以想象,无论选择哪种制造技术,都会受到一定的限制,而我们通过在金属中添加一些额外的结构,实现了天线窗口的成型和防水密封,这些是传统机械加工无法实现的。” 然而,当我们考虑更广泛的背景时,一些更重要的意义就显现出来了。Chandler解释道,“我觉得我们可能低估了材料用量减半所带来的影响,这是巨大的突破。通常情况下,材料效率提高5%我都会非常兴奋。即使3D打印技术已经成熟,人们仍然认为无法使用回收的钛粉进行打印。但这是为什么呢?” Bergeron表示,苹果的产品开发就像一项极限团队运动,当一个团队遇到难题时,其他团队会齐心协力解决问题。设计师、工程师和材料科学家必须与制造和运营团队以及其他团队紧密合作,才能攻克这个难题。 诚然,传统手表品牌宣传使用回收金属制造表壳,但由于产量相对较小,实际对环境的影响微乎其微,这种做法越来越被质疑,被视为一种“绿色营销”。 然而,苹果公司的运营规模要大得多,而且当回收金属与效率更高的3D打印工艺相结合时,这些数字的意义就完全不同。仅2025年一年,苹果公司就预计通过采用新工艺节省了超过400吨钛原料,这相当可观。 Series 11仍然保留了2014年初代Apple Watch的许多视觉特征,但全新的全规模制造工艺为设计者在造型方面提供了更大的自由度。这种自由度或许会带来意想不到的发现,甚至可能激发制表师们值得借鉴的灵感。随着表壳内部结构设计更加精巧,以及更多传统制表师采用这些新一代工艺,机械机芯的设计是否也会发生变化呢。 注:本文由3D打印技术参考创作,未经联系授权,谢绝转载。#苹果 #apple #3D打印
  • EOS推出冷金属专用机,推动CMF钛合金3D打印技术在中国应用落地

