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增材制造技术在航空航天领域的应用与发展
增材制造技术在航空航天领域的应用已经从实验室走向了实际生产,实现了从原型设计到关键组件乃至整体结构的制造。随着材料科学和打印技术的进步,未来将实现更大规模的部件生产,推动整个行业的制造革新。
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增材制造粉末:3D打印的“魔法材料”
增材制造(Additive Manufacturing,AM),又称3D打印,是一种基于三维数据文件,通过逐层添加材料来制造部件的先进制造技术。而增材制造粉末则是这一技术的核心材料,它如同“魔法粉末”一般,赋予了增材制造技术无限可能。
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增材制造对SiC基陶瓷的影响
增材制造(通常被称为3D打印)为碳化硅(SiC)基陶瓷这一高性能材料的制造与应用带来了革命性的变化。它通过逐层堆积材料的方式,从根本上突破了传统制造方法在成形复杂结构方面的局限,正在推动SiC陶瓷从制造简单零件向制造高度复杂、定制化的高性能构件发展。
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从4400百万美元到10840百万美元,医疗增材制造市场最新报告解析
医疗增材制造(又称医疗 3D 打印)是通过逐层堆积材料(如金属、聚合物、生物陶瓷等),依据数字化模型精准制造医疗相关产品的先进技术。其核心优势在于打破传统制造的形态限制,可实现个性化、定制化生产,从适配患者解剖结构的植入物到模拟人体组织的临床研究模型,均能高效完成,是连接医疗数字化设计与精准治疗的关键纽带,为医疗领域的个性化诊疗、创新器械研发提供了革命性解决方案。
增材制造(3D打印)7大主流技术
3D打印,即增材制造,
是基于数字模型的技术。
它从CAD软件设计或数字库中的电子文件开始,
通过构建准备软件将设计分解成层,
生成3D打印机的路径指令。
……
国际标准组织 (ISO) 将其分为七种一般类型(但这七个3D打印类别也难以涵盖越来越多的技术子类型和混合技术)。
3D打印技术 /////
还原聚合

桶聚合(也称为树脂 3D 打印)是一系列 3D 打印工艺,它使用光源在桶中选择性地固化(或硬化)光敏聚合物树脂。换句话说,光线精确地指向液体塑料的特定点或区域以使其硬化。第一层固化后,构建平台将向上或向下移动(取决于打印机)少量(通常在 0.01 和 0.05 毫米之间),下一层固化,与前一层连接。逐层重复此过程,直到形成 3D 部件。3D 打印过程完成后,清洁物体以去除剩余的液态树脂并进行后固化(在阳光下或紫外线室中)以增强部件的机械性能。
三种最常见的桶聚合形式是立体光刻 (SLA)、数字光处理 (DLP)和液晶显示器 (LCD),也称为掩模立体光刻 (MSLA)。这些类型的 3D 打印技术之间的根本区别在于光源及其用于固化树脂的方式。
●3D 打印技术的类型:立体光刻 (SLA)、液晶显示器 (LCD)、数字光处理 (DLP)、微立体光刻 (μSLA) 等。
●材料:光聚合物树脂(可浇注、透明、工业、生物相容性等)
●尺寸精度:±0.5%(下限为 ±0.15 毫米或 5 纳米,使用 μSLA)
●常见应用:注塑模状聚合物原型和最终用途部件、珠宝铸造、牙科应用、消费品
●优势:光滑的表面光洁度,精细的特征细节
3D打印技术 /////
粉床融合
粉末床融合 (PBF) 是一种3D打印工艺,其中热能源选择性地熔化构建区域内的粉末颗粒(塑料、金属或陶瓷),以逐层创建固体物体。粉末床融合 3D 打印机在打印床上散布一层薄薄的粉末材料,通常使用一种刀片、滚筒或擦拭器。来自激光的能量融合粉末层上的特定点,然后沉积另一个粉末层并融合到前一层。重复该过程,直到制造出整个物体,最终产品由未融合的粉末包裹和支撑。

PBF 可以制造具有高机械性能(包括强度、耐磨性和耐用性)的部件,用于消费品、机械和工具的最终用途。该细分市场中的3D打印机越来越便宜(起价在 25,000 美元左右),但它被认为是一种工业技术。

