机械超材料是具有特定元素/晶胞排列的人造材料，可实现新颖的特性，例如零或负泊松比、消失剪切模量和高比能量吸收(SEA)。SEA是抗冲击超材料设计最重要的特性，与材料有关。硬质材料通常比软质材料具有更高的 SEA值。SEA很大程度上取决于相同材料的结构配置，例如基于支柱和基于板的超材料。先前的研究表明，基于支柱的八位体桁架超材料具有比体心立方超材料更高的SEA。 具有高SEA的新型超材料可以源自自然生物。例如在骨骼和蝴蝶翅膀中观察到的三周期最小表面（TPMS）显示出优异的SEA特性，而竹子的中空结构承受横向力并避免断裂。原则上，从自然结构中学习的仿生超材料可以改善高比能量吸收特性；受竹子中空结构启发的八面体桁架呈现出优异的SEA，超越了基于支柱的面心立方和八面体超材料；具有高机械性能和SEA的蜂窝结构已广泛应用于航空航天领域。这些发现表明仿生超材料可用于改善SEA。  BPM的形态演变：（a）自然界中的柚子表面和柚子皮；(b) 柚皮的显微结构[ 8 , 15 ]；(c) 受柚子皮启发设计的BPM单元；(d) 支柱的相对密度-直径关系；(e) 设计的UBPM模型；(f) 设计的 GBPM 模型。 柚子皮是一种厚度为3-20毫米的泡沫状结构，由细长且相互连接的八臂细胞组成，具有较大的细胞间隙。整个柚子的自由落体试验表明，由于柚皮的保护，柚子可以承受70J的冲击力。因此，重构和优化柚子皮有望实现较高的SEA。受柚子皮启发，有研究人员提出了一种分层蜂窝结构，与传统蜂窝相比，其SEA和等效平台应力分别提高了1.5倍和2倍。然而，分层蜂窝表现出极大的各向异性，无法承受另一个方向的外力。另有研究人员探索了板晶格柚皮状多面体超材料的高应变率压缩行为，该行为表现出增强的 SEA。然而，板晶格超材料存在于封闭腔附近，这导致制造困难。 功能梯度（FG）超材料通常用于改善沿相对密度增加的方向逐层断裂的SEA，同时承受单轴压缩。连续相对密度表现出延迟的初始致密化应变。例如，功能梯度基元和陀螺仪的初始致密化应变比均结构高19.18％和18.5％。但也观察到仿生梯度竹结构的能量吸收比传统蜂窝结构高四倍。尽管基于支柱的仿生柚皮多面体超材料具有高散热、抗冲击和可制造性，但它们的局限性能量吸收能力限制了它们的应用。 3D打印技术参考注意到，华中科技大学史玉升教授团队将分级设计引入基于仿生柚皮多面体超材料中，以改进高比能量吸收能力并扩展其应用，并研究了材料对功能梯度设计的SEA定律的影响。  https://doi.org/10.1016/j.cjmeam.2023.100068 研究人员受柚子皮保护果肉的抗冲击性和功能梯度结构可提高SEA能力的启发，采用软材料（光敏树脂）和硬材料（Ti-6Al-4V）进行3D打印，制备了梯度仿生多面体超材料（GBPM），其SEA超过了前期报道中大多数软材料和硬质材料制造的超材料SEA。 图1 SEA Ashby图与各种现有超材料的对比   论文亮点 •提供了一种实现卓越能量吸收的仿生策略。 •验证了材料对机械响应和比能量吸收的影响。 •仿生梯度多面体的比能吸收超过了以前的大多数超材料。 试验方法 激光选区熔化Ti-6Al-4V粉末及数字光处理光敏树脂制造仿生多面体超材料，扫面电镜观察仿生多面体形貌，准静态压缩仿生多面体超材料，Abaqus动力学显式仿真准静态压缩过程。 结果 在压缩试验和数值模拟的指导下，SEA能力的提高与材料无关。在应力-应变曲线中，波动区出现在硬材料制造的仿生多面体超材料（BPMs）中，而在软材料制造的BPMs中不存在，导致软材料制造GBPM的SEA值的增长率比硬材料制造GBPM提高了5.9倍。软材料和硬材料制造的GBPM的SEA值分别为1.89 J/g和44.16 J/g，超过了先前研究中报道的大多数软材料和硬质材料制造的超材料的SEA。   UBPM和GBPM的压缩结果、力学性能和SEA：(a)软材料制造的UBPM和GBPM的应力-应变曲线；(b) 硬质材料制造的UBPM和GBPM的应力-应变曲线；（c，d）软材料制造的UBPM（c）和GBPM（d）的压缩结果；(e, f) 硬质材料制造的UBPM (e) 和GBPM 在℃ = 0.1 (f) 时的压缩结果；(g) 通过压缩试验和功率拟合获得的软材料制造的UBPM和GBPM的SEA应变曲线；(h) 从压缩测试和功率拟合中获得的硬质材料制造的 UBPM 和 GBPM 的 SEA 应变曲线。  FEM 中的 von-Mises 应力分布：(a) UBPM；(b) GBPM 结论 1. 分级设计降低了力学性能，将45°剪切断裂转化为逐层破坏。与硬材料制造的BPMs相比，软材料制造的BPM表现出延迟的致密化应变。 2. 提高SEA的梯度设计与所用材料无关。与UBPM相比，GBPM可以实现增强的SEA。在软材料制造的BPMs的断裂阶段没有出现波动区，与硬材料相比，软材料制造GBPM的SEA值的增长率提高了5.9倍。 前景与应用 仿生梯度设计可提高超材料的能量吸收效果，本文的仿柚子皮梯度超材料的SEA超过了先前研究中报道的大多数软材料和硬质材料制造的超材料的SEA。以上发现可以指导具有高能量吸收以抵抗外部冲击的超材料的设计。 注：本文部分内容来自AMF增材制造前沿，转载已获授权。 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： 1.2024 TCT亚洲展预约参观通道正式开启！ 2.GRX-810新超级合金3D打印火箭发动机成功测试，NASA公布多个新材料使用要点 3.预计营收12.32亿！铂力特发布2023业绩预增预告公告 4.每年3D打印五万件钛零件！华曙助力国内自行车制造商创新突破！

增材制造技术是现代高科技领域极为重要的一环。美国麦肯锡咨询公司发布的“展望2025”报告中将增材制造技术列入决定未来经济的十二大颠覆性技术之一。增材制造技术在新兴产业领域的应用价值正日益显现，是智能制造不可分割的重要组成部分，为现代制造业的发展以及传统制造业的转型升级提供了巨大契机。 目前，我国的增材制造产业规模达到约1000亿元人民币，同比增长超过30%。同时，增材制造企业数量已超过1000余家。航空航天、汽车制造、医疗器械、模具制造等领域也在广泛应用增材制造技术。我国增材制造行业正成为推动制造业转型升级的重要力量，未来将迎来更广阔的发展空间，为经济发展和创新驱动提供强大支撑。 基于此，上海市增材制造协会联合新之联伊丽斯(上海)展览有限公司，将在2024年3月6-8日在上海世博展览馆举办上海国际增材制造应用技术展览会（AM China）和第六届SAMA增材制造大会。展会和论坛以创新成果树立行业标杆、以龙头企业引领行业趋势、以丰富活动推升行业热度、以深度交流落实办会宗旨，贯穿增材制造产业全生命周期，多维度呈现增材制造产业全景图谱。随着联泰、汉邦、易制、升华三维、普利生等众多增材企业的加入，本届展会将更加丰富多彩，为您呈现一个充满活力和创新的行业盛宴！   一览部分展商风采 巴斯夫Forward AM专注于增材制造领域先进材料的综合解决方案，凭借巴斯夫多年来在先进材料和化学方面的行业专知，目前，我们已经具备健全的增材制造材料产品线，在此基础上，我们通过提供综合的材料解决方案，与世界各地领先制造商合作，不断地探索新的行业应用，遍及消费品，交通，工业和机器人，医疗等领域。 惠普公司（HP Inc）是全球领先的打印和个人系统技术公司，总部位于美国硅谷。一直以来，惠普致力于创新技术缔造美好生活。通过打印机、3D打印解决方案、个人电脑、移动设备、解决方案和服务，惠普的使命是创造妙不可言的科技新体验。