    EOS推出冷金属专用机,推动CMF钛合金3D打印技术在中国应用落地

    冷金属融合CMF是一种间接金属增材制造技术,依托聚合物SLS设备平台与粉末冶金MIM工艺集成创新,突破常规LPBF金属3D打印技术的设备壁垒与成本瓶颈,成为3D打印行业低成本、批量化金属构件制造的革命性方案。 3D打印技术参考注意到,国内冷金属粉末厂商深圳市梦三维,使用EOS最新推出CMF专用3D打印机,推出了这一新的金属3D打印解决方案,并与服务商元宇界科技(上海)有限公司达成合作,相关成果将首次亮相2026年TCT亚洲展(展位号:8C50)。 EOS新的钛合金3D打印技术 钛是制造泵和阀门的关键材料,其耐腐蚀、轻质、生物相容性好,在化学、卫生和高压环境中具有极高的耐久性。钛部件的最终性能不仅取决于材料本身,制造工艺也同样重要。 数十年来,钛合金的主要制造手段为铸造和锻造,其次是基于激光、电弧、电子束熔融等的3D打印技术。如今,基于烧结的CMF间接3D打印技术正在迅速崛起。其应用定位也非常清晰——成为一种强大且可扩展的钛铸造替代方案。 全球3D打印行业龙头企业EOS公司,已联合其合作伙伴专门推出了适用于该方案的FORMIGA P 110 CMF设备。这一方案,正在中国实现商业化落地。 那么CMF 3D打印与传统铸造工艺应如何比较?哪种工艺在性能、成本和设计自由度方面更胜一筹?接下来我们将进行具体的分析。 钛合金铸造面临的挑战 钛的铸造难度向来非常大,它在高温下极易与氧气发生反应,这使得铸造厂商必须使用昂贵的真空或惰性气体保护设备以及先进的熔炼技术,这极大增加了成本和工艺复杂度。而且,这也导致零件设计的自由度受限。钛铸造技术的主要局限性体现在: ➡️ 复杂结构难以或无法实现 钛熔体的流动性很差,这就导致在制造薄壁、小区率半径、倒角、内部流道或急剧过度的结构时面临困难。在钛合金的众多应用中,泵体的地位相当高,但其中通常包含扭曲的叶轮叶片或内部扩散器,而钛熔体本身的特点造成部件可能需要重新设计或采取多部件组装方案。 ➡️ 模具成本高且灵活性差 为了防止污染,钛的铸造模具必须使用高化学稳定性的材料,这就导致模具的成本很高。而且泵的结构多种多样,每种都需要专门的模具,极大限制了其制造灵活性 ➡️ 尺寸精度控制困难 钛合金的热膨胀系数较大,而导热系数小,铸件易发生翘曲变形;加之模具精度因素,导致其精度控制困难,后续通常需要机加。 ➡️ 交货周期较长 从制样、模具安装、铸造、HIP处理、热处理、机械加工到检验,每一道工序都比常规铸造复杂且耗时,整个流程可能持续几周甚至几个月。 ➡️ 冶金质量难控制 由于钛熔体的粘度大、流动性差,不均匀凝固极易在内部形成空隙等缺陷,它会降低零件结构的完整性,影响疲劳性能,并增加检测与返工的工作量。 不过,铸造工艺对于大批量、结构简单的零件生产仍具可行性,但在工程化钛合金部件领域,其局限性便迅速显现。 CMF间接钛合金3D打印 Cold Metal Fusion(CMF)是基于烧结的金属增材制造工艺,融合了聚合物激光烧结与粉末冶金技术。EOS最新推出的FORMIGA P 110 CMF设备采用聚合物-金属混合原料,可在低于180℃低温环境下打印出接近最终形状的钛金属生坯(Green-part)。然后通过溶剂/催化脱脂后得到棕坯(Brown-part),最后进行真空或特种气氛烧结得到冶金化的最终零件。 目前已经正式,使用CMF技术3D打印的Ti-6Al-4V零件性能与MIM等传统粉末冶金技术相当。有报道指出,目前该技术制造的钛合金已应用于3C领域。 相比传统铸造,基于CMF的3D打印显示出了典型优势: 设计自由度更高,但成本更低 约99%的原料可以重复利用 使用SLS聚合物激光烧结平台,设备投入低 可无支撑打印,适用于叶轮和扩散器等流体类零件 材料性能满足高要求的泵与阀门应用 中小批量生产具有可扩展性 CMF钛合金3D打印典型应用场景 CMF技术可以高效经济地生产钛合金部件——特别是用于泵、阀门及其他工业应用的叶轮、扩散器、流体组件和外壳等。 ➡️ 复杂泵叶轮 CMF技术可实现叶轮平面无支撑打印,能够显著提升产能。传统铸造工艺若无分段模具,则无法实现同等内部曲率或薄壁叶片结构——即便可行也极为困难。 ➡️ 扩散器与流体组件 内部通道、锥形入口及自由形态流道设计,实现了铸造工艺无法达到的效率提升。 ➡️ 产品组合变体丰富 泵和阀门常存在数十甚至数百种变体。CMF技术无需模具,能够实现经济高效的定制化生产。 ➡️ 更快的原型制作与迭代 工程师在几天内就可以完成从零件设计到烧结部件的量产转化 ,即便后期是否开模量产,也节约了大量等待时间,而此前通常几个月,这极大加速了测试进程,并显著缩短了新产品导入NPI的周期。 战略整合两种技术 不过,CMF 3D打印技术虽优势明显,但也并非主导去替代铸造。在已经稳定生产、交货不急、需求量大的场景中,常规铸造技术的优势更为明显;而在定制化、少量替换件或维修零件以及快速原型制作场景下,则适合使用CMF技术,用户完全可以战略性的整合两种技术。 可以得出的重要结论是,CMF是重要的钛合金铸造补充方案。 对于绝大多数钛泵和阀门部件——尤其是叶轮、扩散器、壳体和工程化流体部件,CMF技术能提供更强的灵活性、更好的复杂结构制造能力以及极具竞争力的单件成本效益。实际上,制造商选择CMF技术有几个明确的指标: 结构难以通过铸造实现 制造规模中等 要求更快的迭代周期 缺少模具 要求尺寸稳定性 要求确定的材料性能 在这些情况下,CMF间接金属3D打印技术将是更好的钛铸造替代方案。若您从事泵或阀门部件制造,且希望降低模具成本、提升性能或实现全新设计,基于EOS FORMIGA P 110 CMF平台的CMF技术或许正是您的理想之选。 #钛合金 #CMF #EOS #3D打印
  • 3C行业钛合金3D打印材料如何选?这家企业已备好三种方案!

    3C行业钛合金3D打印材料如何选?这家企业已备好三种方案!

