2022年5月6日，深蓝航天自主研发的“星云-M”1号试验箭完成了1公里级垂直起飞及降落（VTVL）飞行试验，火箭在爬升和下落的过程中同时进行了横向移动，最后降落至着陆场“靶心”位置不足0.5米的点位，“星云-M”试验箭成功回收。 此次执行公里级试验所使用的箭体依然是“星云-M”1号试验箭，已经执行3次飞行任务、7次地面静态点火，真正做到了液体运载火箭的可回收复用；其所配备的“雷霆-5”发动机，是国内首型使用3D打印技术实现整机制造的针栓式液氧煤油发动机。此次飞行任务的完成宣告了深蓝航天在中国可回收复用火箭历史上又攀登上了新的高度，离成功实现入轨及回收又迈进了坚实一步。 2021年7月-10月，“星云-M”试验箭先后完成了十米级、百米级VTVL垂直回收飞行试验，实现了国内液氧煤油火箭两次零的突破。2022年5月，还是同一发火箭，又一次刷新了新的试验高度。深蓝航天成为目前全球除美国以外研发回收复用火箭速度最快的中国商业航天公司。 本次公里级VTVL垂直回收飞行试验，标志着深蓝航天仅用10个月3次发射试验就达到2012-2013年SpaceX用一年多的时间8次的发射试验达到的同等级试验成果。深蓝航天成为了全球第二家完成液氧煤油火箭垂直回收复用全部低空工程试验的公司（第一家为美国的SpaceX)。 深蓝航天火箭发动机制造技术在国内独树一帜，由于传统的加工手段在复杂部件的制造能力、生产效率和综合成本方面皆无法与3D打印相比，深蓝航天在产品设计之初就采取了增材设计思维。其自行研制的“雷霆-5”和“雷霆-20A”液氧煤油火箭发动机在方案设计时就优先选用激光粉末床熔融金属3D打印技术，与传统的设计方法相比，增材设计思维减少了出图数量，提高了设计效率，同时为产品制造争取了周期。 搭载“星云-M”1号试验火箭成功实现公里级回收的雷霆-5发动机全机85%重量的零件都由3D打印技术制作。采用传统工艺制造的液体火箭发动机涡轮泵用离心轮、涡轮盘等复杂结构产品，涉及五轴机加工、焊接、电火花等多种工艺，存在生产流程长、加工效率低等问题。3D打印技术本身具有对产品结构复杂性不敏感的特性，深蓝航天采用3D打印制造涡轮泵离心轮、涡轮盘等产品实现了尺寸和性能一致性好，整体生产效率高，综合总成本低的优势。 在产品的集成化制造方面，3D打印同样为深蓝航天提高了产品质量和制造效率。点火器在传统制造方案中由多个机加工零件装配焊接而成，对产品组件的装配质量、焊接质量要求极高，工艺过程复杂。采用3D打印技术制备的点火器仅有一个零件，仅需要数控加工连接接口即可交付装配；且一次可打印多个零件，打印周期仅需一周左右，缩短了产品交付周期，规避了很多质量风险。 在3D打印技术参考对深蓝航天的专稿介绍文章中，深蓝航天表示，与传统的液体火箭发动机制造技术相比，3D打印技术助力深蓝航天达成了以下目标： • 突破传统设计思维与制造的局限性，为设计人员提供更大的设计自由度；•优化零件流道流动性能，为燃料和冷却剂通过多腔道/多流道分配提供新的可能性；•降低零件装配错误风险，提高产品的质量稳定性、一致性；•减少加工步骤，省略中间环节，提高生产效率；•缩短产品研制周期，使产品研制总成本更具竞争力。雷霆-5型液体火箭发动机，是国内首型使用3D打印技术制造的针栓式电动泵液氧煤油发动机。3D打印技术的应用加速了设计-制造-设计的迭代。在2020年初，雷霆-5液氧煤油发动机进行了首次整机变推力长程试车，试验成功。雷霆-5从方案设计到整机试车仅仅用时8个月。目前已有20余件3D打印产品应用于深蓝航天液体火箭发动机总装、总测。 END 在这个商业航天迅猛发展的时代，大航天时代空间资源的抢夺、火箭作为空间往返运输工具的先进性和火箭商业用途多维场景的需求，可回收复用火箭的必要性与紧迫性可见一斑。未来，深蓝航天将继续秉持轻量化设计、一体化设计等先进的设计思想，为液体火箭特有构件一体化快速成型、超大幅面精密结构件轻量化制造等3D打印技术提供工程应用场景。 欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流Q群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.2022 TCT亚洲展现已开放观众预约参观 2.专访 | 3D打印技术如何助力深蓝航天快速成功实现火箭垂直回收 3.中国民营航天星河动力将3D打印技术用于火箭发动机制造 4.国家增材创新中心助力航空航天创新发展成果汇总

巨影SensePRO手持全彩3D扫描仪自去年3月9日发布以来，深受市场欢迎，凭着99.99%的出厂合格率与过硬的产品品质，在上市一年多的时间里出货达到5000台多台，产品出口多个国家，特别是出口日本，更是获得日本设计师一致好评。 经了解巨影3D公司，自2022年5月1日起，Sensepro三维扫描仪率先提出免费保修三年，领跑行业服务，成为行业的服务标杆！同时推出一比一拆盲盒活动（盲盒活动里有：价格5999元的XYZ 3D打印机换兑卡、3D打印全彩人像服务卡、巨影3D打印笔、巨影3D月球灯等礼物）。 1、工业级双目结构光方案，消费级的价格￥4999元，远比单目三维扫描仪更能满足设计师的精度，真正做到高性价比！ 2、采用Class 1红外光，人眼安全，远超市面采用白光的三维扫描仪，环保无辐射，医疗服务的好搭档，创客们的小甜甜，是我们普通人都能玩的3D神器！ 3、机身采用环保手感漆工艺，高端大气上档次，双面四角采用防滑防磨设计，让设备始终四季如新！ 巨影SENSEPRO三维全彩扫描仪开展购买即送盲盒活动，任何渠道（包括在全国代理商渠道）购买SENSEPRO的终端客户，均可获得价值不低于100元的抽奖盲盒，更有机会获得XYZ纯进口3D打印机一台，此活动起止时间为2022.5.5-5.31。 （活动最终解释权归：深圳巨影投资发展有限公司与深圳巨影三维设备有限公司所有。）