今年是惠普进入中国市场的40周年，始终坚持“在中国，为中国”战略，以开放的增长思维推动最适合中国市场和不同客户的方案。在这个战略的指导下，惠普个性化和3D打印业务一方面持续开发和完善非金属与金属方向端到端的制造方案，另一方面，通过持续的产能提高，质量保障和成本优化，联合设计来推动3D打印零件在终端应用中的附加值批量体现。 武汉易制科技有限公司是国内最早实现粘结剂喷射金属和全彩3D打印机商品化的高新技术企业，最新核心产品粘结剂喷射金属3D打印系统具有国际领先水平。公司建设有武汉研发中心和湖北荆州产业化基地，研发中心设有后处理中心、化学实验室、检测中心。 中航迈特增材科技（北京）有限公司成立于2015年，位于北京经济技术开发区，是北京市市属国企京城机电控股企业，国家高新技术企业，国家级专精特新“小巨人”企业。公司以国家战略为指引，以市场需求为导向，专注金属粉末材料、金属3D打印设备研发生产，掌握高性能金属粉末材料设计与制备、智能化增材成形装备与工艺等核心技术，服务国家科技战略目标和重大工程建设。公司在河北、江苏、广东等地设有多家子公司及办事处，总建筑面积5万余平米，员工人数300余人，其中研发团队80余人，高级工程师10余人；设有省级产业技术研究院、省级工程研究中心及市级技术创新中心等，致力于成为全球领先的金属增材制造解决方案提供商。 江苏威拉里新材料科技有限公司是徐州矿务集团有限公司重点培育、投资组建的国家级高新技术企业，主要从事金属3D打印粉末的研发生产，成功解决我国增材制造领域关键原材料“卡脖子”难题，是全球领先的金属增材制造整体解决方案提供商。威拉里公司主攻高温合金、钛合金、模具钢和铝合金等增材制造用金属粉末，主营产品市场占有率居行业前列，高端智能装备及关键零部件自主化率100%、达到世界先进水平。 共享智能装备有限公司成立于2008年，主导产业包括粘结剂喷射铸造、金属、陶瓷各类3D打印设备研发制造、3D打印数字化工厂建设、3D打印产品及服务，是国家高新技术企业和国家专精特新“小巨人”企业、国家绿色工厂。公司下设3家子公司（海外2家），现有员工400余人。 联泰科技UnionTech成立于2000年，是全球著名的工业级3D打印领域的头部企业，旗下拥有20多个产品系列及68款细分产品。其产品技术覆盖打印设备、打印材料及打印应用，形成了行业上中下游的全闭环链条。近三年，联泰科技研发投入已超亿元，企业发展连续十年持续保持高速增长，营业收入年平均增长率超50%，设备年平均增长率超80%。，在工业级打印市场已具备较为明显的技术竞争力及全产业链整合能力。 汉邦科技于2007年进入金属3D打印领域，专注于设备的研发、制造、销售、应用和技术服务，在上海和广东设立公司，是国内专业的工业级金属增材制造（3D打印）设备制造商。行业应用覆盖航空航天、医疗齿科、骨科、新能源、模具、汽车、个性化定制、教育科研等多个领域，逐步走出一条产业多元化高质量发展新路。 西安欧中材料科技股份有限公司是西北有色金属研究院控股的专业从事金属球形粉末及制件生产与服务的国家级高新技术企业，公司组建了具备国际先进水平的国内首条超高转速（30000rpm）等离子旋转电极雾化（SS-PREP®）金属球形粉末工业化生产线和国内首条高温合金粉末盘“超高转速PREP粉末+热等静压HIP”（SS-PREP Disk®）短流程生产线，主要致力于钛合金、高温合金及其他金属球形粉末制备，发动机叶片的精深加工服务，粉末冶金制件的研发、生产及货物的进出口贸易等。 江苏金物新材料有限公司致力于钛合金粉末的研发和生产，现有10条钛合金气雾化制粉生产线，年产钛合金粉末300吨，产品主要服务于3D打印，金属注射成形，热等静压，热喷涂领域，同时为注射成形生产企业提供钛合金喂料的定制化生产，协助客户进行钛合金产品的开发。 宁波众远新材料科技有限公司成立于2018年，致力于高端粉末的开发与研究，产品球形度、氧含量、流动性、粒度分布等性能均达到国际同类产品一流水平。以替代国外粉末产品，振兴民族品牌为己任，公司自成立之日起，一步一个脚印，产品快速迭代，销量持续增长，服务国内外众多客户，得到了客户的充分认同与肯定，相关产品批量应用于航空航天领域，模具领域等，对于促进国内粉末材料的发展和替代国外粉末产品发挥了自己的作用。 深圳升华三维科技有限公司成立于2017年6月,是一家专注于陶瓷/金属间接3D打印装备及材料研发生产的国家高新技术企业。升华三维践行“构建3D打印智造世界”的发展理念，致力于陶瓷/金属间接3D打印技术的推广及应用，秉持着“提供卓越的3D打印解决方案及服务”的使命，为国内外各行业提供从陶瓷/金属3D打印机、陶瓷/金属3D打印材料开发、脱脂、烧结后处理设备及工艺、质量检测到打印服务的一整套工艺链间接3D打印解决方案。 西安赛隆增材技术股份有限公司成立于2013年，是西北有色金属研究院控股的高新技术企业，专业从事电子束选区熔化（SEBM）技术与装备、等离子旋转电极雾化制粉(PREP）技术与装备及3D打印复杂金属构件的研发、生产、销售和技术服务。公司为客户提供金属3D打印完整解决方案，包括原料、设备、软件、模型优化、打印验证等一站式服务。 Prismlab普利生主要从事高速光固化（SMS）3D打印机的研发、生产、销售及服务，公司技术研发人员占比近60%。2013年开始，Prismlab普利生利用其在感光技术上的积累，以及批量生产的经验，跨界转型，成功开发了其原创的MFP光固化3D打印技术，并在此基础上研发出锐打系列3D快速成型系统，以及配套光固化树脂材料。作为一家以技术为驱动力的3D打印公司，Prismlab普利生在近十几年的时间里，凭借自身力量攻克了众多技术难题，目前已获得70多项专利技术，为国内的3D打印科技发展做出了重大贡献。Prismlab普利生也因此从2005年的寥寥几人的初创公司，到发展成为超过200名员工的高科技企业。 青岛博瑞科增材制造有限公司源于德国 Breuckmann公司，核心人员有留德背景，为全球合作伙伴提供增材制造全三维技术解决方案。公司提供的“全三维”技术服务，即光学测量测试所辅助的3D设计和3D打印，包含陶瓷、金属、高分子3D打印原材料的制备，3D打印装备和工艺的开发，三维扫描，材料力学结构力学测试，和增强现实3D定位技术。公司产品广泛应用于科研、航空、航天、医疗、电子等领域，协助解决特殊材料研发成型和小批量、轻量化、复杂结构、一体成型等产品配件需求。 武汉三维陶瓷科技有限公司成立于2016年7月，公司位于湖北武汉中国光谷。公司致力于陶瓷3D打印设备及材料研发，为用户提供陶瓷3D打印全套解决方案，并积极探索3D打印技术在各行业中的应用，推动技术陶瓷3D打印工艺从高端向大众化的转变。 上海复志信息科技股份有限公司是一家国际化的3D打印公司，中美欧三地协同创新，业务范围包括研发、生产和销售3D打印设备、材料和软件。公司目前在专业级3D打印市场排名第三，并被国家工信部认证为专精特新小巨人企业。此外，Raise3D还成为了All3DP的2022年度十大创新3D打印公司之一（亚洲唯一上榜企业）。经过多年的发展，Raise3D构建了一个包括“3D打印咨询、服务和落地”于一体的生态系统，以落地柔性制造为目标，帮助终端客户满足全球灵活多变的生产需求，提供3D打印服务，系统性交付3D打印整体解决方案。 湖南骅骝新材料有限公司（HLPOWDER）是专业研发和生产气雾化合金粉末的企业，拥有目前国内领先气雾化合金粉末生产基地。目前已建设第四代气雾化技术生产线17条，年产能超15000吨。HLPOWDER产品包括高性能软磁材料粉末、不锈钢粉末、模具钢粉末及其它定制类粉末，产品主要应用于金属磁芯、注射成型（MIM）、一体成型电感、3D打印、热喷涂、激光熔覆、滤芯滤材等领域。 