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3D打印盲盒開箱直播​，講解全國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了多個樣件，包括了鈦合金、鈦合金Ti6Al5V、鉭、PEEK、FS6130CF-F等材料樣件，如果錯過了直播，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 打印過程中出現(xiàn)的變形、裂紋、孔洞等問題，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，能實(shí)現(xiàn)難熔金屬復(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。

▲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)計師的創(chuàng)意思維，滿足并實(shí)現(xiàn)以復(fù)合功能設(shè)計為導(dǎo)向的復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計構(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)過程無需加壓，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，為未來空間 3D 打印提供了可能。

▲輕量化設(shè)計的碳化硅反射鏡 ©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，無需氣氛、無需清粉；且穩(wěn)定性高、可長時間打印，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，以滿足現(xiàn)代通信系統(tǒng)對透波功能部件的嚴(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)梯度打印）和材料成分連續(xù)梯度打�。▌討B(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 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 打印對材料進(jìn)行控制成形，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的個性化制備，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

• 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，成形工藝簡單，無需激光器件
• 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，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，可以同時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)計自動調(diào)控混合打印成型的方案，工序簡單、設(shè)計自由度高，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)，通過三個階段實(shí)現(xiàn)成分控制、混合與擠出材料組分的實(shí)時調(diào)控。雙側(cè)給料系統(tǒng)根據(jù)組分設(shè)計要求，實(shí)時自動調(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，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），可通過的 UPRISE 3D 切片軟件自動調(diào)控供料比例（10%～90%），實(shí)現(xiàn)材料成分的動態(tài)或等比例梯度層的梯度變化�？蔀榻饘�/陶瓷梯度功能新材料的開發(fā)及產(chǎn)品制備，提供設(shè)計模擬和試驗(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�。�
• 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，安裝拆卸便捷，取件方便；
• 具有自動進(jìn)料功能，可實(shí)現(xiàn)無人看守長時間打��；
• 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。