尘埃粒子计数器哪一家测量精度比较高？

现在什么品牌的尘埃粒子计数器比较火？榜单上一定有赛纳威的名字！大家多多少少都听过或用过赛纳威的仪器，但是赛纳威的产品到底有什么过人之处呢，接下来跟随我们对新晋的香饽饽：远程监测粒子计数器CW-RPC300进行测评吧！

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外观简约一如既往，精美式包装让仪器眼前一亮

赛纳威的包装总是这么简洁，给人一种干净的感觉，充斥着满满的清新气息。RPC300体积比较小，差不多两个巴掌般大，有着“精灵小巧”之称。粒子计数器采用银灰色的整体设计，简约清新，特别耐看哟。

RPC300堪称是粒子计数器中的佼佼者，和其他只能在显示屏上查看数据的粒子计数器不同，它可以让你在办公室就可以知道车间内的粒子浓度状况，轻轻松松就能解决车间内安全质量状况，做到真正的每时每刻监测粒子浓度。

RPC300的机身经过特殊的处理，呈现细腻的纹理，整体柔和细腻，美观大方的外观，又给自己加了几分呢。

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远程监测，数据直显为你贴心服务

远程监测

CW-RPC300是一款设计独特的仪器，配有可远程链接的显示屏，直观显示数据。

仪器的底部设计独有的USB插口，可以远程链接显示屏，而且是大屏直接显示，可以了解测量粒径、粒径浓度、测试日期、温度以及湿度等数据，方便快捷。

数据直显

显示屏没有多余的参数，粒子计数器检测指标有：粒子浓度、温度、湿度等指标，在偌大的显示屏上数据清晰可见。

当车间数据过高或过低，会有环境改善建议，小型报警器会提醒你妥善处理车间内粒子浓度。

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精准监测，高精度所向披靡

为了检测RPC300的粒子测量精度能力，我们与其他品牌的粒子计数器进行了对比，从屏幕显示，我们可以看见，虽然两台粒子计数器的精确度不同，但是数值却是一样的。

我们可以清晰的了解到赛纳威远程监测激光尘埃粒子计数器对空气的灵敏度非常高，而且各项检测是精准可信赖的。

文末总结

深圳赛纳威CW-RPC300凭借高质量的测量精度、人性化的功能设计不负众望，让我们的车间粒子检测更加精准、更加方便，展示了深圳赛纳威遵循"求实创新,用户至上"的企业宗旨，聚焦和满足客户的需求、提供极具竞争力的优质空气检测及治理产品和售后服务，以及帮助用户实现"高效便捷”的工作目标。

增材制造技术的快速发展，为钛合金的生产制造提供了新的方法，激光/电子束、熔焊和固态焊三种增材制造方法在钛合金生产中得到了国内学者的广泛研究。研究表明，钛合金采用增材技术可得到高质量零件，但不同增材技术具有不同技术特征，实际应用及未来发展中需要根据实际需求采用不同的增材方法。

1.序言

钛及钛合金因具有密度小、耐高温、耐腐蚀等优异的物理性能及化学性能，在各工业领域都具有广阔的应用前景，包括船舶制造、航天航空、汽车制造等，同时它也是国防工业的重要材料之一。钛合金的应用对工业发展起到巨大的推动作用，优于传统材料的性能使其产品质量有了很大提升，满足了工业发展对新材料、新工艺的发展要求，加速了现代工业的发展。随着钛生产力的不断改善，钛合金已经成为工业生产中的第三金属。

增材制造（Additive Manufacturing，AM）又称“3D打印”，是一种可以实现构件的无模成形的数字化制造技术，具有设计和制造一体化、加工精度高、周期短，产品物理化学性能优异等特点。增材制造技术从20世纪70年代以来发展迅速，因其与传统制造技术具有巨大差异，已然成为工业领域的研究热点，在现代工业的多领域都得到了快速发展。

增材制造技术的迅速发展，理论上可以实现任何单一或多金属复合结构，为复杂结构件的制造提供了新方法。钛合金的增材制造技术，解决了精密结构件的加工难题，进一步加大了钛合金的应用范围。伴随着工业社会的迅速发展，钛合金增材制造技术日新月异，按照增材制造技术的热源不同，可将钛合金增材制造技术分为激光/电子束增材制造、熔焊增材制造和固态焊增材制造三种方式。国内外的专家学者通过不同的增材制造技术手段，优化工艺方法，稳定增材制造过程，减少或避免增材制造结构缺陷产生，使钛合金增材制造技术朝着绿色、高效、稳定的方向继续发展。