德亿纬三维打印科技（太仓）有限公司致力于面向批量化生产的粘结剂3D打印服务和新材料开发，目前已经建成了粘结剂金属3D打印服务全流程生产线，为全球客户提供成套的综合解决方案。德亿纬提供从模型建模、零件烧结仿真、打印工艺制定、烧结工艺制定、零件表面抛光等全流程的解决方案。 InssTek是韩国领先的金属3D打印机制造商。InssTek 通过超过20年的经验和技术积累。凭借精湛的DMT技术、稳定的CVM粉末供给系统、光学系统以及AM-CAM软件，InssTek成功实现了核心技术的商业化。这些独特技术可广泛应用于航空航天、材料研究、医疗和重工业领域（如航海、能源和石油）。最近，InssTek在航空航天领域取得了重大成就，成功地与韩国航空宇航研究所合作完成了多材料火箭喷嘴的燃烧测试。 河北敬业立德增材制造有限责任公司隶属于敬业集团。公司与国内外多家科研院所进行合作，生产应用于金属注射成形，磁性材料，金属3D打印，多孔材料等行业使用的超细金属与合金粉末，是一家集研发、生产、销售于一体的现代科技创新型企业。公司拥有国际先进水平的超细金属粉末制备技术，目前共有金属粉末生产线16条，其中超高压水气联合雾化生产线12条，具备水雾化金属粉末产能9000吨/年；气雾化生产线4条，包括3条真空气雾化生产线、1条非真空气雾化生产线，具备气雾化金属粉末产能1000吨/年。公司二期、三期规划新增62条水气联合雾化生产线，届时可达到80条水气联合雾化生产线的规模，实现产能40000吨/年。 中体新材作为国内领先的3D打印金属粉末厂商，数年专注于微米级和纳米级金属粉末材料研发与产业化推广。作为一家为先进制造业提供各种不同金属材料的一流企业，公司产品涵盖铝基粉末、钛基粉末、铜基粉末、铁基粉末、镍基粉末等一系列用于3D打印的高质量金属粉末。凭借出色的球形度，极低的卫星粉，高成粉率等性能深受客户好评。产品已远销超40个国家，处于行业领先位置。 博世产品的质量享有全球声誉，生产通过了ISO9001， IATF 16949， ISO 13485医疗设备标准等多项质量认证，博世先进陶瓷已经成为当今世界领先的医疗设备服务供应商之一。我们通过3D打印技术帮助医疗器械企业实现设计功能性验证，结合注射成型工艺大批量生产精密金属与陶瓷部件，同时提供不同材料的组合装配以及金属镀层加工，我们为客户提供定制化产品开发技术咨询服务。 上海融跃电子科技股份有限公司是一家专业提供喷墨打印控制系统的公司。公司技术团队自2002年起就开始研发压电喷墨打印头控制系统；积累了20年的喷墨打印头在各行业的应用经验及控制系统开发经验。目前已涉及3D砂型、3D金属、3D陶瓷、3D蜡模、3D全彩、3D尼龙、3DTPU、3D固态电池、3D制药等应用领域；提供的方案内容包括：切片软件、喷墨打印头、喷墨打印头驱动板卡、打印软件，喷墨功能模组以及3D-BJ打印学术、研发成型机。 湖南奥科新材料科技有限公司专注于⾃主研发、⽣产和经营⾼品质⾦属增材制造合⾦粉末（3D打印合⾦粉末）、钎焊粉、热喷涂粉末和其它球形⾦ 属合⾦粉 末及3D打印加⼯服务等。公司拥有多套国际先进的⽓雾化制粉设备，并配套国内先进的⽓流分级系统，拥有包括粉末粒径分布、化学成分、SEM微观形态分析、粉末流动性等综合性能测试及检测设备，与中南⼤学材料学院联合组建“增材制造 ⾼性能粉体材料联合创新实验室”，拥有国内顶尖的激光3D打印设备及激光熔覆设备，拥有完整的增材制造⾦属合⾦粉末材料的研发、⽣产、检测、分析及验证等能⼒。 云航时代（重庆）科技有限公司是中国航天空气动力技术研究院牵头发起成立，位于重庆两江新区的国家级高新技术企业, 是中国航天科技集团有限公司体制机制改革创新的成果。其专门从事新材料尤其是增材制造用高温难熔金属粉体材料及新型非金属固体粉末材料的研发、生产和销售，致力于为高端制造提供最优新材料解决方案及增值服务。 清远市晶瑞合金材料有限公司成立于2022年，公司团队具有多名从事金属冶炼、磁性材料、高性能粉末制备及其制品的设计与研发的专业人才。公司生产的3D打印用的合金粉末，是采用真空气雾化制作的合金粉末，具有完全球形粉末，粉末的流动性好，合金元素分布均匀，氧含量低，具有良好的耐腐蚀、耐热、耐磨等特点，适用3D打印、喷涂喷焊、激光熔覆等工艺用原料。 Markforged公司专注于连续纤维和金属丝材打印技术的研发和应用，应对复杂打印需求的场景具有丰富经验，为客户提供高性能材料打印解决方案。博见三维是Markforged碳纤维打印品牌中国区授权的代理商。连续纤维打印成型的零件，在超越铝合金强度的同时，保持轻量化的优势，广泛应用于航空航天，汽车等高端制造业。 广东峰华卓立（FHZL）是专注于粘结剂喷射（3DP）技术打印装备、材料及工艺的的综合性服务商，国家专精特新“小巨人”企业，国家级高新技术企业，全球量产3DP打印设备的公司之一。目前，我们已具备超大型砂型3D打印装备及自动化产线的解决方案，金属、陶瓷和高分子打印工艺解决方案，合作客户超过5000家行业的应用案例，遍及机械化工、航空航天、轨道交通、汽车新能源及半导体等行业。 ...... 此外，还有众多其他增材企业将亮相本次展会，为您提供更多选择和合作的机会。   巴斯夫、中国钢研、惠普、易制、中航迈特、威拉里、共享智能装备、联泰、汉邦、金物、众远、升华三维、赛隆、悦安、普利生、博瑞科、3DCeram、复志、铸金、骅骝、山特维克、德亿纬、InssTek、赫格纳斯、中体、博世、旭阳、NANOE、敬业立德、恒基、费舍罗、LITHOZ、易欧司光电、天际智慧、马尔文帕纳科、迪富爱科、细川密克朗、融跃、纳博热、奥科、亚洲新材料 、云航时代、能微、润泽、纳维加特、晶瑞、华寅、盈德气体、亚通、超领、百特、巨子、如昂、汉纬尔、远洋、金瓷三维、Markforged、容智三维、君璟、魅湃 ......................   因篇幅有限，无法列举全部展商 详情请联系主办方： 新之联伊丽斯： 021-59881253/4000778909 邮箱：amchina@unirischina.com 上海市增材制造协会: 13524164215 (徐老师) 邮箱: xufang@samafb.org 展会时间及地点  2024年3月6-8日 上海世博展览馆 组织机构 上海市增材制造协会 新之联伊丽斯(上海)展览有限公司 展览范围 原材料   金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料、复合材料、生物材料 等。…