    笔者注意到,OPPO于3月11日召开了Find N6手机的无折痕技术沟通会,明确了继续使用钛合金3D打印技术制造部分重要零件。结合近年来国内外其他头部3C品牌对钛合金材料的持续探索与应用,3D打印钛合金正在成为全球消费电子行业新的应用焦点! 在这一变革下,制造商正在遇到许多新问题,其中就包括材料从哪里来,成本怎么样,打印效果又如何。在这一产业发展的节点上,金源智能凭借四大钛合金制粉技术,为3C行业提供满足不同需求的解决方案。 ➡️ 需要高品质?PA制粉工艺可满足 针对3C行业对3D打印钛合金日益提升的品质要求,金源智能表示其等离子雾化(PA)技术能够满足。该技术由其历经多年、投入数千万资金自主研发,核心技术已达国际领先水平。 由PA技术制造的钛合金粉末全面对标国际高端品牌。金源智能表示,PA粉末空心粉率可控制在0.2%左右,卫星球占比0.8%左右,粉末的球形度、流动性等关键指标也均表现突出。此外,粉末氧含量低于900PPM,这确保了材料在循环使用中的性能稳定,可循环使用次数达15次以上。这些特性有助于减少打印件的内部缺陷,对追求良率的3C精密制造而言,具有实际价值。 打印过程及产品致密度检测 据了解,金源PA-100型等离子雾化产线已批量投产,每天可连续雾化20小时以上,产能稳定,其核心技术已完全国产化,这对高品质钛合金制粉技术来说是一项重要突破,其成功解决了高品质钛合金成本高、产能低的问题。 ➡️ 需要大产能?EIGA技术制粉能满足 除面向高端制造的高品质钛合金、绿色降碳的循环再生钛合金之外,金源智能还布局了能够实现大产能的EIGA制粉工艺。该技术适合连续批量作用,气体回收率高达95%,所产粉末在纯度、氧含量、球形度、流动性等方面具有很好的平衡性,能够满足用户对制造规模、成本的控制。 EIGA生产车间与气体回收装置 ➡️ 需要绿色降碳?三大技术均有特色 绿色、降碳,是3C行业重要的发展趋势,金源智能以技术驱动低碳转型,自主研发了氢化脱氢(DHD)+等离子球化(PS)生产技术,能够采用粗钛粉、报废钛粉及钛打印件以及机加钛废料等为原料,实现钛合金的100%转化利用,采用该技术制造的钛合金粉末性能稳定可靠。 金源智能特别指出,其PA、EIGA的粗粉全部用作了HDH+PS的原料,理论上这两种技术生产的钛粉也具有绿色环保属性。因此,这三种工艺制作的钛合金粉末均满足3C品牌对供应链产品也要符合低碳、绿色制造理念的要求。 据介绍,金源智能HDH-100及PS-500成套装备已全面投产,可大批量稳定供应基于3D打印及注射成型所使用的钛合金粉末。 提供多种选项,助力3C客户精准选材 可以看出,金源智能为迎接3C行业对钛合金的使用需求提供了差异化的产品选项——追求高品质,可选PA粉;需要规模化和成本控制,可考虑EIGA粉末;而如关注绿色降碳,其三种工艺开发的粉末均在不同程度上体现了环保理念。 对于正在探索钛合金3D打印的3C制造商而言,可以根据自身工艺特点、成本结构及环保要求等找到合适的材料方案。 目前,金源智能在南通、贵州两地均布局了研发和生产基地,现有钛合金粉末年产能2000吨,规划年产能10000吨,具备稳定的供应能力。此外,该公司的钛合金粉末已获得SCS翠鸟国际认证,在环保与品质具有一定背书。 在本届TCT亚洲展,金源智能将集中展示其钛合金制粉路线及相应产品。对于关注钛合金粉末应用的行业用户来说,不妨与其现场交流! 注:本文由3D打印技术参考创作,未经联系授权,谢绝转载。#增材制造 #3D打印
  • 3D打印晶格能挡住900m/s弹丸冲击?

    3D打印晶格能挡住900m/s弹丸冲击?