2. 激光/电子束增材制造

激光束和电子束作为高密度束源，能量密度高并可调控，被誉为21世纪最先进的制造技术。目前激光/电子束增材制造主要分为激光金属沉积（Laser Mental Deposition，LMD）技术、激光选区熔化（Selective Laser Melting，SLM）技术、电子束熔丝沉积（Electron Beam Free Form Fabrication，EBF3）技术、电子束选区熔化（Electron BeamMelting，EBM）技术，在钛合金增材制造领域皆有广泛研究。

2.1 激光金属沉积（LMD）

Mahamood等人采用LMD技术进行了Ti6Al4V/TiC 的功能梯度材料（Functionally gradedmaterials，FGM）研究，根据早期经验模型进行工艺优化，获得优化后的功能梯度材料，对其组织、显微硬度、耐磨性进行表征。研究结果表明，采用优化后工艺参数制造的功能梯度材料拥有更高的性能，硬度是基体硬度的4倍，高达1200HV。Silze等人利用新型半导体激光器采用LMD技术进行Ti6Al4V的增材制造试验研究，LMD装置是由6个200W半导体激光头圆形环绕在进给q上（见图1），激光束直径0.9mm，可以实现方向独立的焊接工艺过程，显微结构无缺陷。研究结果表明，随着层间停留时间的延长，冷却时间增加，晶粒厚度降低，有助于提高材料的力学性能，采用LMD技术增材制造均能满足锻造Ti6Al4V所规定的最低屈服强度和抗拉强度要求。

Heigel等人采用原位温度、应力实时测量与热机模型结合有限元热-应力顺序耦合模型的方式，研究了Ti6Al4V激光沉积增材制造过程中的热、力演化过程，结果发现残余应力最大力出现在增材层的中心下方，向两侧方向应力减小，随着停留时间增加，层间温度差变大，残余应力增大。左士刚利用TA15钛合金球形粉末采用激光沉积技术进行了TC17钛合金增材修复制造过程研究，研究了修复件组织特性与力学性能影响规律。结果表明，采用激光沉积技术增材修复后的TA15/TC17修复件无焊接缺陷，修复件抗拉强度为1029MPa，采用退火处理后，力学性能明显增强，抗拉强度基本可达TC17锻件标准，伸长率优于标准。

综上所述，对于钛合金的LMD技术增材制造相对较为稳定，增材件力学性能基本满足锻件最低标准，对于某些特定需求钛合金则要进行增材制造后热处理的方式达到使用要求。

2.2 激光选区熔化（SLM）

唐思熠等人采用SLM技术制备Ti6Al4V钛合金试样（见图2），并对微观组织、力学性能和致密化行为进行了分析研究。结果发现，激光功率从360W增加到400W时，致密度提高明显；在400W后继续增加功率，致密度受激光扫描速度的影响较大，最优工艺参数下的试样质量远高于锻件标准。

Polozov等人采用SLM技术进行增材制造Ti-5Al、Ti-6Al-7Nb和Ti-22Al-25Nb块状合金，对Ti-Al-Nb系统进行退火处理，对试样进行系统表征研究。结果发现，Ti-5Al可以采用SLM增材制造成钛合金，Ti-6Al-7Nb和Ti-22Al-25Nb则需要在1350℃下热处理才能完全溶解Nb颗粒，但是此时样品氧含量较高，力学性能降低。

Fan等人研究了SLM技术增材制造Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo（Ti-6242）钛合金在标准时效（595℃/8h）下的显微组织稳定性。研究结果发现，随着激光扫描速度的提高，相对密度增加到99.5%后急剧下降到大约95.7%，时效老化处理的Ti-6242相对刚制成的Ti-6242抗拉强度从1437MPa提升至1510MPa，延展性从5%降低到1.4%，同时硬度也从410HV增加到450HV，β相颗粒的沉淀硬化作用是产生这种变化的重要原因。

Ren等人采用SLM技术增材制造进行了Ti-Ni形状记忆合金组织性能的研究工作，制备等原子Ti50Ni50（质量分数）样品，结果发现，在激光功率为40J/mm3，扫描速度为1000mm/s下可制造几乎完全致密试样，不同扫描速度对相组成、相变温度和维氏硬度的影响作用有限，与传统铸件相比，SLM技术增材制造件拥有较高的真空压缩和断裂强度。

综上所述，对于Ti6Al4V的SLM技术增材制造相对较容易实现，对于钛与其他元素合金的SLM技术增材制造还需要做进一步地研究，需要进行预热或者其他热处理手段和进行氧含量的控制手段来增强其他钛合金SLM技术增材制造的力学性能，获得高质量的研究试样。