激光定向能量沉积技术兼顾效率、成本、质量，适用于中大型构件增材工程应用场景。南理工与英尼格玛强强联合，共同研发了高性价比的多光束集成丝光同轴激光定向能量沉积技术，填补该项技术国内空白。目前已完成整套装置的原型开发、制造、调试，正式进入实测和迭代优化阶段。这标志着我国在这一领域已取得重要突破，有望在未来实现自主可控的产业化应用。 一、激光定向能量沉积 定向能量沉积（Directed Energy Deposition, 简称DED）是增材制造技术7大标准分类之一，亦是当下工业级金属增材制造的主流技术之一。DED的工艺原理是利用聚焦热将材料同步熔化沉积（GB/T35021-2018），可依据所采用的热源不同，细分为激光定向能量沉积（DED-LB）、电弧定向能量沉积（DED-Arc）、电子束定向能量沉积（DED-EB）。 其中，采用激光作为热源，可以更精准的控制热输入从而提升增材精度，实现更复杂的几何形状，包括各种内部空腔结构和细节的增材制造。同时激光工艺过程更稳定，飞溅和爆破更少，从而减少缺陷的产生。相对于电弧成本低、精度低和电子束效率高、成本高的特点，激光定向能量沉积具备兼顾效率、成本、质量的前景。另一方面，由于激光无需考虑材料的导电特性，因此激光增材材料不仅可以选择金属，还可以选择陶瓷、塑料等非金属，也为复合材料的增材难题提供了解决思路。      激光定向能量沉积技术，又可依据所采用的材料形式不同，细分为激光送粉和送丝两类。相比于送粉增材制造，送丝具有更高沉积速率和低气孔缺陷倾向的优势，同时由于材料利用率更高、原材料成本更低从而整体加工成本更低，因而更适用于中大型构件增材工程应用场景，具有更大的商业化价值。 然而，早期的激光熔丝增材研究多采用传统激光焊接采用的旁轴送丝形式，虽然加工平台易于搭建，但在增材制造场景下，一方面存在扫描方向性和受热不均匀性等问题，难于满足沉积层尺寸和性能在各方向的一致性，另一方面成形路径复杂多变时，送丝方向与扫描方向相位关系的保持依赖于结构设计，增大了成形控制系统的复杂性。因此，解决丝光同轴问题是激光定向能量沉积技术发展必须攻克的技术难点。 二. 丝光同轴技术路线选择01光内or光外 实现光粉同轴，总体思路分为光内、光外两种。然而送丝与送粉不同，由于丝材直径较大、激光光斑较小，无法实现将多束丝送至同一光斑内熔化。因此实现丝光同轴，多采用光内同轴技术。 02分光束or多光束 光内同轴送丝，即是采用“光包丝”的光丝耦合方式，实现光束中空、丝路居中的光内送丝。 早期光内同轴送丝的思路，是采用一束激光分三光束再将光斑拼接形成环状分布。这一技术近年来逐渐发展成分环形光束光内同轴技术，可以有效的将材料与光束同轴地送到融化区域，光束轮廓呈中空环形，并直接聚焦到丝材和工件表面之间的交汇区域处。 然而，实现分环形光束光内同轴需要依赖非常复杂的镜组设计，导致设备硬件投入及维护成本直线飙升，与中大型构件增材工程应用场景所追求的低加工成本相悖，依旧制约着激光定向能量沉积技术的广泛应用。因此，具有更高性价比的多光束集成光内同轴技术应运而生。   03多光束集成光内同轴技术 如西班牙Meltio公司，依托多光束集成光内同轴技术开发的核心产品包括Meltio M450小尺寸工业金属3D打印机和Meltio引擎，首次将激光定向能量沉积系统成本降至10万欧元级别，其产品一经问世即对国外增材市场格局造成重大影响，成立4年时间即达成销售近300台套的抢眼战绩，一跃成为DED领域的头牌，足见市场对这一技术的认可。 然而，目前在国内，并没有相关企业可以提供同类技术的产品。而因一些原因，该技术的引进也存在障碍。2021年Meltio公司曾一度表示计划在中国建设展示中心，而在2022年末，再与Meltio公司接洽得到的回复就变成了：“暂无在中国市场进行销售的规划。”在中国增材市场形势大好的局面下，这一态度转变背后的原因可想而知。 三. 填补国内空白 为打破多光束集成光内同轴技术被国外企业垄断和封锁的格局，2022年末由南京理工大学智能焊接与电弧增材技术团队牵头，与国内定向能量沉积增材领域领军企业南京英尼格玛工业自动化技术有限公司强强联合，开始布局多光束集成丝光同轴激光定向能量沉积技术的装备研发。历时1年，现已完成整套装置的原型开发、制造、调试，正式进入实测和迭代优化阶段。 该套设备包括机器人、激光同轴装置、水冷装置和电控柜，通过电控柜上的控制装置和路径切片软件IungoPNT，来实现模型的增材成形。 其中，核心的激光同轴装置采用多光束集成丝光同轴技术，实现近似环形光斑拼接，同时通过更简洁的镜组设计，可以大幅降低硬件造价和维护成本；实现直立式结构形式，相较于分环形光束常见的L型和Z型结构，更利于机器人集成，在复杂结构增材场景中具有更高的灵活性；同时，实现光束独立控制功率、波形，为工艺控制提供更多灵活性。 使用该设备进行不锈钢增材测试，路径选择窄道薄层的弓字形，表面较为光洁，纹路无明显宏观缺陷。 通过Tardis IGNIS熔池相机观察并记录，过程稳定，无飞溅。 直线往复增材测试-激光DED-熔池 目前，该套设备能满足长时间连续稳定增材，包括稳定的激光出光和操作界面各种参数实时调节的准确性。 圆柱增材测试-激光DED 而通过Tardis IGNIS熔池相机，能观察到在优化的工艺参数下，熔滴过渡为液桥过渡，材料熔覆沉积的情况良好，过程稳定。 在优化的工艺参数下，其增材件的表面纹路较为细腻，外壁表面粗糙度可达Ra6.3~12.5。 未来，项目团队将持续对该系统进行测试和迭代，相信在不远的将来，自主可控的成熟产业化产品就会走向市场，或将为国内增材行业拓展新方向，让我们拭目以待。 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.电弧3D打印太粗糙？国内团队工艺优化重大突破！ 2.电弧增材制造爆发式增长！国内创新开发出原位增减材复合技术装备，助力大尺寸制造 3.交付超百台电弧3D打印设备！英尼格玛发布2023成绩单 4.电弧+搅拌摩擦，混合增材制造铝合金实现强塑性协同改善

据 NASA 2024年1月消息，其开发的新一代超级合金GRX-810在工程化应用方面取得了新进展，由该材料3D打印的液体火箭发动机已成功进行热火测试。   GRX-810是一种氧化物弥散强化 (ODS) 合金，是NASA专为极端温度而开发。其主要成分为Ni-Co-Cr基合金，使用集成计算材料工程技术创建，并使用一种新的高能混合技术成功将重量百分比为1%的Y2O3包覆在NiCoCr粉末颗粒上，粉末粒径为10-45μm，借助增材制造工艺将纳米级氧化钇颗粒融入其整个微观结构中，从而带来显著的性能增强。总的来说，这是是具有卓越温度和抗氧化特性的新型材料。 与传统镍基高温合金相比，GRX-810合金的拉伸强度提高了两倍，蠕变性能提高了1000倍，抗氧化性提高了两倍。NASA成功展示了通过激光粉末床熔融 (L-PBF) 和激光粉末定向能量沉积 (LP-DED) 工艺使用GRX-810合金开发和制造组件。 根据3D打印技术参考查询到的资料，NASA在建模、评估冶金性能、开发热处理工艺、表征微观结构和确定机械性能方面做出了广泛努力。GRX-810合金专为航空航天应用而设计，包括液体火箭发动机喷射器、预燃器、涡轮机和热段部件，能够承受高达1100°C的温度。该合金开发的目的是弥合传统镍基高温合金和耐火合金之间的温度差距。 NASA对两个批次的GRX-810合金进行了性能对比，并与其他航空航天合金进行了全面比较，讨论了其微观结构、机械性能、加工进步、组件开发和热火测试结果。 研究发现，两个批次的GRX-810存在一些显著差异。在较低的温度下，批次1的GRX-810表现出较高的拉伸和屈服强度。Hall Petch可能解释了这一点，因为批次1 GRX-810确实表现出了更精细的晶粒尺寸。这种抗拉强度的差异随着温度的升高而减小，两种版本的GRX-810在1093°C时表现出相似的强度。然而，与原始批次1 GRX-810相比，批次2 EOS M280 GRX-810样品的伸长率在1093°C时明显更高。这也可能是两种材料之间晶粒差异的结果。与批次1相比，这种伸长率差异也可以代表批次2中氧化物分散度的改善。在NiCoCr基合金中，当微观结构中包含纳米级氧化物时，拉伸伸长率在高温下提高，而非ODS GRX-810在1093°C下的延展性比其他ODS版本低得多。在这些升高的温度下，晶界氧化开始在机械性能中发挥重要作用，氧化物被认为有助于改善氧化并稳定晶界，从而提高延展性。氧化物影响氧化行为本身，还是简单的稳定微观结构尚不清楚。更好的氧化物分布也可能在GRX-810的蠕变特性中发挥作用。 