    3D打印技术参考了解到,香港城市大学、麻省理工学院等机构的研究团队通过结合高精度3D打印工艺、中熵合金材料与结构拓扑优化方法,成功研制出一种新型超材料结构,该结构首次在宏观尺度材料上实现了接近纳米级材料的能量吸收能力。换句话说,这种材料能够有效抵御初速度高达900m/s的不锈钢弹丸穿透。 需要着重强调的是,经3D打印技术参考查询,,这一个层面的防护能力,已经可以覆盖大部分轻武器(高速穿甲弹除外)所引发的威胁,因而,它为开发国防、航空航天、车辆安全防护结构,提供了崭新的解决办法。 材料选择 在材料选取方面,研究人员选中了CoCrNi中熵合金。当这款材料遭到冲击时,它轻易就会启动一系列自我保护机制,冲击的能量,会让材料内部依次出现变形孪晶、晶体结构转变、形成纳米非晶带,而这些微观组织的变化,会把冲击能量消耗掉,这样一来就可以具备良好的抗冲击性。CoCrNi合金也因此被认为是强度、延展性以及断裂韧性综合最优的金属材料之一。 结构设计 影响抗冲击性的另外一个关键要素,是结构设计。在该研究之中,作者设计了三种构架,分别是体心立方晶格结构(BCC)、八面体晶格结构(Octet)以及由TPMS晶格形成的Gyroid壳结构。前两种从本质上而言是由杆来连接,而第三种结构则是由连续的曲面壳体所构成。 高精度制造工艺 在制造工艺方面,采用的是高精度激光粉末床熔融3D打印技术(HR-SLM),激光光斑直径仅为25μm,所用材料的粒径控制在5至25微米之间,打印时每层粉末铺设厚度为10μm。据研究人员介绍,该工艺组合可促使晶粒结构更加细化,同时形成更为密集的位错单元网络,此类精细的微观组织此前已被证实与提升材料强度且不牺牲延展性密切相关。 左:用于制造微晶格的HR-SLM系统示意图。右:HR-SLM系统与传统商业SLM系统在打印配置及微观结构(特别是位错细胞密度)方面的差异 微晶格的层级结构及变形前后的微结构差异 从微晶格的层级构造来看,陀螺微晶格壳层厚度不到100微米,它和所构成的能量色散X射线映射重叠,凭借电子背散射衍射图像的质量图,可以看见合金的晶界,还有HR-SLM引发产生的纳米级位错晶胞网络。 TPMS晶格具有更高抗冲击性 微晶格的准静态原位单轴压缩实验展现出,TPMS陀螺晶格不仅具有优异的机械性能,它的模量以及强度比BCC高出四倍以上,而且应力-应变曲线和八位一体桁架相比更为平滑,没有后屈服软化的情况,导致比能吸收超过两倍以上。 需指出的是,壳层微晶格相较于桁架微晶格在机械性能方面有着明显的提高,这是设计特征和材料的理想结合。如果材料是钛合金,在壳体上就会出现很多断裂和很显著的剪切带。 三种晶格结构的高速冲击测试 为开展对HR-SLM制造的晶格材料极端抗冲击性的探究,研究人员开展了一系列原位弹体撞击测试,速度范围从100m/s至1500m/s。 研究人员设置了实验装置,不锈钢球体借助气枪加速,接着用高速摄像机去观察撞击的过程,小弹丸以超500m/s的速度,完全穿过了BCC和八面体晶格,而陀螺晶格却成功挡住了弹丸,即便速度超过900m/s时也无法完全穿过。 不过需要说明的是,研究似乎没有明确进行冲击测试的样品的尺寸,通过大概估量弹丸和测试样品的比例发现,晶格样品的整体厚度大概是30mm。 除此之外还研究了弹丸尺寸的影响。当弹丸直径从5mm增加到10mm的时候,弹丸飞行速度大概为900m/s,在比较非弹性能量方面,BCC晶格要比八面体晶格好。这是由于BCC晶格在致密区域内的接触面积以及塑性耗散显著更大;当处于更快速度时,八面体晶格此前因为更大的动应力效应,比5mm弹丸的BCC晶格略好,然而较大的弹丸尺寸,让主导因素变成了压实。 具体来讲,当弹丸直径等于或者超过五个单位晶胞时,压实反应处于主要地位,而当弹丸相对比较小的时候,惯性响应就更为明显。而陀螺晶格因为在压实状态以及诱发动力应力方面具有优势,在所有区间内都比基于支柱的晶格表现更好。 END 在近期举办的激光制造与增材制造创新发展大会上,笔者了解到晶格夹层结构在航空航天等领域已经被广泛应用,而且这项研究的重要意义极为突出,它会给超材料的逆向设计,开拓新的路径,特别是在国防、航空航天以及汽车领域,为轻量化碰撞防护结构提供新的解决途径,不只是关乎设计方面,还需要整合材料。 香港城市大学的研究团队,不但找到了在宏观样本量下实现超高动态能量耗散性能的办法,还为弄明白金属超材料里结构诱导、(制造)过程诱导以及材料诱导变形机制之间繁杂联系打下了基础。
  • 铂力特新型3D打印钛合金,综合力学性能显著提升,可用于3C产品