2.3 电子束熔丝沉积（EBF3）

靳文颖研究了TC4钛合金的电子束熔丝沉积增材修复技术，进行了普通TC4焊丝和自制TC4EH焊丝的增材修复性能对比。研究发现，采用自制TC4EH焊丝的抗拉强度（905.23MPa）明显高于TC4普通焊丝（809.04MPa），硬度和冲击韧度同样较高，伸长率可达原材料的90%以上，具有优良的力学性能。

Chen等人进行了电子束熔丝沉积Ti6Al4V变形控制研究（见图3），电子束以100~150mA之间的扫描电流和低于100mm/s的速度工作，则可以形成薄壁件，扫描形式对残余应力分布影响不大，单向扫描变形更大，收缩变形在往返扫描情况下较为明显，并且与电流变化成正比关系，同时，发现基板底部恒定温度约束下，变形得到改善。

Yan等人研究了电子束熔丝沉积Ti6Al4V加强筋的残余应力与变形，研究发现，两个加强筋都对板产生不利的变形，纵向轨道比横向轨道引起板更大的变形，加强筋的沉积轨迹对变形有很大影响，最大位移发生在与纵向轨道相关的加强筋的内底边缘，高残余应力区域主要集中在加强筋的根部。

综上所述，对于钛合金的电子束熔丝沉积增材制造的研究相对较少，主要偏向借助有限元分析软件的变形控制等领域。分析认为，电子束熔丝沉积增材制造可以克服传统的钛合金加工方式的弊端，借助有限元分析软件更为实际应用过程中提供了基础理论的指导。

2.4 电子束选区熔化（EBM）

Murr等人采用EBM增材制造的方法制备多孔泡沫Ti6Al4V，研究了刚度与密度之间的关系。结果发现泡沫具有实心孔和中空孔结构，与实心、紧密的EBM制造件相比，中空孔结构的强度与硬度成正比，强度高出40%，并且刚度与孔隙率成反比，采用EBM增材制造的泡沫材料在生物医学、航空航天等领域的应用具有巨大潜力。

许飞等人采用电子束选区熔化技术对制备的TC4钛合金开展了大功率高速光纤激光焊接试验研究。结果表明，受EBM技术增材制造TC4的晶粒尺寸差异的影响，激光焊接试验熔合区靠近上下表面的β柱状晶组织相对细小。焊缝区显微硬度高于增材区硬度，且顶部硬度较高。

Seifi等人研究利用EBM增材制造Ti-48Al-2Cr-2Nb的组织性能研究，结果发现，所沉积的材料强度和硬度值超过了常规铸造Ti-Al所获得的强度和硬度值，这与目前测试的增材材料中存在更精细的微观结构相一致。

Surmeneva等人研究了采用EBM技术增材Ti–10%Nb（质量分数，下同）的组织性能研究。结果发现，通过EBM技术元素Nb和Ti的粉末混合物中原位生产Ti-10%Nb合金，最大的Nb颗粒保留在EBM制造的样品中，并且Nb仅部分扩散到Ti中，如图4所示，应该对EBM工艺的参数优化进行更多的研究，以实现更均匀的合金显微组织。

综上所述，对于Ti6Al4V的EBM研究相对较为广泛，发现对于Ti-Nb合金的EBM技术增材制造仍难很好地解决Nb颗粒的扩散问题，会导致显微组织不均匀，因此对于Ti-xNb合金的增材制造还需要更多的工艺优化试验进行材料性能的提升。

3.熔焊增材制造

与其他增材制造方式相比，熔焊增材制造 *** 作性更强，成本更低，但结构可靠性相对较低。熔焊增材制造一般采用焊丝增材制造，但是由于基材和初始沉积层之间的热梯度大，以及辐射和对流热损失，会在制造的部件底部观察到细晶粒结构。由于较低的热梯度，传热速率较低，这阻碍了在增材过程的中间层形成细晶粒结构，而只在制造部件的中间形成长的柱状晶粒。

3.1 CMT电弧增材制造

李雷等人采用CMT电弧增材TC4薄壁结构，研究其增材层组织性能。结果发现，由于增材过程热循环的反复作用，原始β柱状晶晶界、水平层带条纹、马氏体组织和网篮组织等形态出现在增材层中，由于时效作用，对中下部区域产生强化作用，造成上部增材层显微硬度略低于中下部显微硬度（见图5）。