此外还比较了625合金、718合金、230合金、AM NiCoCr、AM NiCo Cr ODS、批次1 HIPed GRX-810和批次2 GRX-810的蠕变强度。可以明显看出，与测试的其他合金相比，两个GRX-810样品的蠕变强度显著增加。截至目前，由EOS M280打印的GRX-810蠕变试验仍在进行中，但目前的性能与之前的GRX-810试验相同或更好。这种改进的蠕变能力和高温延展性意味着结构中的氧化物分布是足够的，并且可能优于此前的样品。将GRX-810的热导率与许多其他镍基高温合金进行了比较，导电性与其他镍基高温合金相当。HIPed GRX-810提供了介于750-1000°C之间的高导热系数，目前尚不清楚这种电导率增加的来源，很可能是微观结构。 NASA优先考虑GRX-810合金的早期材料开发，以建立符合预期机械和热物理性能的最佳工艺参数。同时，在GRX-810推进的初始阶段，重点放在了组件开发上，以验证可以成功构建预期的复杂几何形状。GRX-810被提议用于多种应用，特别是热交换器、涡轮机械和在高热通量环境中运行的部件。在液体火箭发动机的背景下，具体应用包括设计用于减轻涂层面板、再生冷却喷嘴和涡轮泵中的喷射器。选择示例如图7所示。NASA使用GRX-810借助激光粉末床熔融工艺构建了涡轮叶盘、具有内部特征的导流器、喷射器、再生冷却喷嘴、涡轮叶盘以及带整体端口的涡轮叶片。 GRX-810合金表现出与典型的镍基合金（如625合金和718合金）相当的构建速度。构造限制和几何形状表明与其他镍基合金相似。此外，该粉末在构建过程中多次重复使用，表现出一致的性能，保持了均匀的构建几何形状。正在进行的工艺开发工作仍在继续，以提高GRX-810合金在各种L-PBF平台上的成熟度，包括后处理。使用热等静压的单次热处理最大限度减少了晶粒生长，增强了材料的结构完整性。此外还需要继续优化热等静压以及抛光、表面增强等技术，并探索其他工艺，如激光粉末定向能量沉积（LP-DED）。 GRX-810喷注器制造工艺流程 3D打印的喷注器和喷嘴已经通过了完整的制造工艺流程并进行热火测试 3D打印的注射器和喷嘴已经通过了完整的制造工艺流程并进行热火测试。这两个零件都是为L-PBF设计的，具有整体歧管和通道，以最大限度减少二次制造过程（即焊接、钎焊）。测试成功证明了GRX-810在航空航天应用中的稳健性和准备性。GRX-810技术准备水平（TRL）通过测试取得了进步，在各种压力和推进剂组合中积累了3117秒的热射时间。与普通高温合金相比，GRX-810注射器的坚固性有了显著提高，显示了其在商业航空航天应用中的潜力。未来的工作涉及GRX-810合金原料的额外缩放和分析，以及L-PBF和激光粉末定向能量沉积（LP-DED）的构建，以实现大规模生产和更广泛的应用。 用于测试的发动机结构 重点将是GRX-810合金在组件应用中的持续成熟，最终目标是商业化。NASA指出，研究工作正在探索航空航天和能源行业的其他应用，与行业伙伴的合作对于将GRX-810合金整合到美国国家航空航天局和商业航空航天计划中至关重要，从而提升其技术成熟度的广泛使用。 推荐研究：Extreme Temperature Additively Manufactured GRX-810 Alloy Development and Hot-fire Testing for Liquid Rocket Engines 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.突破：NASA开发出一种新型超高性能3D打印合金，耐温1093℃ 2.Nature：专为极端环境设计的新型3D打印合金 3.一类重要且有前途的3D打印金属材料——氧化物弥散强化合金 4.发表于Nature：通过增材制造获得高强、高延展高熵合金

1月16日晚间，铂力特发布业绩预告，预计2023年年度实现营业收入12.32亿元，公司上年同期营业收入9.18 亿元；实现归属于母公司所有者的净利润与上年同期相比，将增加0.69亿元，同比增加约87%。业绩变动主要原因是，公司继续深耕航空航天以及其他应用领域，持续开发新的设备型号，且不断开拓新的市场和应用领域所致。 2023年1至6月份，铂力特的营业收入构成为：航空航天占比52.29%，工业机械占比39.76%，科研院所占比6.16%，医疗研究占比1.78%，其他占比0.02%。 2023年，铂力特顺应金属增材制造“大生产时代”的发展趋势，取得多项技术进步。针对航空航天领域用户对批产型金属增材制造大幅面设备的需求，铂力特推出大尺寸增材制造设备的平台化方案BLT-S615、BLT-S815和经过工程化应用验证的26激光、超大幅面设备BLT-S1500及其平台化方案BLT-S1300。针对工业领域批产痛点，铂力特升级发布了五光BLT-A400、六光BLT-S400和八光BLT-S450方案。针对不同生产场景下的不同生产需求，铂力特推出产线化粉末循环方案和集成化粉末循环方案，助力工业生产降本增效。在材料方面，铂力特推出航空航天领域的可成形高温合金材料BLT-In738（国内牌号K438）以及多种钛合金材料，如BLT-Ti、BLT-Ti2AlNb、BLT-Ti65以及BLT-TiAl4822。 铂力特营收快速增长，扩产必要性强。2023年12月，铂力特成功募集资金30.3亿元。瞄准产业化发展需求，积极加码生产基地。铂力特此次定增资金主要用于“金属增材制造大规模智能生产基地项目”建设（预计投资额25.1 亿元）及补充流动资金。其中，拟建造生产车间、厂房，总建筑面积约16.32万平方米；并配套金属3D打印粉末自动生产线、产品检验检测设备、大尺寸/超大尺寸3D打印设备和后处理设备等合计505台/套。  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.盘点：2023年值得关注的3D打印新材料、新工艺和新应用突破 2.2023年国内3D打印领域被广泛关注的十大重要事件 3.金属3D打印龙头铂力特2023技术成果盘点 4.铂力特入选国家级首批“千企百城”商标品牌价值提升行动名单

本文梳理了3D打印技术参考2023年的重要技术文章，部分为笔者花费大量时间和精力才能完成，部分为专业的从业者倾情奉献。这些内容涉及2023年取得广泛突破的无支撑打印策略、多材料3D打印、光束整形、后处理，以及超多激光、超大尺寸打印机的应用潜力和批量生产过程中面临的问题等话题，对理解技术本身和工程应用可能存在一些益处。 1. 解析无支撑LPBF金属3D打印策略 本年度引起业内关注的重要事件之一，便是多家金属粉‍末床增材制造技术提供商（点击）表示，均在无支撑打印方面取得了突破。但到目前为止，仅有EOS一家公司愿意对实现的方案进行详细介绍。   3D打印技术参考对无支撑技术的实现发表了多篇文章。《反其道而行之，EOS工程师介绍无支撑粉末床金属3D打印策略》（点击）一文详细解释了零件结构、打印方向和工艺过程对无支撑打印实现的影响，并提出了一种反其道的策略——使用高能量处理下表面。最终利用EOS工具（如EOSPRINT高级模块中的参数编辑器）进行优化，实现无支撑建造。在对Velo3D无支撑金属3D打印实现方式（点击）的介绍文章中提到，其解决方案涉及几条重要的因素包括：非接触铺粉过程、变化的能量输入以及实时反馈机制。 2. 多维度解析多材料金属3D打印技术 多材料金属3D打印技术在2023年继续发展，形成了几个看似非常有价值的应用。本年度，3D打印技术参考对该技术的制造潜力、难点和要点，实现方式，以及价值与成本进行了多维度的解析。