    铂力特新型3D打印钛合金,综合力学性能显著提升,可用于3C产品

    3D打印技术参考注意到,铂力特于日前推出了一款名为BLT-TiAM2的新型钛合金材料,具有多种显著的技术特点。 1. 材料综合力学性能显著提升 BLT-TiAM2专为LPBF金属3D打印工艺开发,成功攻克了钛合金在强度性能与强塑性匹配方面的技术问题,显著提升了材料综合力学性能。 2. 实现“绿色制造”与“经济性”的有效结合 该材料通过铂力特创新性的废料循环工艺,显著降低了原料成本与环境影响,体现出“绿色制造”与“经济性”的有效结合。 具体的说,铂力特构建了从粉末供应、回收到筛分的闭环流转系统,能够实现未熔化粉末在产线内的自动循环和重复使用。通过惰性气体全程保护和静态筛分等专利技术,确保回收粉末的化学性能与成分稳定,满足再次打印的要求。 3. 应用特点突出,适合电子3C领域 基于BLT-TiAM2钛合金粉末在强度、硬度和可持续性方面的综合优势,这一材料为解决消费电子领域精密结构件的性能与环保需求提供了新的可能。 值得注意的是,铂力特此前已在OPPO Find N5折叠屏手机的铰链制造中成功应用了钛合金增材技术,展现出优异的轻量化、高强度和疲劳耐久性,这为BLT-TiAM2在消费电子领域的推广应用提供了坚实的技术验证与前瞻方向。未来,该项技术有望为更多高端电子设备提供兼具性能与环保优势的材料解决方案。 OPPO Find N5钛合金天穹铰链产品图, *产品应用材料以客户宣传的实际批次产品为准 OPPO Find N5手机展示 *产品应用材料以客户宣传的实际批次产品为准 4. 满足3C行业对低碳供应链的要求 苹果在今年秋季推出的新品中首次大规模使用3D打印技术。在新产品的制造工艺上特别强调“再生”、“绿色制造”概念工艺。 而铂力特构建了一套贯穿粉末使用全流程的系统性解决方案,从生产源头削减了原材料浪费与废弃物产生,帮助实现减碳与绿色制造。此举满足电子3C行业日益加紧的对低碳供应链的要求。 BLT自动化产线 总的来说,该材料具备高强度、高硬度、低成本及绿色低碳等综合优势,可广泛应用于航空航天、汽车制造、模具加工与消费电子等领域,为高端制造业提供性能卓越且可持续的增材制造解决方案。 除此之外,该材料同时优化了高强钛合金复杂的后处理流程,有效降低生产工艺难度与制造成本,通过创新性的粉末循环再生技术,进一步提高了材料利用率,推动钛合金增材制造向绿色、低碳、可持续方向迈进。BLT-TIAM2新型粉末材料的推出,不仅展示了铂力特在钛合金材料性能方面的提升成果,也体现了循环回收技术在钛合金粉末制备中的有效应用。
  • 手表制造新潮流:3D打印、衍生式设计、钛合金,重量仅38克!

    手表制造新潮流:3D打印、衍生式设计、钛合金,重量仅38克!

    英国初创公司Apiar正致力于通过增材制造技术改变制表业。该公司即将推出的Gen1.0,集成了金属激光粉末床熔融(LPBF)3D打印技术制造的组件,打破了以往的设计限制。这款全新的3D打印手表将于2025年8月15日正式发布。 Apiar于2022年创立,两位工程师亲眼见证了增材制造技术在航空航天等行业带来的变革。在这种经历以及对钟表制造的共同热爱的驱使下,两人决定设计一款能够充分发挥金属增材制造优势的腕表。 3D打印技术参考注意到,Gen1.0的售价达到2,250英镑(21775人民币)的腕表融合了“增材制造技术、衍生式设计美学和精准的英国工程技术”。表壳采用23级钛金属打印而成,由三部分组成,重量仅为38克。这些部件以精妙的有机设计为特色,包括具有网状结构的表盘和具有独特衍生式美感的表壳。这款腕表的机芯来自瑞士La Joux Perret。 该公司还强调,其手表设计不仅得益于增材制造技术,还通过掌握纤薄、无支撑结构突破了该技术的极限。Gen1.0腕表将于下个月上市,届时该公司将公布这款可穿戴设备的两种配色方案(采用阳极氧化铝彩色表盘)。这款新腕表是该公司的第二款产品,以Apiar于2023年发布的Invenire原版腕表为基础。Invenire以提供一系列定制选项而闻名,包括不同的3D打印晶格几何形状、丰富的表盘组合和不同的表带选择。Gen1.0刻意缩小了这些选项,以提高生产效率并满足客户需求。 传统金属表壳通常采用冲压、机械加工等手段制造。冲压技术制造的表壳形状较为简单,适合大规模生产。机械加工可以制造出复杂形状和高精度的表壳,常用于高端机械表壳的制造,但相对来说生产效率较低,成本也较高。 激光粉末床熔融3D打印技术是制造表壳的新手段,与传统制造技术相比,3D打印表壳有以下特点: 1.通过轻量化设计,增强佩戴舒适度 2.通过容纳更大电池和额外传感器来提升功能 3.通过独特、高性能的设计实现产品差异化 4.通过工业化生产在大规模生产中创造具有成本竞争力的解决方案 5.实现高端阳极氧化处理效果,兼具耐用性与简洁、高品质的美学外观 Apiar使命的一大驱动力是提供英国本土制造的产品,而他们正在努力实现这一目标。正如该公司所说:“我们已经建立了一条供应链,这意味着我们可以在英国本土生产大部分零部件,并在英国组装所有部件。我们最初的手表约有75%在英国制造,如今这一比例甚至更高。我们的目标是达到100%。”值得注意的是,Apiar致力于实现制造过程的透明度,以便客户能够看到每个手表部件的生产地点。例如,Gen1.0的表壳在威尔士采用增材制造工艺制造,在格洛斯特进行机械加工,并在纽卡斯尔进行抛光。
  • 3D Systems使用3D打印钛合金和形状记忆合金为NASA开发卫星热管理解决方案