5月5日，Velo3D宣布旗下Sapphire系列打印机完成了针对GRCop-42铜合金的认证。该材料是由NASA开发的一种具有高强度和高导热性的航天增材制造专用铜合金，由于合金中使用了铬和铌，使其在高温下仍能保持强度，同时具有优异的抗蠕变性能和低周疲劳寿命。所有这些特性对于火箭发动机部件具有重要价值，特别适合制造喷油器和再生冷却燃烧室衬里。 铜合金是用来制造散热及导电器件的关键材料，是航空航天、武器装备等某些应用场合的必选材料。在航天领域，用来打印推力室的铜合金材料均来源于经过验证的传统合金。2019年，NASA研究人员宣布成功完成GRCop-42（Cu-4 % Cr-2% Nb）粉末的改造和工艺开发，该材料旨在替代此前的GRCop-84，它可以在保证同等高强度的前提下，大幅提高导热系数，而且比当前燃烧室内衬用合金NARloy-Z的导热率还要高。 3D打印技术参考曾详细介绍过该材料的工艺开发过程，研究发现，GRCOP-42是一种易于打印的合金，可以制备完全致密的部件。Velo3D给出的材料性能显示，在50μm的打印层厚下，材料密度为8.79g/cm³，致密度超过99%；打印态（垂直方向）室温拉伸强度533Mpa、屈服强度296Mpa，延伸率23.8%；经热等静压后，拉伸率达到34.1%（其他详细的数据可在QQ群下载材料手册）。 Velo3D以近乎无支撑的金属粉末床3D打印技术而著称，使用该技术可以实现相比传统SLM更大倾斜角度的特征制造，进一步提高设计的自由度；同时大幅减少后处理步骤，以及由此带来的成本。这些优点成为其快速发展的关键，其客户涵盖了众多知名的航天、军工及普通制造企业，如SpaceX、Launcher、BOOM、霍尼韦尔、洛克达因、美国空军等。 基于强大的制造能力，2021年Velo3D售出23套设备，相比前一年增长77%，新客户增加10个，全年营收2740万美元；按照预期，2022年其新客户数量将再增长24个，发送47-49套新系统，营收将达到8900万美元。届时，Velo3D打印机的平均售价将高达上千万人民币，但高售价似乎不能阻挡美国制造企业对突破产品制造极限的迫切需求。 2021年10月，Velo3D推出了新一代具有“超大容量”的Sapphire XC 3D打印机，φ600x550mm的构建体积以及八台1000W激光器的配置，使其比上一代φ315x400mm的成型尺寸和双激光器的配置相比，吞吐量提升了五倍，并且能够将零件的制造成本最高降低75％，可实现更高的生产率和打印速度。与此同时，这台打印机的成形尺寸能够满足小型火箭发动机燃烧室的成形。 请扫描关注 3D打印技术参考 视频号 查看铜合金燃烧室热试车 注：本文内容来自3D打印技术参考。欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流Q群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.2022 TCT亚洲展现已开放观众预约参观 2.增材制造用铜及铜合金材料发展现状概述 3.金属3D打印的最佳实践(一)：NASA新材料3D打印工艺开发备忘录 4.延伸率32.4%，无须热等静压，一种专有的铜合金3D打印技术

近日，3D打印机制造商Essentium与工业激光器专家NUBURU正在合作开发一种基于蓝色激光的新型金属3D打印机。新设备旨在实现工业级金属部件的高分辨率以及高吞吐量制造，项目将以“多年、数百万美元”的协议进行开发。据合作伙伴称，该系统将适用于汽车、航空航天和国防等各种关键行业。 新3D打印机将集成NUBURU专有的蓝色激光技术，采用送丝形式，实现定向能量沉积(DED) 3D打印。事实上，作为合作的一部分，NUBURU会将其3D打印应用专利授权给Essentium。 NUBURU联合创始人、首席执行官兼总裁表示，他们的高功率、高亮度蓝色激光技术以及相关3D打印专利将帮助Essentium打造一款功能强大的金属3D打印机，应用范围更加广泛。 NUBURU蓝色激光 Essentium是一家专注于高速挤出工艺的3D打印技术开发商，其推出的HSE技术适用于工程丝材的高速、高温FFF挤出，声称比市场上的工业挤出机快10倍。因此，即将推出的蓝色激光3D打印机将标志着Essentium在金属3D打印领域的首次亮相。 蓝色激光对金属3D打印具有特殊的意义。以铜、不锈钢和铝等为代表的主流金属材料对传统使用的红外激光吸收率并非最高，而是会反射大部分能量。即便当前的技术已经较为成熟，但仍就有很大的改进空间，改变光源就是最重要的因素之一。 相关资料指出，450-560nm波长激光的应用提高了镁、铝、铜合金等高反射金属粉末在激光选区熔化技术中的吸收率，提高了高反射率金属材料的加工质量与加工效率。纯铜对515nm绿激光的吸收率接近40%，对450nm蓝色激光的吸收率则达到65%，分别相当于常规SLM用红外激光的8倍和13倍。3D打印技术参考查询资料发现，相同的应用，原来采用几千瓦的红外激光器功率，切换到蓝色激光只需要500瓦，并能解决了红外激光焊接时“大量飞溅污染”的问题。