升華三維間接3D打印陶瓷,、金屬樣件,，3D打印盲盒直播

2025年2月10日晚上8點(diǎn),，南極熊開始了第一場(chǎng)3D打印盲盒開箱直播​,，講解全國(guó)3D打印廠商快遞給南極熊的樣件,。其中間接金屬、陶瓷3D打印廠商升華三維寄來(lái)了多個(gè)樣件,，包括了鈦合金,、鈦合金Ti6Al5V,、鉭,、PEEK、FS6130CF-F等材料樣件,，如果錯(cuò)過(guò)了直播,，可以觀看本次直播回放。

1,、鎢及鎢合金等難熔金屬件
PEP 技術(shù)具有低溫成型,、高溫成性的特性，能有效解決鎢等難熔金屬 3D 打印過(guò)程中出現(xiàn)的變形,、裂紋,、孔洞等問(wèn)題，確保了產(chǎn)品性能的一致性,。相比傳統(tǒng)粉末冶金工藝,，PEP 另外也充分發(fā)揮了 3D 打印的優(yōu)勢(shì)，能實(shí)現(xiàn)難熔金屬?gòu)?fù)雜結(jié)構(gòu)的快速制備,，加快了產(chǎn)品開發(fā)與商業(yè)化時(shí)間,。

2、中空,、晶格結(jié)構(gòu)件
PEP 獨(dú)特的擠出打印方式,，可做到產(chǎn)品內(nèi)部空間無(wú)多余材料。特別適合空腔,、中空流道等復(fù)雜結(jié)構(gòu)制備,，有效避免了其他采用粉末床鋪粉方式需要的清粉工作。且配套切片軟件可支持近 30 種自定義晶格結(jié)構(gòu),，實(shí)現(xiàn)快速輕量化設(shè)計(jì),。

▲金屬中空和晶格結(jié)構(gòu)樣品 ©升華三維

3,、金屬陶瓷復(fù)合打印件
獨(dú)立雙噴嘴擠出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的和最大功能之一，就是進(jìn)行兩種不同材料的打印,。該系統(tǒng)可配合公司自主研發(fā)的切片軟件功能實(shí)現(xiàn)雙材料復(fù)合打印,，可在同一個(gè)模型上打印兩種不同材質(zhì)的材料，賦予產(chǎn)品不同部分不同材料的功能及性能,。獨(dú)立雙噴嘴功能充分釋放了產(chǎn)品設(shè)計(jì)師的創(chuàng)意思維,，滿足并實(shí)現(xiàn)以復(fù)合功能設(shè)計(jì)為導(dǎo)向的復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)構(gòu)想。

4,、特種陶瓷件
PEP 工藝為復(fù)雜結(jié)構(gòu),、大尺寸、輕量一體化碳化硅反射鏡坯的制備提供了支持,，再結(jié)合反應(yīng)燒結(jié)碳化硅（RBSC）工藝,，尺寸幾乎不變、燒結(jié)過(guò)程無(wú)需加壓,，能實(shí)現(xiàn)鏡坯近凈尺寸制造,。此外基于 PEP 的顆粒熔融打印方法避免了微重力條件下粉體打印潛在的危害，為未來(lái)空間 3D 打印提供了可能,。

▲輕量化設(shè)計(jì)的碳化硅反射鏡 ©升華三維

該系統(tǒng)適用于多孔氮化硅陶瓷透波功能件的制備和性能研究,，升華三維為氮化硅陶瓷大尺寸、輕量一體化殼體成型提供了一種更經(jīng)濟(jì)的增材制造方案,。打印設(shè)備可在常規(guī)辦公環(huán)境下使用,，無(wú)需氣氛、無(wú)需清粉,；且穩(wěn)定性高,、可長(zhǎng)時(shí)間打印，最大可實(shí)現(xiàn) 500×500×600mm 范圍內(nèi)的大尺寸成型,。不僅能夠提高生產(chǎn)效率,，降低成本，還能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜形狀的設(shè)計(jì),，以滿足現(xiàn)代通信系統(tǒng)對(duì)透波功能部件的嚴(yán)苛要求,。