    3D Systems使用3D打印钛合金和形状记忆合金为NASA开发卫星热管理解决方案

    3D打印技术参考注意到,3D Systems正与宾夕法尼亚州立大学和亚利桑那州立大学的研究人员合作,开展由美国国家航空航天局(NASA)赞助的两个项目,希望为当前的热管理解决方案提供突破性的替代方案,来满足下一代卫星和太空探索的需求。 这些研究团队使用3D Systems的金属打印技术和定制材料,并与3DXpert软件相结合,设计了复杂的热管理解决方案,可以帮助卫星和航天器设计下一代热处理系统。 第一项项目由宾夕法尼亚州立大学、亚利桑那州立大学和NASA格伦研究中心牵头,并与3D Systems的应用创新小组(AIG)合作,他们在钛合金3D打印的散热器中构建了嵌入式高温被动热管。 热管在传统上通过复杂的工艺制造形成多孔内部芯结构,这些结构依靠被动循环流体实现高效热传递。研究人员使用3DXpert软件在热管壁内嵌入了一个完整的多孔网络,避免了后续的制造步骤和由此产生的可变性。钛水热管散热器在230°C的温度下可以成功运行,同时重量减轻了50%,能够更有效地为高功率系统散热,满足了NASA的传热效率和降低太空应用发射成本的目标。 (a)增材制造的高温钛散热器原型,带有嵌入式分支热管网络(75×125 和 200×260 毫米面板);(b)散热器的 X 射线 CT 扫描,显示内部多孔芯吸层,用于被动液体循环;(c)宾夕法尼亚州立大学博士生 Tatiana El Dannaoui,在热真空测试设施中安装散热器原型,以模拟空间环境运行;(d)在真空室中运行的热管散热器的热图像 第二项项目由宾夕法尼亚州立大学和NASA格伦研究中心的研究人员牵头,通过3D打印技术生产了镍钛形状记忆合金(SMA),该合金在加热时可以被驱动和展开,可以用来替代太空中使用的电机或执行器。散热器的部署与存放面积之比预计将比目前可用的解决方案大6倍,从而能够在有限体积的立方体卫星中实现未来的高功率通信任务。当SMA部署在卫星等航天器上时,这些散热器可以提高运行功率水平并减少敏感部件的热应力,从而防止故障并延长卫星寿命。 SMA散热器提供同样变革性的效益:重量减轻 70%,部署与存放面积之比为12×。它们的形状记忆行为使它们能够利用内部流体热量激活,从而实现无驱动部署。 另外,SMA散热器也提供了变革性的进步,突破了金属3D打印的界限。SMA可以承受反复的变形循环而不会疲劳,并表现出出色的应力恢复能力。该团队使用3DXpert设计了散热器的可展开辐条结构,然后使用3D Systems的DMP技术用镍钛形状记忆合金镍钛(NiTi)进行3D打印。当安装在卫星等航天器上时,该装置可以在被内部液体加热时被动驱动和展开,从而消除了对太空中电机或其他常规驱动的需求。 (a)增材制造的形状记忆合金 (SMA) 散热器的概念,其径向热管分支从紧凑的收起形式展开;(b)原型 SMA 演示器,带有高度柔顺的波纹管热管臂;(c) SMA 分支波纹管热管的热图像,显示几乎等温运行 增材制造通过生产重量更轻、性能更高的适航部件正在产生重大影响。在过去十年中,3D Systems与航空航天行业领导者合作,生产了2000多种用于太空飞行的钛合金和铝合金部件,以及200多种关键的无源射频飞行部件。目前有超过15颗卫星在轨,搭载了3D Systems生产的零部件。 卫星生产中的金属3D打印量将增长四倍 3D打印技术参考注意到,增材制造研究公司 (AM Research)于上月发布了,题为《卫星增材制造:3D打印市场机遇》的报告。该报告分析了卫星发射的快速扩张以及增材制造行业渗透该市场的潜力。 过去十年,卫星行业取得了显著增长,未来十年甚至有望实现更显著的增长。世界工业化程度最高的几个国家之间的战略竞争——“新太空竞赛”——已导致卫星制造方式发生剧烈变化,而增材制造行业在其中发挥了不小的推动作用。然而,卫星行业要想实现产量目标,就必须展现出与其相匹配甚至超越其持续创新的意愿。 该报告预测,到2033年,已发射卫星上至少一半的部件将采用增材制造技术生产。与此同时,AM Research预测,卫星行业专用金属增材制造硬件市场同期将增长四倍以上。 该报告提及或介绍的公司和组织包括SpaceX、SWISSto12、NASA、美国国防部、Sidus Space、Markforged(Nano Dimension)、Thales Alenia Space、Velo3D 和 Maxar Technologies等。 “三体计算星座”技术创新,全金属3D打印卫星主体结构 国内也已经开展金属3D打印技术在卫星结构制造中的研究。由浙大城市学院与之江实验室推出的3D打印轻量化卫星结构项目备受关注。该项目于2025年获杭州市西湖区2025年一季度重大项目集中推进暨重点招商项目集中签约,将研发全金属3D打印主体结构的卫星,抢占航天科技高地。 在技术原理与创新方面,项目依托轻质高强多孔金属材料,并结合人工智能设计优化结构。传统卫星零件需要通过车铣刨磨等复杂加工工艺,而3D打印技术则通过逐点逐线逐层“生长”的方式,实现复杂结构的一体化成型,显著降低了制造成本、缩短了生产周期,并能够满足个性化生产需求。 3D打印技术在卫星制造中的应用优势显著,不仅能够实现卫星结构的轻量化,提升航天器性能,还能解决传统制造工艺在复杂结构加工中的局限性,同时推动“设计-制造-服务”全链条技术创新。 据悉,“三体计算星座”是之江实验室协同全球合作伙伴共同打造的天基智能计算基础设施,3D打印实验卫星是“三体计算星座”首发星座的一项技术创新,将在我国开创卫星研发和制造先河。
  • 不止于3D打印!金物新材钛合金粉末技术赋能航空航天、医疗千亿级市场