因此，随着对短波长高功率激光器开发的克服，采用SLM技术进行纯铜3D打印开始出现转机。 铜、金、铝等材料比其他波长更好地吸收蓝色激光 2017年，Fraunhofer激光技术研究所表示正在探索采用绿激光进行纯铜3D打印，并表示未来将创造一种可靠的用于单模操作的高质量激光器，稳定输出最大功率达400w的515nm波段激光。2018年，通快推出了第一款绿激光SLM打印机，该设备配备波长为515nm的TruDisk1020绿光激光器，打印零件铜含量高于 99.9％，实现了100％IACS的电导率和99.9％的致密度。 同样在2017年，日本岛津推出了100w的高功率蓝光二极管激光模块，并采用它进行了纯铜的3D打印。而国内杨永强教授团队在2021年表示，正在开发一款将1070nm的红外光纤激光与450nm的蓝色激光相结合的新型金属PBF打印机，红外/蓝光的复合既可以打印钛合金、铝合金、不锈钢等常规材料，也可以打印对红外光具有高反作用的金、银、纯铜等材料。 杨永强教授团队开发的双波长3D打印机 因为在能量吸收方面的更优表现，蓝色激光可以更快地熔化高反射金属材料。因此，NUBURU声称其蓝色激光技术可以使3D打印速度比其他类似工艺快十倍，同时可以带来更高的零件力学性能。 据Essentium称，新的3D打印机将生产类似于传统铸件和锻件的零件，并且需要“最少的后处理”。Essentium首席开发官兼联合创始人表示，NUBURU是蓝色激光技术的领导者，双方的合作将给金属3D打印带来新的创新。 补充资料，请扫描关注3D打印技术参考视频号注：本文内容来自3D打印技术参考。欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流Q群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.2022 TCT亚洲展现已开放观众预约参观 2.华南理工杨永强教授团队在新一代SLM技术领域的研究进展 3.纯铜3D打印工艺的发展：从SLM、3DP、FDM到DLP 4.南科大：金、银、铜等典型高反射材料的激光增材制造

聚合物3D打印市场正在快速增长，《Wohlers Report2022》指出，聚合物粉末的消耗量在2021年超过了光敏树脂，全年增长43.3%，成为使用最多的3D打印材料。工业3D打印机OEM之间的竞争比以往任何时候都更加激烈，高速烧结(HSS)、多射流熔融(MJF)和选择性激光烧结(SLS)是当前聚合物粉末床3D打印的主要工艺。 HSS最初由拉夫堡大学和赢创在2000年代初同时发明，是一种类似于粘结剂喷射的基于粉末的3D打印工艺，具有快速打印和制造大型零件的特点。自2016年商业化以来，voxeljet开发了自己的HSS装备，并于2017年推出了其第一台HSS 高速烧结3D打印机。随后几年该公司又推出多款设备，2020年发布的VX1000 HSS成型尺寸达到了1000 x 540 mm，具有很高的自动化和高生产率，适用于大批量塑料零件的工业增材制造，是传统注塑成型经济可行的替代方案。 The voxeljet VX1000 HSS（图片来源voxeljet） 实际上，MJF技术与HSS类似，也采用喷墨+熔融成型。惠普为功能性原型设计和最终用途生产提供工程级塑料部件，在汽车和消费品等行业中得到应用。 与基于喷墨的HSS和MJF工艺不同，SLS采用激光实现粉末床熔融。传统上采用10.6μm激光配合扫描振镜实现粉末烧结。但近些年来，3D打印技术参考观察到该技术的代表企业开发了一些新形势，如华曙高科通过对材料进行调配，能够使用1.06μm的光纤激光进行烧结，而EOS也在开发基于百万二极管激光器的LaserProFusion多点同时烧结结技术。 由于所有工艺都具有相似的特性和表面质量，因此这些聚合物3D打印技术被视为竞争对手的情况并不少见。国外3D Printing Industry的工程师对这三种技术进行了详细对比，本期，3D打印技术参考就来介绍这些技术的异同点。 喷墨之战：HSS vs MJF HSS高速设计是如何工作的呢？它首先在加热的构建平台上铺上一层薄薄的聚合物粉末，然后，喷墨打印头在平台上移动并喷射红外反应墨水以选择粉末床的区域。在红外光的照射下，注入墨水的粉末会吸收热量，将其烧结并熔化成固体层，未喷墨的部位因未能吸收足够的热量而保持松散。以此逐层打印，直到打印出整个部件。 MJF在许多方面与HSS相似。MJF也是将吸收辐射的流体（又称融合剂）喷射到聚合物粉末床的零件截面区域，并在零件边界喷射细化剂以防止零件截面外的粉末固化。喷射完成后，使用红外灯照射整个构建区域，浸入墨水的部分熔化，细化剂喷射的边界保持未融合。 这两种技术的主要区别在于使用的墨水数量。HSS不需要第二种冷却剂，因为voxeljet的3D打印机可以相互独立地控制结合和未结合粉末材料的温度。他们通过使用两个具有不同波长的红外发射器来实现这一点，这意味着不需要细节处理剂来实现精确的边缘。 两种控制手段带来的结果也不同，MJF拥有1200dpi的分辨率，而HSS仅能达到360dpi。但决定零件分辨率的关键因素仍然是粉末的粒度，因此在这种情况下，更高的打印头分辨率并不一定意味着更精确的零件。事实上，由于HSS液滴略大于单个聚合物颗粒（通常约为55μm宽），它们能够完全覆盖颗粒之间的交叉点，这对于烧结来说至关重要。 