▲氮化硅殼體結(jié)構(gòu)燒結(jié)樣品 ©升華三維

采用噴嘴擠出打印可直接制備具有低密度性能的立體多孔陶瓷結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)具有高強(qiáng)度,、高度有序,、孔分布及孔結(jié)構(gòu)高度可控的氮化硅陶瓷植入物制備，制件的抗壓強(qiáng)度和孔徑滿足作為植入體的要求,，且高表面粗糙使得血肉滲入生長(zhǎng)更高效,，具有更高的生物相容性。

▲3D 打印氮化硅人工椎體 ©升華三維

梯度功能材料打印件

1、金屬－陶瓷材料成分連續(xù)梯度和結(jié)構(gòu)梯度打印,，適用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的梯度功能材料開發(fā)設(shè)計(jì)與制備,。

▲金屬（黃）－陶瓷（白）梯度功能材料結(jié)構(gòu)樣品 @升華三維

2、金屬－陶瓷材料成分非連續(xù)梯度打�,。�靜態(tài)梯度打�,。┖筒牧铣煞诌B續(xù)梯度打印（動(dòng)態(tài)梯度打�,。�

▲金屬（黃）－陶瓷（白）梯度功能材料結(jié)構(gòu)樣品 @升華三維

深圳升華三維
深圳升華三維科技有限公司成立于 2017 年 6 月,，中國(guó)金屬·陶瓷間接 3D 打印技術(shù)的開拓者和領(lǐng)航者。是一家專注于金屬/陶瓷間接 3D 打印裝備及材料研發(fā)生產(chǎn)的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè),。目前已搭建成完整的間接 3D 打印前后處理工藝流程,，涵蓋了材料開發(fā)、3D 打印機(jī),、脫脂,、燒結(jié)等全工藝鏈設(shè)備。面向科研教育,、航天航空,、國(guó)防工業(yè)、核工業(yè),、生物醫(yī)療,、汽車制造,、新能源,、電子信息等領(lǐng)域提供 3D 打印技術(shù)開發(fā)、材料開發(fā)和金屬/陶瓷產(chǎn)品快速開發(fā)制造及規(guī)�,；�生產(chǎn)方案和高價(jià)值服務(wù),。

粉末擠出 3D 打印技術(shù)
升華三維首創(chuàng)了“3D 打印+粉末冶金”相結(jié)合的金屬·陶瓷間接 3D 打印技術(shù)——粉末擠出打印技術(shù)（Powder Extrusion printing，PEP）,，利用了已發(fā)展超過(guò) 30 年,、并具有大規(guī)模應(yīng)用的粉末注射成形技術(shù)（PIM）。利用了 3D 打印對(duì)材料進(jìn)行控制成形,，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的個(gè)性化制備,，在得到具有一定密度和強(qiáng)度的生坯后，再結(jié)合 PIM 的脫脂燒結(jié)工藝獲得結(jié)構(gòu)致密且性能一致好的產(chǎn)品,。

PEP 工藝流程示意圖

PEP 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

• 3D 打印低溫成形,，PIM 工藝高溫成性，實(shí)現(xiàn)高性能結(jié)構(gòu)產(chǎn)品制造
• 打印設(shè)備采用螺桿擠出顆粒方式,，成形工藝簡(jiǎn)單,，無(wú)需激光器件
• 利用粉末注射成型（PIM）成熟穩(wěn)定的技術(shù)體系，產(chǎn)品一致性好
• 打印材料體系豐富,，PIM 工藝所用粉末材料均可適配
• 可實(shí)現(xiàn)金屬,、陶瓷和金屬/陶瓷復(fù)合材料等應(yīng)用開發(fā)制造
• 打印設(shè)備,、打印材料及打印成本更低，有利于 3D 打印應(yīng)用的推廣及普及
• 3D 打印設(shè)備采用獨(dú)立雙噴嘴設(shè)計(jì),，可實(shí)現(xiàn)金屬/陶瓷產(chǎn)品快速開發(fā)
• 綠色環(huán)保,，生坯可重新造粒循環(huán)再使用，有效利用率高
  