介绍了基于SLM粉末床熔融的多材料3D打印送粉方式（点击），用于SLM的多金属一体打印的材料体系选择原则（点击），涉及的激光参数和扫描路径优化、多材料构件的热处理，以及仍旧需要解决的问题（点击）。 《多材料金属3D打印：高制造成本与高价值回报的博弈》（点击）一文指出，多材料器件具有更高的制造成本和难度，但因其具有更高性能，能够使其生产成本可以在短时间内得到补偿，甚至过度补偿。总的来说，使用具有不同物理特性的多种材料的3D打印，将为高度复杂、轻量级的组件制造提供前所未有的设计自由度，从而为工业应用创造新的发展高度。 3. 多角度介绍热交换器的3D打印 热交换器仍然是3D打印领域关注的热点，但除了仍旧那几家国外的开发企业外，少有看到更多企业专门进行基于3D打印技术的热交换器开发企业涌现。不同材料和结构的3D打印热交换器设计是全套解决方案中的重中之重（点击），在拓扑优化和晶格结构被用于热交换器结构设计的同时，人工智能技术也逐渐参与进来，从而能够设计出更为高效的热交换器。热交换器的3D打印制造材料有多种选择，需要考虑的主要特性包括密度、导热性、增材制造的加工性能以及最后的成本。最合适的材料要根据组件要求、工作环境和边界条件进行选择。而《首份中文版增材制造设计手册(晶格、拓扑结构等全面指导)》（点击）对于从业人员大有裨益。 4. 解析光束整形技术对金属3D打印的影响 光束整形在金属3D打印领域偶有提及，关注不多。但知名的研究机构如德国Fraunhofer IAPT以及美国LLNL国家实验室均在该技术领域进行着深入研究，甚至已经有打印机制造商的参与。金属3D打印要成为重要的工业化生产技术，必须稳定可靠，而多方均已认识到光束整形对于金属增材制造的价值。不同光斑形状下的加工效果《光束整形技术对提高金属3D打印质量、获得定制组织、降低成本具有重要价值》（点击）一文介绍了什么是金属增材制造的光束整形，为什么要进行光束整形，以及光束整形能够为金属3D打印带来哪些效益等问题。需要注意的是，关于光束整形的金属3D打印的研究与商业化都在加快。 5. 航空航天增材制造批量生产面临的挑战与解决之道 当前，“批量生产”正在成为金属3D打印的一大重要特征，尤其在航空航天领域，越来越多的案例证明了粉末床激光熔融3D打印技术批量生产的可行性。不仅国外，国内的需求也是如此。北京动力机械研究所增材制造中心马瑞主任，在3D打印技术参考分享了关于航天发动机增材制造产线建设的一些思考。介绍了当前增材制造需求大幅提升时遇到的生产效率问题、质量风险问题以及质量可追溯问题。 为此，该研究所正在开展产线建设，并提出了产线建设的特点和要求。系列内容的授权发布，表明我国航空航天增材制造的应用规模到达了新高度。同时，也带来了许多这样那样的问题。用户对于设备的制造能力提出了更高的要求，再也不是以前打印几个样件、一次不行多打几次的情况，一切都要以生产出合格的产品为目标，而且还要高效、稳定、质量可追溯。当金属增材制造技术迈入大生产时代，也真正到了考验技术研发水平的时候。 6. 超大尺寸、超多光束SLM 3D打印设备的应用场景、前景及问题分析（点击） 2023年，国内各大增材制造设备厂商纷纷推出了超大尺寸、超多光束的激光选区熔化装备，最大幅面超过1500×1500mm，最大高度达到2000mm，配备10光、16光甚至26、36光束，更大尺寸、更多光束似乎成为了激光选区熔化3D打印设备发展的主流方向。但如此规模的设备应用场景有哪些？应用前景如何？问题有哪些？3D打印技术参考邀请了北京动力机械研究所增材制造中心马瑞主任对此进行了分析。 分析指出，当前如果采用超大尺寸、超多光束激光选区熔化设备打印单件大尺寸产品，存在打印周期长、设备稳定性和可靠性差、打印风险高、生产投入大、配套条件苛刻等诸多问题，应用场景少，应用前景不明朗。仅有少数产品极其复杂、对生产周期要求严苛、采用其他加工手段难以保证、对生产成本不敏感的研制初期产品适合采用该类设备。而如果采用此类设备打印多件小截面积、小高度产品，就可以规避拼接区域多、小区域问题导致单仓打印全部失败等高风险问题，一台设备可作为10多台300×300幅面单光设备或者4~5台600×600幅面4光设备，发挥出高集成度的性价比优势。7.3D打印后处理 | 决定零件能否使用的最后关卡（全干货） 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。 金属3D打印的零件后处理前后对比 后处理，成为决定3D打印零件能否使用的最后关卡（点击）。在本文中，系统介绍了多种后处理方案，如离心研磨、电解抛光、自适应磨削、磨粒流加工、激光清除等。 8. 介绍高温烧结和“面烧结”技术 激光烧结技术发展到今天，有两个方向仍需要突破，一是更广泛的打印材料，而是更快的打印效率。 当前，主流商业化的激光烧结（SLS）3D打印设备腔体最高粉床预热温度通常为200℃左右，主要用于成形较低熔点的热塑性聚合物材料。PA12及其复合材料(熔点在180℃左右)目前仍是SLS技术用的最多、也是最成功的成形材料，占SLS商品化材料的90％以上。研制超高温激光烧结设备不仅代表了厂商的技术实力，也将拓宽这项技术的应用范围。在《超高温SLS｜聚合物粉床3D打印技术的重要发展》一文中，3D打印技术参考以史玉升教授团队的成果为例介绍了为什么以及如何实现超高温打印；此外，还报道了华曙高科的进展，其在2023年9月发布了面向超高温烧结产业化应用的高分子增材制造系统——UT252P，成功实现对PEEK等高温材料的稳定高效烧结（PEEK材料打印仅用于科研用途）。 华曙高科开发出高温SLS 3D打印机 此外，SLS技术的打印效率还具有进一步提升的空间，“面烧结”技术则将在其中发挥重要作用。据3打印技术参考了解，EOS基于LaserProFusion技术的新系统预计将要上市；另一家开展面烧结的公司是以色列的3DM，基于其独特的光学和架构配置可以将粉末床3D打印的速度降至每层1秒，从而将打印机的吞吐量提升10倍，基于该技术的设备正在开发中，具体的技术要点可参考《激光烧结“面曝光”3D打印迎来重要发展，大幅提高速度、降低成本，适应更多材料》（点击）一文。 9. 总结美国军方近年来关注的十类3D打印技术 多年来，美国着眼于持续增强制造业创新能力和竞争力，通过顶层设计、战略规划来引领增材制造产业发展；组建国家增材制造创新机构，发布《国防部增材制造路线图》《增材制造标准化路线图》《国防部增材制造战略》等，启动增材制造推进计划“AM Forward”，协调推动增材制造在国防装备、先进制造业中的示范应用并形成产业生态。  3D打印技术参考注意到，美国军方至今已经对多种3D打印工艺进行了资助（点击）。该内容主要对这些被资助和采用的工艺种类进行了总结。 10. 总结和解析九种铝合金3D打印工艺 铝合金一直是3D打印领域的热门材料，随着增材制造技术的快速发展，多种类型的金属3D打印技术被用于铝合金成型研究和应用。 本年度，3D打印技术参考总结了众多可用于铝合金3D打印的工艺类型、优缺点及应用方向（点击）。总的来说，铝合金材料3D打印技术的类别较为明显——制造高精度小尺寸零件（以SLM为主）、低成本批量小尺寸零件（以Binder jetting为主）和快速高效制造大尺寸零件。每一种技术都有适合的应用领域，无法相互替代。END 技术文章的总结较为不易，非常多的内容需要花很多的时间、查阅大量资料来完备文章结构并保障内容无误。但受限于眼界与知识所能探查的范围，在已经书写的内容中仍旧可能存在一些明显的错误，希望读者能够指正；一些观点也受限于笔者自身的经历、经验等，可能存在偏颇，因此仅能算作一家之言，也仅可作为一个思考的角度，希望获得读者的理解与指正。 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。 