HSS和MJF的分辨率比较（图片来自voxeljet） 3D打印技术参考查询到，MJF系统的最大构建体积为380 x 284 x 380mm，而voxeljet VX 1000 HSS的最大构建体积为1000 x 540 x mm（用于PA12）。VX 1000 HSS在打印速度方面也独树一帜，高达7300cm³/h。另一方面， MJF最高效的3D打印机的打印速度为5058cm³/h。 这两种工艺的另一个主要区别是HSS的3D打印开源策略。voxeljet客户能够自由地访问他们机器的所有工艺参数，毫无阻碍地根据自己的材料调整打印参数。这可以显著节省成本，因为用户直接与材料供应商协商自己的粉末价格。用户可尝试的聚合物种类可以很多，包括PA12、TPU和PP，这些材料有的已上市，有的即将上市。此外，成功的概念验证包括PA613、PEBA和EVA。 相比之下，MJF 3D打印机能够打印PA12、PA11和PP。这两种技术都允许对未打印的粉末材料进行回收和再加工。 MJF3D打印机的构建室（图片来源Protolabs） 聚合物粉末床3D打印的传统工艺——SLS激光烧结 对于SLS 3D打印工艺，在高温预热条件下，激光扫描到粉末床中，粉末并没有完全熔化，而是将其烧结到足以融合在一起形成固体层的程度。最大的SLS系统可以打印米级范围内的零件，Z高度打印速度约为48mm/小时（取决于空间利用率）。 粉末床烧结系统是工业聚合物3D打印的主流工艺，可与各种聚合物粉末兼容，如PA6、PA11、PA12、TPU、PP、PAEK、PEEK等等。 EOS工业聚合物3D打印机的构建室（图片来源EOS） HSS vs MJF vs SLS：机械性能对比 为了评估每种3D打印技术的机械性能，工程师查看了一系列供应商提供的一些拉伸测试数据。数据涵盖每种技术的总共15个拉伸测试试样（沿X、Y、Z轴各打印5个），所采用的的材料为PA12，并根据ISO527标准进行测试。 首先，为了确定哪种技术可以生产出强度最高的部件，工程师查看了平均极限拉伸强度(UTS)。这是零件在断裂前可以承受的最大拉应力。在这一轮中，平均打印强度最高的试样是SLS（45.17MPa），其次是MJF（43.10MPa），然后是HSS（40.60MPa）。三种技术对应的最大断裂负载分别为1885.01N、1782.7N和1659.1N。 有趣的是，在voxeljet的官方PA12数据表中，XY的UTS值为52±1MPa，Z的UTS值为46±1MPa。差异的原因是材料数据表是指具有针对机械数据优化的工艺参数的打印件。相比之下，为这项研究打印的试样所选用的参数优先侧重了精度和细节。因此，客户可以选择打印具有针对他们自己的应用优化的参数。 接下来是杨氏模量，它可以显示拉伸刚度。较高的杨氏模量意味着较硬的部件在弹性载荷下仅略微变形，而较低的杨氏模量对应于在载荷下具有柔韧性的弹性较大的部件。这一次，HSS零件最佳，达到1.82GPa，其次是SLS 1.73Gpa和MJF 1.43Gpa。 最后测试了断裂伸长率，它可以显示材料的延展性。测量显示零件在断裂之前可以拉伸多少，以原始长度的百分比表示。有趣的是，在XY平面上，SLS打印的延展性最高（17.53%），其次是MJF（16.87%）和HSS（8.88%）。然而，在Z平面上，MJF生产的延展性零件最多（14.40%），其次是SLS（9.32%）和HSS（6.36%）。 HSS vs MJF vs SLS：尺寸精度对比 接下来，工程师比较了每种3D打印技术的尺寸精度。对四种不同的零件几何形状进行了三次扫描。将零件的这12次扫描与原始STL文件进行了比较，能够计算打印件表面各个点的偏差和不准确性。使用的3D扫描仪的精度为±30μm。 对比发现，整体最精确的是四个SLS打印部件，它们的尺寸最接近STL模型的预期尺寸，平均偏移仅为0.0084mm。HSS的平均偏差0.0527mm，而MJF则进一步靠后，为0.0603mm。 然而，仅靠平均值并不能说明全部情况。从尺寸误差的标准偏差值来看，SLS实际上具有最高的扩散度，为0.1232mm。紧随其后的是0.1074mm的MJF，而HSS的扫描误差之间的分布最小，仅为0.0925mm。因此，虽然SLS打印部件的尺寸通常更符合尺寸，但实际上是HSS工艺提供了最大的一致性和可重复性。 计量测试结果（图片来自3D Printing Industry） 工程师仔细研究了四个几何形状之一的支架。钟形曲线的边界定义了99.6%的点所在的区域。例如，通过SLS 3D打印的99.6%的尺寸在其预期值的-0.366mm和0.388mm范围内。对于MJF，这些数字是-0.402mm和0.154mm。最后，对于HSS，99.6%的打印尺寸在其预期值的-0.313mm和0.155mm范围内。 有趣的是，绝大多数HSS和MJF零件的尺寸都小于其预期值，而不是更大。这可以归因于这些3D打印方法固有的加热步骤，其中聚合物部件使用红外烧结和熔合以增加密度和强度。然而，这也会导致零件尺寸缩小，因此最好在打印准备期间缩放零件的尺寸以抵消这种情况。 HSS…