陈伟进行了CMT电弧增材TC4的微观组织及力学性能研究。结果发现，在设定送丝速度为3.0m/min、焊接速度为0.48m/min的参数下，原始β晶粒剖面面积最小，CMT电弧增材制造TC4钛合金在870℃，1h/固溶炉冷（FC）+600℃、2h/固溶空冷（AC）下热处理，获得的各区域微观组织较均匀，固溶处理后的材料塑性较高。

3.2 等离子弧增材制造

Lin等人采用PAW增材制造Ti6Al4V，在微观结构和显微硬度方面进行了研究。结果发现，先前的β柱状晶粒的外延生长受到脉冲扰动的抑制，这导致形成了具有接近等轴晶粒的柱状晶粒，在沉积早期，由于热循环不足，显微硬度较低，在后续沉积中，硬度升高，在沉积层的顶部，不受连续热循环的影响，导致第二相的体积减小，硬度值降低。

马照伟进行了旁路热丝等离子弧增材制造钛合金的组织性能研究（见图6）。结果发现，钛合金增材构件的横向抗拉强度为977MPa，强度与TC4母材的抗拉强度相当，断裂位置在增材直壁结构尾部区域，这是由于横向焊缝为连续熔化-凝固而来，焊缝中的缺陷和杂质较少，使得横向焊缝具有良好强度性能的钛合金增材构件的竖向抗拉强度为

936MPa，断裂位置在增材直壁结构上部区域，性能较横向焊缝稍差。靠近母材的热影响区硬度相对较低，出现了小范围的软化区，整体的竖向硬度差别并不明显。

3.3 复合电弧增材制造

Pardal等人进行了激光和CMT复合焊接增材制造Ti6Al4V的结构件稳定性研究。结果发现，激光可用于稳定焊接过程，减少焊接飞溅，改善电弧漂移的情况，改善单层和多层沉积的焊缝形状，并将Ti6Al4V增材制造的沉积速率从1.7kg/h提高到2.0kg/h。

综上所述，对于熔焊增材制造钛合金主要集中在TC4的研究中，多采用CMT、等离子等高效熔丝工艺方式，同时采用其他热源辅助焊接的方式稳定焊接过程，进行钛合金的增材制造。分析认为，对于熔焊钛合金增材制造的发展方向应开拓研究制备钛合金功能性材料，便于多领域全方位的应用推广，复合热源的增材方式或其他可控热输入的稳定

增材方式会成为熔焊增材的热门研究方向。

4.固态焊增材制造

4.1 搅拌摩擦增材制造（FSAM）

搅拌摩擦增材制造是一种从搅拌摩擦焊接技术发展而来的固相增材技术，原理如图7所示。增材效率高、成本低；在增材过程中没有金属的熔化和凝固，可以避免熔池带来的冶金缺陷问题，同时搅拌摩擦过程中塑性变形还可以起到晶粒细化的作用，获得低成本、高质量增材产品。

张昭等人基于Abaqus生死单元法和移动热源法建立两种搅拌摩擦增材制造Ti6Al4V有限元模型，研究搅拌摩擦增材的温度分布和晶粒生长情况。研究结果发现，横向增材峰值温度大于纵向增材峰值温度，在搅拌区冷却及增材累积过程晶粒粗化，并且由β相转变为α相，由于不同热循环次数的影响，低层搅拌区晶粒尺寸较大，高层搅拌区晶粒尺寸较小。

4.2 超声波增材制造（UAM）

超声波增材制造（UAM）是一种新的快速成形工艺，用于在室温或接近室温的条件下制造金属基复合材料。较低的加工温度使复合材料能够通过利用嵌入在基体中的高度预应变的形状记忆合金（SMA）纤维产生的回复应力。

Hahnlen等人利用UAM技术制造NiTi-Al复合结构界面强度研究，纤维-基体界面的强度是UAM复合材料的限制因素。结果发现，平均界面剪切强度为7.28MPa，纤维与界面结合方式是机械键合，未发生化学键合或冶金键合方式。

为提高碳纤维增强材料（CFRP）的承重能力，使其能在航空航天和汽车工业上进一步推广应用，James等人进行了CFRP/Ti的超声波增材制造中剪切破坏强度的研究，研究结果发现，采用UAM技术可以实现CFRP/Ti的结构制造，超声波能量和表面粗糙度都对UAM制成结构的剪切强度产生积极影响，在焊接前增加界面的表面粗糙度有助于增加最终焊缝的剪切破坏负荷。

综上所述，关于超声波增材制造钛合金的研究较少，主要进行的是金属基复合材料的研究，以增强复合材料的特定性能满足实际生产应用，分析认为，在未来研究中，应侧重于提升复合材料的力学性能研究方向。