    不止于3D打印!金物新材钛合金粉末技术赋能航空航天、医疗千亿级市场

    2025 TCT Asia展会在上海国家会展中心盛大举行,这场盛会汇聚了全球增材制造领域的前沿科技与创新力量,吸引了无数行业目光。作为行业的积极参与者与推动者,金物新材展示了其丰富的钛合金材料系列产品。 IPCA(联合气雾化)技术,产品性能更优异 金物新材在增材制造行业深耕多年,始终致力于为客户提供高品质、高性能的钛金属粉末。该公司自研的IPCA(联合气雾化)技术相较于其他技术制备的粉末,收得率更高,球形度更好,孔隙率更低。金物新材使用高纯度氩雾化粉末,确保低氧和低氮含量。对于工业&3C领域、航空航天、军工、齿科医疗等都有非常好的应用。 展品丰富,覆盖多元需求 本次展会,金物新材带来了丰富多样的钛合金展品。除了高性能TC4、TC4ELI、TA1、TA15等常规牌号钛合金粉末产品,这些产品经过金物公司10年的研发,7年的生产经验积累,长期的用户验证磨合,具备优异的稳定性与可靠性,具有最高的性价比,已经在航空航天、汽车制造、医疗等多个领域广泛的应用。 针对精细打印专用的TC4钛合金粉末,可以显著提高打印件的表面精度,能够完美满足高精度表面要求的打印任务,为超精细打印领域带来了全新的材料解决方案。 另外,新牌号钛合金粉末、钛合金MIM系列粉末喂料、氢化脱氢粉末,氢化钛粉末,以及类球形钛等综合钛粉末解决方案,最新研发的0.5mm 超薄钛合金粉末制品及工艺也同步亮相,为钛合金材料的应用打开更多可能。除此之外,金物新材还推出了关于IPCA制粉设备的解决方案,加速推进PA粉末制备技术在国内的广泛应用。 技术交流,碰撞创新火花 展会期间,金物新材展位吸引了众多专业观众驻足。行业专家、技术工程师、企业代表等对该公司的展品表现出浓厚兴趣,他们仔细询问产品性能、应用案例和技术优势,金物新材团队热情接待,为每一位来访者详细讲解,与他们深入交流钛合金材料在不同领域的应用前景和发展趋势。金物新材表示,通过与各界人士的思想碰撞,公司不仅获得了宝贵的市场反馈,也为未来的产品研发和市场拓展明确了方向。 品牌展示,提升行业影响力 此次参展,是金物新材品牌形象的一次精彩展示。从精心设计的展位布局,到专业热情的团队服务,再到高品质的展品呈现,全方位展现了公司的实力与风采。与众多同行企业、上下游供应商的交流合作,进一步巩固了公司在行业内的地位,也为未来的业务拓展和技术创新奠定了坚实基础。 2025 TCT Asia展会虽已落幕,但金物新材探索创新的脚步不会停歇。未来,金物新材将继续秉持创新驱动发展理念,不断提升产品质量和技术水平,为全球客户提供更优质的钛合金材料解决方案,携手共创增材制造行业的美好未来!
  • 苹果、小米使用金属3D打印零件,未来每年或将带来数十亿订单