4月20日，Desktop Metal推出全新的ExOne S-Max Flex可扩展、大幅面、粘结剂喷射砂型3D打印机。粘结剂喷射砂型3D打印技术目前已被广泛用于铸造领域，被认为是降低传统铸造生产劳动强度和人力成本以及实现绿色制造的重要技术。作为ExOne最具代表性的产品组合，该技术已被融入到Desktop Metal的产品系列。 新的S-Max Flex将ExOne在工艺和材料方面的专业知识与Desktop Metal独特的SPJ技术结合实现了更加经济的解决方案。实际上，这台新型的机器人架构3D打印解决方案还将另一家被Desktop Metal收购的企业——EnvisionTEC的产品技术吸收其中，后者的Viridis 3D打印机具有类似的自动化机械臂。因此可见，Desktop Metal通过收购，正在将各家的技术整合出新的超级新品。 S-Max Flex将经济实惠的工业机器人与全新的末端执行器打印头设计相结合，打印尺寸达1.9 x 1 x 1 m，而这台可伸缩式的构建箱完全可扩展，其他版本可以达到4.7 x 1 x 1 m以及1 x 2.5 x 2.4m。 Desktop Metal联合创始人兼首席执行官表示，他们利用SPJ技术（一个行程同时完成铺粉与粘结剂喷射）重新设计了S-Max Flex，因此使3D打印的速度更高、制造成本更低。 粘结剂喷射砂型3D打印机对铸造行业具有强劲的需求，SPJ技术可提供高达115l/h的构建速度，为铸造厂提供快速可靠的生产，即便在劳动力短缺的情况下也可高效运营并加快投资回报。使用呋喃粘结剂打印标准硅砂，可提供尺寸精度为+/-0.5mm的最终零件。 粘结剂喷射3D打印被广泛认为是用于功能精密零件批量生产的最快增材制造解决方案，铸造行业使用该技术可快速制造出复杂的金属零件，并用于航空航天、汽车和能源行业。 注：本文内容来自3D打印技术参考。欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流Q群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.2022 TCT亚洲展现已开放观众预约参观 2.ExOne保障粘结剂喷射金属3D打印高质量、可重复制造的关键要素 3.中文视频：Desktop Metal如何保障粘结剂喷射金属3D打印质量的均一性和可重复性 4.重磅：富士康宣布开发粘结剂喷射金属3D打印系统

4月20日，中南大学材料科学与工程学院发生一起爆燃事故，一名博士研究生受伤。26日，中南大学湘雅附三医院工作人员透露，20日确实接收一病例，该病例全身60%烧伤，右眼球或不保。 目前该病人正在ICU病房接受治疗，网传消息称燃爆疑似因实验室铝粉爆炸。26日，该校材料科学与工程学院一工作人员表示，因部分实验室不符合安全条例，院内实验室已全部关停整改。 图片来源：澎湃新闻 4月27日，中南大学官方微博发文称，4月20日，中南大学发生一起爆燃事故，一名博士研究生受伤。在知乎话题《如何看待 2022 年 4 月 20 日中南大学材料院发生爆炸？》中，3D打印技术参考看到了有同学讨论到了3D打印实验过程的安全性： △左右滑动查看更多 此次中南大学发生的痛心事件让我们对3D打印相关的实验安全性敲响了警钟，无论对于制粉还是3D打印工艺实验相关。2013年，美国马萨诸塞州沃本市的 Powderpart Inc. 公司发生金属粉尘爆炸，一名当时独自在工厂工作的工人被三度烧伤，现场至少有一台使用可燃金属粉末的3D打印机。除此之外，国内也出现过与金属3D打印相关的危险事件。3D打印的重要材料——钛和铝等均是活泼金属，这些材料可燃，因此会像粉尘一样爆炸。钛和铝的燃烧速度也非常快，并会产生极高的温度和压力，因此需要格外小心。 与粉尘相关的危害程度在很大程度上取决于相关材料的数量及其在该数量下的行为。粉尘爆炸是由悬浮在封闭空间中的颗粒快速燃烧引起的。当这些颗粒与火花、明火、过热的表面或机器放电接触时，就会发生爆炸。 金属3D打印的从业人员要考虑所使用的集尘器或吸尘器中混合的材料，会不会引发铝热反应，是否配备了D类灭火器等等。 实际上，金属3D打印的每个阶段都会产生不同的污染源（或物质）进而会造成特定的危害。 金属3D打印用的金属粉末，粒径分布通常为几十微米，可被吸入肺或肺泡。对于低密度的钛、铝及其合金都是反应性金属，风险尤其大，必须受到粉尘浓度的特定限制；其他金属粉末，如钢或其他含镍合金，则被危险物质指令分类为致癌、致突变和生殖毒性材料。对粉末颗粒的长期接触和吸入会给操作人员身体健康带来一定隐患。 国内的保护措施和此类似，即口罩、手套和工服但几乎没有配备防护眼镜 有时皮肤和粉尘之间并没有隔离 在组件的打印过程中危险同样存在，熔化过程产生的废气除一部分会被带入过滤系统，仍可能有一部分被排出到打印系统的外置空间，从而造成室内环境的污染。随同废气的排出，一部分惰性气体如氮气尤其是氩气，也是风险的来源。设备的维护过程，如过滤系统的清洁，其中的粉尘、灰烬比金属颗粒更加细小，若处理不当，很可能会因为成分的稳定性问题发生火灾甚至爆炸。 粉尘污染的问题总是难以解决 典型的SLM工艺链具有特定于材料的危害：高度易燃、致癌、产生水污染甚至起火。这些危害的具体风险必须根据所使用的设备和材料以及过程基础设施进行单独评估。根据各工艺链环节以及清洁工作过程中的危害，2018年出版的《金属增材制造（SLM）安全操作手册》则给出了过程安全的多项建议（文件已上传QQ群）。 关于金属打印的这些风险并非危言耸听，国内曾发生多起事故，包括但不限于火灾和爆炸，而且多与操作不当有关。 全面评估制造过程中的风险 基于对SLM工艺过程的整体评估，德国Bayreuth大学开发并评估了粉末防护的特定方案，其重点在于安全防护反应性材料Ti6AlV4。为减少危害而采取的保护措施由STOP原则确定优先级顺序，实施策略要基于流程、地点以及员工保护等关键因素。 金属粉末的处理必须格外小心，并且在可能的情况下，应在保护性气氛中进行。