河北航轮科技是目前全球最大钛合金自行车制造商，世界上大部分知名钛合金品牌车架均为航轮科技生产，每年钛合金自行车架产能近20000件，国内市场占有率达80％，海外市场覆盖北美、欧洲、东南亚等国家地区，属高端运动自行车生产研发排头兵。 据3D打印技术参考了解，航轮科技已经将3D打印技术纳入到了生产流程中，通过与华曙高科合作，实现了产品进一步创新。 航轮科技Hi-Light品牌自行车专卖店。为满足不同功能需求，Hi-Light品牌分为山地、公路、郊游、铁人三项、小轮车、小径车、滑步车等近10个系列、50多种型号规格 01年产将超五万件3D打印钛合金零件 钛材料的传统加工过程极其不易。由于钛材料组成结构特殊，在焊接时必须一次到位，一开始就要焊在最精确、最完美的角度，一旦焊接完成，就几乎没有校正空间；而涂装部分，也因为其分子附着性低，造成上色不易。这些工艺难点，都非常考验工艺师傅的经验与手艺，因此大幅提高了制造成本，并反映在产品高昂的价格上。 2023年，航轮科技采用华曙高科4激光金属3D打印解决方案FS350M，实现了高端定制与批量生产的完美结合。 航轮科技副总经理杨彦鹏表示，“3D打印是高端技术，而且是整个行业发展的大趋势，它正以星星之火燎原的势头，与传统精铸完美结合。目前，我们在大批量生产上采用精铸，小批量定制产品采用3D打印，它能兼顾自行车产品减重、复杂结构一体成形、高端定制等需求，同时避免了单件或小批量产品制造成本高、环境污染等问题，有效缩短了产品交期，让生产更加高效便捷。” 按规划，航轮科技采用3D打印技术生产的钛合金自行车零部件年产将超50000件，并将应用于多款型号自行车上，旨在为全球客户提供质量更好、强度更高、更轻便耐用的钛合金自行车产品。  02加快设计迭代生产效率提升 对于消费品而言，缩短生产周期将会加快品牌对市场的响应速度，在产品设计与开发环节中，3D打印尤其能满足设计原型的快速迭代，不仅为钛合金自行车零部件带来了设计自由，还能加快产品上市的步伐。 传统方式需经精密铸造、CNC加工、线切割、焊接、校正到表面处理等多道工序，3D打印可实现钛合金自行车部件复杂结构一体成形，节省材料，降低成本，并避免复杂结构焊接带来的潜在风险，如焊接残余应力导致的变形、疲劳破坏，螺纹连接的不准确性等。   工件名称：钛合金自行车后上叉yoke 打印设备：FS350M-4 打印时间：24小时 打印材料：Ti6Al4V 3D打印自行车后上叉yoke采用华曙高科FS350M-4设备生产，整版一次性打印38个，仅需24小时，比传统铸造生产效率提升超60%。其采用扁平气动管形设计，3D打印一体成形，采用钛合金材质，不仅非常坚固耐用，而且非常轻便，可以减少轮组的扰流对车架的影响，提高骑行舒适性。 03拓扑优化减重工件使用寿命长 钛合金的密度一般在4.51g/㎝³左右，仅为钢的60%。采用传统焊接方式制作的钛合金车架较重一些，经拓扑优化与3D打印技术相结合，其重量可减至1.4kg，并成功通过ISO4210-6冲击及疲劳测试，助力骑行者提高速度，在长距离运动时减少体力消耗。   与此同时，在采用相同钛合金材料的情况下，3D打印钛合金的强度和延伸性都要高于普通锻造件。经性能测试，采用华曙高科FS350M-4设备打印的钛合金自行车零部件，具有卓越的机械性能，其拉伸强度、屈服强度及断裂伸长率分别达到1035MPa、998MPa、13.5%，工件使用寿命提升。  04荣获多项大奖3D打印为高端品牌赋能 近年来，航轮科技针对自行车的运动特性，在车架的设计、制造和组装等工艺过程中，尽可能减小风阻，其尖端技术包括内走线和异形管的设计，可以将所有线组包括刹车系统变速系统等隐藏在车架内部，提高骑行效率，目前已经拥有近20项专利，设计制造方案荣获创新奖、金奖、最佳工业设计奖等多项大奖。    3D打印技术的引进，体现了航轮科技对于Hi-Light品牌经典的传承，和不断的研发创新，未来将持续以3D打印“高定制化”的产品亮点满足消费者多元化需求，为高端品牌赋能。  创新发展，技术革新，3D打印正在以前所未有的速度影响着人们的生活方式。华曙高科为航轮科技钛合金自行车赋能，既是金属3D打印技术和自行车生产技术的一次碰撞，也是对现有出行方式的突破创新，未来，双方将继续深度合作，携手驰骋科技“新赛道”。  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.联泰科技“高精度高效率智能光固化3D打印设备”项目荣获2023年职工技术创新成果一等奖 2.盘点：2023年值得关注的3D打印新材料、新工艺和新应用突破 3.电弧3D打印太粗糙？国内团队工艺优化重大突破！ 4.苏州倍丰年度展望！深入推进“金属3D打印全产业链”发展

宝马计划投资6.5亿欧元将其慕尼黑汽车工厂改造为电动汽车生产。这一举措是工厂和车队电气化全球趋势的一部分。鉴于增材制造的“免工具”特点，随着工厂的设备重组，巨大的努力将为3D打印的使用带来大量机会。 宝马汽车公司生产管理委员会成员Milan Nedeljković表示，“慕尼黑工厂是我们适应能力的一个很好的例子。我们在这里投资了6.5亿欧元，将从2027年底开始在我们的母厂专门生产全电动汽车。仅去年一年，就有六款全电动车型投入生产。与此同时，我们还创造了生产记录，证明我们能够在生产网络中同时交付和塑造未来。” “慕尼黑工厂具有创新性和适应性，是宝马的心脏。事实上，这种全面转型是在慕尼黑目前每天生产约1,000辆汽车的同时进行的，这也是慕尼黑的常见做法，这要归功于我们所有员工的出色表现。”宝马集团慕尼黑工厂总监Peter Weber说道。 宝马决定将其主要工厂全面转型为电动汽车生产，如果发生延误，这种转变可能会扰乱当前的交付和未来的车辆计划。宝马已经是增材制造技术的长期用户，不仅在最新系统发布时购买该系统，还投资了3D打印初创公司。它也是最终零件生产中最广泛采用增材制造技术的公司之一。2018年，宝马集团庆祝3D打印汽车零部件突破100万件。 最近，这家汽车巨头参与了许多与终端零件生产技术自动化相关的项目。宝马兰茨胡特工厂与Loramendi和voxeljet合作，对用于铸造气缸盖的大型砂芯进行3D打印自动化。 作为增材制造工业化和数字化(IDAM)计划的一部分，该汽车公司成功实施了两条利用激光粉末床熔融平台、人工智能和机器人技术的全自动3D打印汽车生产线，每年能够生产50000个系列零件。IDAM与POLYLINE项目并行执行，专门用于聚合物3D打印零件。 已经有充分的理由相信慕尼黑项目将涉及增材制造。随着新生产线和车身车间的引入，慕尼黑工厂将发生重大变化。作为此次转型的一部分，1200名员工已接受再培训或需要重新安置。此外，宝马还将实施BMW iFACTORY系统，该系统强调更精简、更数字化和灵活的制造流程。该系统允许在同一条生产线上生产各种型号，从而增强了工厂的环境可持续性。这一过程的数字元素有望意味着公司可以通过广泛的监控和培训，以更少的努力进行更准确的生产。 宝马慕尼黑工厂将数字化工作与3D打印相结合，符合制造业数字化转型的更广泛趋势。采用“数字孪生”方法，即以数字格式反映工厂的物理方面，极大地促进了3D打印解决方案的实施。例如，如果需要定制零件来修理设备，甚至需要在门把手和抽屉上添加盲文这样的具体内容，那么该过程就会变得更加简单。数字模型可以快速设计和生产这些零件，从而减少时间和成本。 