基于 PEP 工藝的獨(dú)立雙噴嘴 3D 打印系統(tǒng)
基于 PEP 工藝的獨(dú)立雙噴嘴 3D 打印系統(tǒng),，升華三維推出了工業(yè)型獨(dú)立雙噴嘴 3D 打印機(jī) UPS-250 及大尺寸獨(dú)立雙噴嘴 3D 打印機(jī) UPS-556 兩款設(shè)備,，均采用獨(dú)立雙噴嘴設(shè)計(jì)，可以同時(shí)打印或者各自輪流打印金屬和陶瓷不同種類材料,，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的復(fù)合打印成形,。

支持打印不銹鋼、鎢及鎢合金,、硬質(zhì)合金,、純銅及難熔金屬等金屬材料；氧化鋯,、氧化鋁,、氮化硅、碳化硅等特種陶瓷材料,，以及磷酸鈣,、羥基磷灰石等生物陶瓷材料。

基于 PEP 工藝的梯度功能材料 3D 打印系統(tǒng)
基于粉末擠出 3D 打印技術(shù)（PEP）的梯度功能材料打印法,，采用顆粒材料,、按梯度設(shè)計(jì)自動(dòng)調(diào)控混合打印成型的方案，工序簡(jiǎn)單,、設(shè)計(jì)自由度高,，能實(shí)現(xiàn)材料的梯度連續(xù)性變化。再結(jié)合傳統(tǒng)粉末冶金法的后處理工藝,，實(shí)現(xiàn)連續(xù)梯度層的整體型梯度功能材料的制備,。

基于以上打印法，升華三維開發(fā)了金屬/陶瓷梯度功能材料 3D 打印機(jī) UPR-241,。該設(shè)備采用三螺桿雙組分單噴嘴系統(tǒng),，通過(guò)三個(gè)階段實(shí)現(xiàn)成分控制、混合與擠出材料組分的實(shí)時(shí)調(diào)控,。雙側(cè)給料系統(tǒng)根據(jù)組分設(shè)計(jì)要求,，實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)給料螺桿速度實(shí)現(xiàn)兩種喂料的成分控制；進(jìn)入預(yù)混料倉(cāng)后,，主螺桿擠出系統(tǒng)進(jìn)行均勻混合后并擠出至成型平臺(tái),，從而實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)梯度功能材料的打印成型。

UPR-241 成型尺寸為 180mm×240mm×160mm（W×D×H），可通過(guò)的 UPRISE 3D 切片軟件自動(dòng)調(diào)控供料比例（10%～90%）,，實(shí)現(xiàn)材料成分的動(dòng)態(tài)或等比例梯度層的梯度變化,。可為金屬/陶瓷梯度功能新材料的開發(fā)及產(chǎn)品制備,，提供設(shè)計(jì)模擬和試驗(yàn)支持,。能滿足大部分科研應(yīng)用，目前已有更大尺寸打印設(shè)備處于開發(fā)中,。

• 配置了三螺桿雙組分單噴嘴系統(tǒng),，可實(shí)現(xiàn)不同種類梯度功能材料打印,；
• 采用了顆粒熔融擠出成形方式,，可基于 PIM 材料進(jìn)行二次開發(fā)適配；
• 可實(shí)現(xiàn)連續(xù)梯度層的整體型梯度功能材料設(shè)計(jì)與制備,；
• 擠出系統(tǒng)小型化,，設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，配備有負(fù)壓吸附成型平臺(tái),，安裝拆卸便捷,，取件方便；
• 具有自動(dòng)進(jìn)料功能,，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人看守長(zhǎng)時(shí)間打�,。�
• 改進(jìn)了內(nèi)置熱風(fēng)控制系統(tǒng),，保證了腔室內(nèi)恒溫環(huán)境,，防止產(chǎn)品開裂。
  

支持金屬/陶瓷,、陶瓷/陶瓷,、金屬/金屬不同種類梯度功能材料。