目前，全封闭的工艺流程正在被设备制造商所重视，以SLM Solutions为代表的金属打印机品牌商从粉末的灌装、清理甚至中途加装等所有流程均实现了全封闭操作，这种空间分割或封装最大程度的减少了粉尘的暴露和危害。 SLM solutions实现的全封闭粉末处理方案 通过安装具有单独、稳定空气交换速率的通风系统，以及通过在等电位连接下执行所有工艺步骤，可以将粉尘爆炸的风险降至最低。作为防火和防爆的一部分，生产车间或实验室须配备自动温度传感器；气体传感器则可以以检测逸出的保护性气体和其他工艺气体。如果仍有其他风险，则必须穿戴适当的个人防护设备。 职业安全必须与技术创新保持同步 《金属增材制造安全操作手册》描述了SLM工艺过程的危害并提供了处理建议，这些建议必须适应现有的基础设施、生产技术和结构框架条件。Bayreuth大学与Fraunhofer IPA合作，努力将该指南应用于其他技术和挑战，并将其确定为行业标准。通过按照精益生产5S管理方法设计工作场所和流程，将进一步提高生产的安全度、清洁度和有序度。对于更换循环过滤装置这样的不常进行的操作，也需要有标准的工作次序。此外，应定期检查保护措施，确保及时更新和可正常工作，职业安全标准须始终与增材制造的技术创新保持同步。 这背后的管道式结构是怎么作用呢？ 由于危害的多样性和缺乏对人体暴露在此种制造环境中的长期研究，目前的安全生产条例和保护法规并不能确定是否适用于SLM技术。VDI增材制造技术委员会对设备运行安全性进行了详细研究，以确定安全生产标准；欧洲焊接联合会也对3D打印的操作安全进行了标准确定。但目前国内仍没有明确的行业标准，设备商多从经验角度给出自己的安全规程。最后，希望从事相关技术的企业、高效能够足够重视安全，也希望官方机构能推动相关行业标准的推出。 欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流Q群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.2022 TCT亚洲展现已开放观众预约参观 2.获业内首次融资最高纪录，汉邦科技金属3D打印助力后疫情时代传统制造业变革 3.视频：3D打印的火箭发动机进行全力点火测试 4.国产3D打印解决方案为SpaceX、特斯拉级别的企业制造工装夹具

目前，新冠疫情危机正在对各行各业产生着巨大影响，而3D打印（增材制造）技术却表现的独善其身。传统制造企业严重依赖全球供应链，生产过程需要大量制造装备，而3D打印技术则可以减少许多工艺环节，甚至一步到位，大大降低了对不同专业人员和设备的依赖，并减轻了物流负担，3D打印技术正在让“全球生产”变成“本地生产”。德国联邦信息与通信和新媒体行业协会公布的一项研究显示，近八成受访企业认为3D打印技术会对商业模式和产业价值链产生深远影响，特别是金属3D打印技术。对制造业几乎是零基础的国家来说，3D打印对技术积累要求不高，不需要传统模具，是实现弯道超车、满足自用急需的优选。疫情则是对3D打印技术的一次检验和考核，让企业看到了它的巨大潜力和制造优势。   传统制造与3D打印制造供应链对比 在此背景下，众多企业已经开始将3D打印技术纳入生产流程。在国内，不仅有商发、航天三院这些航空航天领域的领导者，还有上汽、大众、格力等一些消费领域的品牌。因此，业内的知名3D打印设备制造商也获得了难得的发展机会。以汉邦科技为例，其多年来一直致力于与国内知名企业合作，共同将3D打印用于传统产品的制造过程中，通过增材思维及技术的植入，真正实现了降本、增效、提质的重要价值。得益于多年深耕积累和匠心发展思路，该公司于2021年12月获得未来工场30台HBD-350T金属3D打印中型装备订单；并同一时期完成近4亿元首轮融资，创下了本领域首次融资额的最高纪录。 成绩斐然，接下来我们将介绍汉邦科技在帮助传统制造企业降本、增效方面的实际应用。 “贵”，但值得——为知名家电品牌开发3D打印模具 企业从传统机加工转向3D打印制造有哪些考虑呢？最深切的改变就在于新技术对制造周期的缩短，以及制造成本的降低。以国内某知名家电品牌为例，3D打印随形水路定模镶件的应用使其真正体会到了3D打印的价值所在。 该品牌滚筒洗衣机内筒零件在注射成型过程中，冷却所占比例约为成型周期的60%，缩短冷却周期同时提高产品质量是企业关注的焦点。金属3D打印带随形冷却功能的模具或者模具镶件，很好的解决了客户关注的痛点问题，减少了企业对注塑机设备、场地和人员的投资，进而大幅降低了制造成本，提高了企业的利润。 传统模具加工受到现有加工技术限制，往往所采用的冷却方式为横平竖直管道，无法在模具内部实现随型冷却水路，这样极大影响了模具表面的温度分布和冷却效率，最终影响产品生产周期及产品质量。激光金属3D打印技术采用粉末逐层熔化技术，理论上可以实现任何所需要的几何形状，赋予了设计的自由性，从而让设计者不再受传统加工技术的限制，真正实现产品的内部随形水路设计。   滚筒洗衣机内筒注塑模具 汉邦科技为该品牌打造的滚筒洗衣机内筒注塑模具，样件尺寸为195.84*195.84*106.27mm，采用模具钢在HBD-350设备上完成3D打印，该设备有效成型尺寸达325*325*400mm，采用上送粉结构，双向变速铺粉模式及双激光配置，再与大层厚打印工艺结合，在保证高品质打印质量的前提下，实现对打印效率的极致追求。通过实际的注塑对比发现，采用了具有随形水路3D打印零件的内筒模具比传统机加工模具在单件生产中效率提升了29.5%，产品的日生产量提高了40.7%，生产效率的提升非常明显。 