此外，借助工作区域、程序和辅助零件的详细数字文件，宝马可以根据需要轻松创建新的夹具和其他工具。数字化不仅简化了制造流程，而且还能够提高对生产线特定需求或变化的灵活性和响应能力。总体而言，宝马的全面数字化极大地提高了该公司越来越多地依赖3D打印的可能性，不仅适用于标准生产流程，而且适用于未来更多的即兴和定制工作。 宝马生产流程的全面重组，特别是在电池、连接器、底盘零部件等领域，为增材制造在生产中的集成提供了众多机会。随着对新工具的大量投资，为探索传统制造工具（例如模具、冲压工具、冲模和注塑工具）的3D打印替代品创造了有利的环境。 宝马为劳斯莱斯古斯特开发的3D打印零件 在BMW从头开始构建或重组其生产流程的情况下，3D打印通常提供一种经济高效的解决方案。往往是在已建立的环境中，流程和工具已经经过试验并且是真实的，3D打印在取代传统方法方面面临更多挑战。然而，鉴于宝马雄心勃勃的改革及其对创新和数字化的关注，3D打印有很大的机会发挥重要作用。 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.电弧3D打印太粗糙？国内团队工艺优化重大突破！ 2.盘点：2023年值得关注的3D打印新材料、新工艺和新应用突破 3.2024年首篇Science，3D打印应用突破！ 4.材料指南：先进3D打印塑料及其特殊特性和应用场景

2023年12月25日，中国职工技术协会增材制造专业委员会（下称“专委会”）成立大会暨职工技术创新成果表彰大会在京圆满举行。联泰科技作为专委会六大常务理事之一，凭“高精度高效率智能光固化3D打印设备”项目成功荣获2023年职工技术创新成果一等奖！ 联泰科技荣获2023年职工技术创新成果一等奖 中国职工技术事业兴起于我国第一个五年计划期间，其秉承着服务国家科技战略，服务企业创新发展，服务职工技能提升的三大宗旨，不断深化技术工人的培养、先进技术的推广及技术协作的开展。目前已成立17个专委会，核心成员涵盖1010家实力企业。如今增材制造专委会的成立，代表了中国技协先进生产力的进一步扩张。在为中国技协注入新质与活力的同时，也让各企业发展拥有了更多跨界、跨业、跨域的交流合作机会。 中国职工技术协会增材制造专业委员会授牌仪式 联泰科技作为全球著名的工业级3D打印领域的头部企业，拥有国内光固化技术领域最大份额的用户群体，是中国增材制造领域的主要开拓者。目前在全球拥有中国、欧洲、北美、亚太、中东五大营销区域，产品远销全球50多个国家和地区，覆盖客户超过8000家。此次获奖成果“高精度高效率智能光固化3D打印设备”由联泰科技副总经理于清晓博士、研发中心总监陈先飞先生、硏发副总监荣左超博士及其研发团队共同完成。同时作为专委会常务理事及获奖会员单位代表，联泰科技副总经理于清晓博士在现场致以精彩发言！ 中国职工技术协会增材制造专业委员会名单 2023年职工技术创新新成果获奖名单（增材制造专委会） 于清晓博士表示，联泰科技十分荣幸能够获得2023年职工技术创新成果一等奖。“高精度高效率智能光固化3D打印设备”这一成果的产出，是研发团队集体智慧的结晶，是不断探索、创新的结果。未来，联泰科技将在中技协增材制造专委会的指导下，与行业单位深入探讨增材前沿技术、应用方向，持续加强技术创新，以专业的精神，严谨的态度，更高的标准，共同推动增材制造领域的发展。 联泰科技副总经理于清晓博士现场发言 工业级光固化3D打印机作为联泰科技的主营业务之一，历经二十余年的技术沉淀与革新，目前拥有较为成熟的设备体系及稳定的市场蓝海。其主要光固化 3D 打印产品有Lite系列、PILOT系列、RSPRO系列、G系列等，并开发出一款 RSCON 设备控制软件，对光固化3D打印技术的发展起到了极大的推力作用。该系列产品已被广泛应用于模具铸造、工业验证、模型设计、手板制造、鞋业、口腔牙科、艺术创造、医疗拓展、汽车、电器、文化创意以及教育科研等多个领域。 联泰科技工业级光固化3D打印机—Lite系列 中国职工技术协会增材制造专业委员会的成立进一步拓宽了增材制造技术与各领域的深度融合，“高精度高效率智能光固化3D打印设备”成果的获奖不仅是对联泰科技专业实力的认可，同时更是对其深化改革、持续创新的鞭策。  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.盘点：2023年值得关注的3D打印新材料、新工艺和新应用突破 2.2024年首篇Science，3D打印应用突破！ 3.大连理工：激光定向能量沉积法制备熔体自生氧化铝/钛酸铝的开裂机理研究 4.材料指南：先进3D打印塑料及其特殊特性和应用场景

来自美国马萨诸塞大学、佐治亚理工学院、橡树岭国家实验室以及劳伦斯利弗莫尔国家实验室等七家研究机构的联合团队在高熵合金 (HEA) 3D 打印方面取得了进展，该合金结合多种金属来制造适合极端条件的材料。传统上，HEA 的增材制造因延展性差而面临挑战，限制了其应用。研究人员如今已通过采用激光增材制造技术克服了这一问题，显著提高了这些合金的延展性和强度。 2022年，该研究以“Strong yet ductile nanolamellar high-entropy alloys by additive manufacturing”为题发表在Nature。 该团队开发的方法基于激光的增材制造，能够在高熵合金中创建纳米厚的纳米片层。这些纳米片层由面心立方 (FCC) 和体心立方 (BCC) 晶体结构的交替层组成。这些层的独特结构有助于提高材料的机械性能。而采用传统凝固路线获得的层片厚度通常在微米或亚微米范围内，限制了共晶高熵合金可达到的强度。相比之下，3D打印的大温度梯度和快速冷却的特点能够产生纳米层状相并使材料表现出高强度，但通常以牺牲延展性为代价。 在这项研究中，研究人员利用激光粉末床熔融（L-PBF）的极端打印条件和高熵化合金的有利成分效应，获得了一种非平衡态的相组织，实现了让人震惊的性能提升。具体的说，研究人员使用归一化等效能量密度方法，研究人员确定了一个有效的L-PBF处理窗口，来打印完全致密的AlCoCrFeNi2.1共晶高熵合金。通过调整激光功率和扫描速度，研究人员将层片厚度减少到了数十纳米。 通过这种方法生产的HEA具有近 1.3GPa的高屈服强度和约14%的延伸率，甚至超越了最强的钛合金的性能。 为了了解这些改进，该研究利用了电子显微镜、中子和 X 射线散射等先进技术。来自美国能源部设施散裂中子源和纳米相材料科学中心的数据以及阿贡国家实验室的先进光子源在分析这些合金的内部力学和微观结构方面发挥了至关重要的作用。 这些增强型HEA的潜在应用非常广泛，包括需要具有高抗断裂性、耐用性和可靠性的材料的制造领域。 使用3D打印生产高熵合金的新发现为材料科学和增材制造开辟了新的可能性。这项技术创新不仅有望改进现有产品和工艺，还有望为高强度和延展性材料开辟新的应用领域。 这一发展可以彻底改变工业用耐用、可靠和抗断裂高熵合金部件的生产。例如，这种合金可用于生产更安全、更省油的车辆、更高强度的产品和耐用的机械。此外，基于激光的增材制造具有很高的能源效率，因此对生产新型高熵合金很有吸引力。 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.高性能离不开工艺调整，Nature 3D打印双优综合性能材料研究分析 2.汇总：2023年3D打印《Science》《Nature》正刊文章，共11篇 3.一类重要且有前途的3D打印金属材料——氧化物弥散强化合金 4.五千字！2023年国内金属增材制造技术发展成就总结