△金属激光粉末床熔合工艺
●3D打印技术的种类:选择性激光烧结(SLS)、激光粉末床熔化(LPBF)、电子束熔化(EBM)
●材料:塑料粉末、金属粉末、陶瓷粉末
●尺寸精度:±0.3%(下限±0.3mm)
●常见应用:功能部件、复杂管道(空心设计)、小批量部件生产
●优势:功能部件、出色的机械性能、复杂的几何形状
●缺点:机器成本较高,通常是高成本材料,建造速度较慢
3D打印技术 /////
粘合剂喷射
粘合剂喷射是一种 3D 打印工艺,其中液体粘合剂选择性地粘合一层粉末的区域。该技术类型兼有粉末床熔合和材料喷射的特点。与 PBF 类似,粘合剂喷射使用粉末材料(金属、塑料、陶瓷、木材、糖等),并且与材料喷射一样,液体粘合剂聚合物从喷墨器沉积。无论是金属、塑料、沙子还是其他粉末材料,粘合剂喷射过程都是相同的。

首先,重涂刀片在构建平台上涂抹一层薄薄的粉末。然后,带有喷墨喷嘴的打印头在床上方经过,选择性地沉积粘合剂液滴以将粉末颗粒粘合在一起。层完成后,构建平台向下移动,刀片重新涂覆表面。然后重复该过程,直到整个部分完成。
粘合剂喷射的独特之处在于打印过程中没有热量。粘合剂充当将聚合物粉末粘合在一起的胶水。打印后,零件被包裹在未使用的粉末中,通常会留下来固化。然后将零件从粉末仓中取出,收集多余的粉末并可重复使用。从这里开始,根据材料的不同,需要进行后处理,但沙子除外,沙子通常可以直接从打印机中用作型芯或模具。当粉末是金属或陶瓷时,涉及加热的后处理会熔化掉粘合剂,只留下金属。塑料零件后处理通常包括涂层以改善表面光洁度。您还可以抛光、涂漆和打磨聚合物粘合剂喷射部件。
粘合剂喷射速度快且生产率高,因此与其他 AM 方法相比,它可以更经济高效地生产大量零件。金属粘合剂喷射可用于多种金属,在最终用途消费品、工具和批量备件中很受欢迎。然而,聚合物粘合剂喷射的材料选择有限,并且生产的部件结构性能较低。它的价值在于能够制作全彩原型和模型。
粘合剂喷射
●3D打印技术的子类型:金属粘合剂喷射、聚合物粘合剂喷射、砂粘合剂喷射
●材料:沙子、聚合物、金属、陶瓷等。
●尺寸精度:±0.2 毫米(金属)或±0.3 毫米(沙子)
●常见应用:功能性金属零件、全彩模型、砂铸件和模具
●优势:低成本、大构建体积、功能性金属部件、出色的色彩再现、快速打印速度、无支撑设计灵活性
●缺点:对金属来说是一个多步骤的过程,聚合物部件不耐用
3D打印技术 /////
片材层压
片材层压在技术上是3D打印的一种形式,与上述技术有很大不同。它的功能是将非常薄的材料片堆叠和层压在一起以产生 3D 物体或堆叠,然后通过机械或激光切割以形成最终形状。材料层可以使用多种方法融合在一起,包括加热和声音,具体取决于材料,材料范围从纸张、聚合物到金属。当零件被层压然后激光切割或加工成所需的形状时,会产生比其他3D打印技术更多的浪费。

制造商使用薄片层压以相对较高的速度生产具有成本效益的非功能性原型,可用于电池技术、生产复合材料,因为所使用的材料可以在打印过程中互换。
●3D 打印技术的类型:层压物体制造 (LOM)、超声波固结 (UC)
●材料:纸张、聚合物和片状金属
●尺寸精度:±0.1 mm
●常见应用:非功能原型、多色打印、铸模。
●优点:可以快速生产,复合打印
●缺点:精度低,浪费多,部分零件需要后期制作
在政策支持与技术创新的双轮驱动下,中国3D打印行业正迎来快速发展新阶段。未来,技术融合、绿色转型与生态竞争将成为塑造行业格局的关键力量。在此背景下,2026上海国际增材制造应用技术展览会(AM CHINA)将于3月24日至26日在国家会展中心(上海)隆重举办,致力于搭建产业协同发展的关键桥梁。
本次展会将携手第18届中国国际粉末冶金及硬质合金展览会(PM CHINA)、第18届中国国际先进陶瓷展览会(IACE CHINA)、2026上海国际磁性材料与应用产业链展览会(MMIC CHINA)、2026上海国际粉体加工与处理展览会(POWDEX CHINA),实现五展联动,规模空前——展览总面积超55,000平方米,汇聚海内外展商1,000余家,预计吸引专业观众突破8,000人次。
此次盛会将打开通向万亿级市场的战略窗口,打造新材料与先进制造领域的资源整合平台,推动生产生态重构,精准链接全产业链资源,共促行业高质量发展。
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