单从模具的生产制造成本来说，3D打印的成本要高于传统加工成本，但是从整体产出效益来对比，使用3D打印随形水路的方案所带来的综合效益远远高于传统方式，从以下产出数据对比可见： 然而，通过综合对比可知，3D打印产品对传统制造企业生产效率和成本优化的提升是显而易见的，在该案例中，企业每年需要11.8万件的注塑产品，采用新技术可每年为企业节省约20万元，这也是国内高端制造企业开始采用3D打印纳入生产体系的原因。与此同时，对于3D打印企业同样有利可图，洗衣机产品每年的销量多达几十万台甚至上百万台，对模具的需求量可想而知，3D打印企业相比以前更能深入到传统制造业中。 一体化设计和极限特征制造——提升产品效能，提升综合效益 3D打印的带来的另一项转变是零件的一体化设计和制造。目前较为知名的是GE的一体化燃油喷嘴，将20个零件变成了一个精密整体，Catalyst 涡轮螺旋桨发动机的855个零件经过结构优化减少为12个部件。多部件集成为一个单独的部件进行制造，不仅仅可以减少零件数量，同时减少了装配、焊接等工序，从而降低了对人员的依赖，以及每道工序存在的风险或隐患，一体化成型已被论证将产生近60余项的重大影响，涉及整个产品制造链条。 在汉邦科技的客户案例中，曾为某氢能源系统组件进行了一体化设计与制造。该零件传统上由二十多个零件组合而成，结构复杂，且采用铸造工艺分别制造，制造时间长，工序复杂。采用3D打印一体式设计与打印，整个制造周期仅37小时，不仅大幅度降低了产品交付时间，还增加了产品的安全性。 汉邦科技一体化制造的氢能源复杂结构部件 汉邦科技一体化制造的氢能源复杂结构部件 同时，相比于传统产品制造，一体化成型技术还涉及到产品制造流程的简化，如减少了以往QA和QC过程中的处理环节，消除了传统库存，并对产品供应链进行了优化，这也是新技术对传统制造改变的方式之一。 3D打印对传统制造的改变还体现在极限结构特征的制造上，例如通过对液压歧管重新设计，减少90°角改善了流体损失，消除了堵头并减少了泄漏点，零件的整体质量还因结构优化减少了81%。 汉邦科技3D打印的液压歧管 鞋模是3D打印极限结构特征制造的另一应用。以激光粉末床熔化（LPBF）工艺为代表的金属3D打印技术能够实现0.03mm的制造极限，这对于鞋模制造大有用处。传统鞋模加工制程十分复杂，严重依赖于手工技能，鞋底纹路处理主要方式为蚀纹处理，需要使用大量的化学用品进行表面处理（酸洗），对操作人员身体健康和环境破坏巨大。而3D打印则可以一次性实现底部纹路制造，更无需进行铸造和后期咬花处理，效率大大提高，节约了人员成本，并大幅缩短了产品交付周期。 金属3D打印鞋模 在工业领域，非标零件、精铸件、模具等应用得到快速推广，采用3D打印技术可以缩短生产周期，提升生产效率。在后疫情时代，制造业对供应链的稳定可靠将更加关注，人们对3D打印技术的关注将变得更多，对技术的理解将比以前更深刻，对技术的接收使用度也会更高。 汉邦科技在行业内深耕多年，具备极高的技术敏感性和实干精神，未来更会以“金属3D打印工匠”大工匠精神，与上、下游合作伙伴形成背靠背式的互信合作，推动金属3D打印在传统制造业中的深入应用和新行业解决方案的开发。 注：本文内容来自3D打印技术参考。欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流Q群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.2022 TCT亚洲展现已开放观众预约参观 2.汉邦科技金属3D打印助推高效换热器制造升级 3.3D打印如何提高注塑模具的竞争力和附加值？ 4.马立敏博士：增材制造，“降本增效”设计思维必不可少

Raise3D上海复志是全球专业级FDM/FFF 技术的新兴企业，包括SpaceX、特斯拉在内的超过50,000家全球制造业企业选择Raise3D打印机作为原型设计、工装夹具、小批量生产的制造工具。 2021年11月，Raise3D正式开始向全球交付最新的Pro3系列3D打印机。而在此之前，其Pro2系列已在全球累计销量超过20000台，是全球最畅销的专业级3D打印机之一，用户涵盖SpaceX、NASA、赛峰、特斯拉、好莱坞等一众国际品牌。此系列打印机于2018年发售，将高精度、大尺寸、材料兼容等特点集于一身，售价不到4万元，连续两年荣膺德国All3DP评选的最佳大尺寸打印机大奖。Raise3D公司也凭借这款产品的热销，一举进入全球专业级3D打印设备的前三名。 4月29日，Raise3D将基于真实的用户数据，举办一场关于3D打印工装夹具应用的研讨会。 时间：2022年4月29日 10:00-10:45 此次研讨会有哪些精彩的观点碰撞 极高经济性和前沿扩展性Raise3D的开放材料体系 使用3D打印做工装， 对比国内珠三角的CNC，还会有优势吗？ 连续纤维和短切纤维的工装比较， 如何做最理性决策？日本丰田怎么做的？ 演讲人：周孟舰 客户成功经理 Raise3D上海复志 毕业于中国科学技术大学取得工程学学士学位，留学澳大利亚悉尼大学取得工程学硕士学位，在震旦工作8年，担任产品与应用工程师主管，期间负责Stratasys，HP，Nano Dimensions, Creaform等多款不同3D打印与扫描设备的技术与产品支持，致力于为客户提供3D打印解决方案 扫描下方二维码，立刻报名预约 关于Raise3D Raise3D是一家位列国际第一阵营、处于高速发展的国际化公司，以上海为全球总部，南通和苏州为制造基地，中美欧三地协同研发创新，在美国加州和荷兰鹿特丹拥有海外办公室和专业化国际团队。 