    苹果、小米使用金属3D打印零件,未来每年或将带来数十亿订单

    3D打印技术参考注意到,行业分析师郭明錤于3月6日和7日发布两则电子3C产品将使用金属3D打印部件的帖子,涉及苹果、小米以及铂力特。 郭明錤指出,根据其最新的产业调查,小米预计在2025年底推出新款旗舰机型小米16 Pro,将采用铂力特3D打印的金属中框;苹果则预计将在2026年推出首款折叠屏手机,铂力特是折叠iphone轴承盖和中框的关键供应商。 尤其需要注意的是,3D打印技术不再只限于加工折叠屏手机的轴承盖,而是拓展至中框组件,其具有更重要的意义,将大幅增加金属3D打印部件的制造数量,为供应商带来极大收益。传统上,中框采用锻压+CNC技术制造。而郭明錤指出,在苹果使用CNC技术制造MacBook一体成型金属机壳之前,没有人相信CNC可以应用在消费电子产品。这意味着,使用3D打印技术制造手机中框的趋势将加速发生。 使用3D打印技术制造手机中框的优势在于,可借助镂空设计,在不牺牲中框强度的同时减轻重量,并能提升散热性能。而轴承盖要求很薄,故这两个组件,一个结构复杂,一个太薄,均要求使用3D打印技术实现。 3D打印技术的生产效率和良率一直是电子3C行业使用该技术面临的重要挑战,但在这些问题得到逐步解决时,3D打印技术所带来的的价值优势超过了成本负担,即时生产效率无法企及传统制造技术,手机制造商也将增加使用该技术的使用欲望。 郭明錤指出,目前铂力特制造的轴承盖与中框样品的单价共约800-900元,量产后因良率改善预计将达到400-600元。若假设初代iPhone出货量为2000万部,且铂力特供应比重达到80%,则初代折叠iPhone在2026-2027年将为铂力特贡献约80亿人民币。铂力特2024年的营收约12.5亿人民币,预计自2026年开始将大幅增长。 资料指出,初代折叠iPhone生产难度非常高,故放量可能需等到2027年。2026年出货量为300-500万部。折叠后厚度约9-9.5mm,打开厚度约4.5-4.8mm。考虑到第二代折叠iPhone,2027年折叠iPhone总出货量或达2000万部。 注:本文由3D打印技术参考创作,未经联系授权,谢绝转载。
  • 中体新材3D打印用循环回收钛合金粉已成功应用于消费电子领域

    中体新材3D打印用循环回收钛合金粉已成功应用于消费电子领域

    日前,国内领先的3D打印金属粉末制造商中体新材,循环回收钛合金粉已成功实现规模化量产并批量出货。这一成果不仅标志着中体新材在绿色可持续发展道路上迈出了坚实一步,为消费电子、航空航天、汽车等行业的降本增效与可持续发展注入新动力,也将为其在2025年上海TCT亚洲展上的精彩亮相增添亮点。 3D打印钛合金粉100%循环回收,性能优异,绿色环保 中体新材一直秉持创新材料,开发循环回收材料构建3D打印制造闭环,致力于减少碳排放,提升ESG治理推动可持续发展。 中体新材在2023年9月成为国内首家获得100%钛合金再生材料SCS认证的企业,其采用创新回收技术将钛合金废料转化为高品质的增材制造原料,成功实现了材料的闭环循环使用。 其中Ti6Al4V全回收合金粉末具有高球形度、高流动性和优异的力学性能,氧含量低于0.13%,流动性≤45s/50g,抗拉强度可达到1150MPa,具有低密度、高强度、耐腐蚀等特性,经严格质量管控和技术加工,其性能与原生粉末媲美。该绿色循环工艺实现了材料的闭环循环使用,减少了资源浪费,碳排放仅为传统制造十分之一,为客户带来了更为经济、环保的解决方案,尤其受到对ESG有要求的大厂青睐。 扩大产能,批量出货,助力多领域应用拓展 目前,中体新材的循环钛合金粉已成功应用于消费电子领域,公司已与国内外多家知名企业签订批量供应协议。随着头部厂商加速布局钛合金手机及穿戴设备,该材料的规模化供应将大幅降低终端产品成本,推动钛合金在3C行业的普及。与此同时,其在航空航天、汽车等领域的应用案例也逐步落地,充分验证了材料的高强度与稳定性。 为满足市场需求增长,中体新材积极推进产能扩张,其三期新厂房扩建项目已建设完成,专门用于3D打印回收钛合金粉的规模生产。预计到2025年底,中体新材的Ti6Al4V合金粉末年产能将达到700吨,在2026年将完成50多条产线建设。公司采用专用洁净车间和数字化智能平台进行全程监控和质量控制,确保产品的高品质和稳定性。 创新驱动,产品丰富,多技术布局 中体新材以技术创新为引擎,针对不同金属材料,配置开发了自研AMP制粉线,真空气雾化(VIGA),等离子球化(PS),等离子旋转电极(PREP)等多种制粉技术,目前已建成二十余条金属粉末生产线,并建立了从新材料成分设计,粉末制备,打印验证和多项性能检测等完整高效的新材料研发流程。通过钛合金、铝合金、铜合金、镍合金、铁合金、贵金属和难熔金属等粉末材料全方位布局,中体新材将持续推动增材制造行业向高效、绿色、低成本方向迈进。 2025 TCT亚洲展,中体新材(展台(7E55)诚邀全球合作伙伴共赴上海,分享金属粉末在增材制造中的前沿趋势,见证金属粉末材料的革新之力!