作为国际一线品牌，公司自主研发 3D打印机、3D打印切片软件(ideaMaker)、 3D打印企业级云平台(RaiseCloud)，并构建了兼容并蓄的行业生态系统，为全球客户提供一站式基于3D打印的柔性化制造方案。 经过6年的发展，Raise3D的产品在全球范围内备受好评，拥有较高的市场占有率。根据Context的统计，在2020年专业级3D打印市场销售排名中，Raise3D位列全球第三，国内第一的位置。在取得这些好成绩后，Raise3D对未来的发展充满信心，并立志在2030前成为全球影响力前五的3D打印公司。 欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流Q群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.2022 TCT亚洲展现已开放观众预约参观 2.从SpaceX到NASA，从赛峰到特斯拉，中国3D打印企业为何能走向世界？ 3.纤维复合材料3D打印入选“十四五”国家重点研发计划，附5款国内已商业化的打印装备 4.连续纤维+热塑性塑料，空客正在开发代替钛合金的3D打印高强复合材料支架

国家增材制造创新中心面向以卫星导航、载人航天、深空探测等为代表的国家重大战略需求，重点攻克航空航天应用领域所面临的高精度、高性能、复杂结构零件一体化制造以及金属大型结构件高效制造等难题，在关键工艺和重大装备制造方面取得了显著成果，推动了增材制造技术在航空航天领域内的广泛应用。 金属大构件高效增材制造 以增材制造技术突破结构件的轻质、高刚度、高强度、整体化成形等关键技术，实现航空航天大型铝合金结构件高效增材制造，如直径3-10米火箭转接环、燃料贮箱及飞机机翼等。 2021年1月19日，国家增材制造创新中心卢秉恒院士团队利用电弧熔丝增减材一体化制造技术，制造完成了世界上首件10m级高强铝合金重型运载火箭连接环样件。 燃料贮箱 方形框架结构件 精密复杂零件增减材复合快速制造及修复 有效结合增材制造适用于复杂零件成形及减材加工保证加工精度和表面质量的优点，成功实现航空发动机匣、航天发动机螺旋叶轮等复杂零件的增减材一体化制造。 机匣 螺旋叶轮 无人机用微型涡喷航空发动机 攻克微型涡喷、微型涡轴发动机自主创新设计及制造技术，开发出5种不同型号无人机微型涡喷发动机，零件总数减少80%，总重降低5-8%。 专用材料开发与关键组合件的成形制造 开发出耐高温新型复合陶瓷材料体系，实现了航空航天领域导弹天线罩、发动机涡轮叶片、燃烧室等耐高温结构件的快速制造。 梯度结构天线罩 发动机涡轮叶片 燃烧室结构件 装备推荐 由国家增材制造创新中心（简称：国创中心）自主研发的RC300环形铺粉设备突破了传统SLM设备逐层切片、刮刀往复铺粉的技术壁垒，通过螺旋连续切片、环形连续铺粉的方式实现激光扫描和铺粉过程同步进行，从而节省铺粉等待时间，成形效率提升30%以上，能够满足航空航天、军工等领域环形薄壁复杂构件的一体化高精度高质量成形需求。 目前，国创中心已成功开发5款SLM设备，设备长期运行稳定且通过应用验证，所有设备均通过欧洲CE认证。 产品家族 RC300环形铺粉 产品尺寸：2050*1050*2250mm 成形尺寸：Φ300*300mm适用材料：金属材料、纳米复合材料等产品特色：圆缸环形连续铺粉RC300-N2 产品尺寸：1950*1320*2280mm 成形尺寸：Φ300*300mm适用材料：金属材料、纳米复合材料等产品特色：双激光、高效、高质量RC300-N1 产品尺寸：1820*1320*2280mm 成形尺寸：Φ300*300mm适用材料：金属材料、纳米复合材料等产品特色：单双缸可定制RC100-N2 产品尺寸：1286*950*1920mm 成形尺寸：Φ120*150mm适用材料：金属材料、纳米复合材料等产品特色：双缸顶粉单向铺粉 RC100-N1 产品尺寸：1260*990*2050mm 成形尺寸：Φ120*150mm适用材料：金属材料、纳米复合材料等产品特色：圆缸上落粉双向铺粉 产品特色 1高效多激光协同扫描；螺旋连续切片，环形循环连续铺粉，节省打印等待时间，提升成形效率。 2开放自主开发工艺和控制软件，所有参数完全开放，打印过程参数曲线实时显示，支持新材料开发，工艺参数支持更新迭代。 SLM成形数据监测界面 3智能多源信息在线监测系统；数据可追溯，支持大数据工艺优化；设备运行状态、工艺数据实时APP远程监控；可实现设备的互联互通。 SLM成形多源感知在线监测系统 4稳定设备成型室气路循环和打印区域气流均匀性、烟烟除尘效果、设备整体结构强度与刚度均通过计算验证，设备稳定可靠。 成形腔内保护气体流动云图 中国航天事业从无到有，从有到优，每一步的发展都离不开技术创新和壁垒突破，尤其是近年来3D打印技术的高速发展，也为航天事业的发展带来了更多的思路与创新应用。 欢迎转发 主编微信：2396747576;硕博千人交流Q群：867355738；网址： 延伸阅读： 1.2022 TCT亚洲展现已开放观众预约参观 2.国家增材中心《大讲堂》——增材制造中一体化软件服务平台的应用 3.美国家增材创新中心：借助衍生式设计平台能创建出怎样的高级热交换器 4.8本3D打印行业应用报告，覆盖航空航天、汽车、生物医疗及服务等多领域