5 结束语

随着现代工业的迅速发展，轻量化的设计成为结构件的发展方向，对结构件的性能和质量要求变的越来越严格，钛合金增材制造技术的迅速发展，可以进一步扩大钛合金结构件的应用范围，提高钛合金增材件的性能，增强结构稳定性。综合国内外所研究的钛合金增材制造技术和现代工业的发展方向，未来钛合金增材制造技术注定将朝着绿色、经济、稳定、快速的方向发展。

1）从绿色发展方向来看，搅拌摩擦增材制造起步阶段较晚，还处于试验研究阶段，未来进行多金属材料的复合结构增材制造，实现特定结构的特种性能，将是该技术的一个研究方向。

2）对于经济、稳定的发展方向，则需要进行电弧增材的稳定性过程探索，尤其是新型复合电弧增材制造的稳定性研究。

3）对于快速性的发展方向，目前阶段激光/电子束增材制造工艺相对较为成熟，应继续探究激光增材制造的经济适用性，从实际生产中的装配精度到生产制造中的工艺优化过程，进而降低生产成本，为钛合金增材制造结构件大面积的生产应用打下基础。

3D打印技术——改变世界格局的源动力

随着人类文明的发展以及文化、艺术、生产工具及技术的进步，社会经济不断向前发展。在几千年的历史长河中，中国以其卓越的文明遥遥领先于世界各国，特别是经济实力尤为突出。从英国人安格斯·麦迪森所著《世纪经济千年史》中我们可以看到，中国经济总量占世界经济的比重，公元1000年为22.7%，公元1500年为25%，公元1600年为29.2%，东方文明领先于西方世界。

然而这一格局在17世纪以后发生了根本性的变化。随着资本主义制度在英国的确立，蒸汽机开始应用于生产领域，机器生产代替手工生产，整个世界从“手工业时代”跨入“蒸汽时代”，第一次工业革命拉开大幕，极大地推动了欧洲各国的经济发展。由于生产方式的改变，生产能力得到大幅提高，国内市场无法及时消化日益增长的商品生产需求，于是英、法、德、意、荷等资本主义国家纷纷向亚、非等其他各洲拓展殖民地，寻找新的市场与原料供应地。以英、法、德、意、荷为代表的欧洲文明已经赶超亚洲，从而形成东方从属于西方的局面，可谓制造改变世界格局。最具实质性的变化发生在第二次工业革命到20世纪中叶期间。1870年以后，由于电力的广泛应用，世界由“蒸汽时代”迈向“电气时代”，科学技术的发展突飞猛进，各种新技术、新发明层出不穷，并被迅速应用于工业生产，大大促进了世界经济的发展。特别是美国的崛起，足以说明制造业对一个国家的发展有着重要的作用。18世纪末，独立后的美国开始仿效英国走工业化现代化之路。美国意识到，只有致力于制造业的发展，才能跻身于世界大国的行列。19世纪上半叶, 美国最主要的发展便是创立新的工厂体制。比如，它将原有的分散制作过程加以合并，实行新的分工，而后将制造某种商品的所有工序集中在一个工厂，置于统一的管理之下。经过一百余年的发展，到19世纪末，世界金融中心由伦敦转移至纽约，美国成为世界上最发达的国家以及世界第一经济大国。可以说，制造业不仅改变着世界格局，而且其发展水平还决定着一个国家的发达程度。如美国68%的财富便来自于制造业，国民总产值的49%是制造业提供；中国自改革开放以来制造业得到迅猛发展，2011年，我国高技术制造业年总产值达9.2万亿元，约占我国GDP比重的19.51%，加工贸易出口总产值达8354亿美元，约占我国GDP比重的11.2%。由此可见，制造业的发展不仅为老百姓的日常生活提供了保障，也为提升我国的综合国力奠定了基础。

自2008年美国金融导致的全球经济危机爆发以来，世界经济似乎始终都未走出低谷，尽管期间也曾多次试图反d，但最终仍因后劲不足而增长乏力。历史经验反复证明，在全球经济陷入衰退之时，正是新经济萌芽和新技术诞生之时。全球经济之萎靡不振，表明传统的生产关系已经严重阻碍了生产力的发展，变革将成为生产关系新的动力。

今年以来，对第三次工业革命的探讨达到高潮。美国学者杰里米·里夫金称，互联网与新能源的结合，将会产生新一轮工业革命——这将是人类继19世纪的蒸汽机和20世纪的电气化之后的第三次“革命”。而英国《经济学人》杂志也指出，3D打印技术市场潜力巨大，势必成为引领未来制造业趋势的众多突破之一。这些突破将使工厂彻底告别车床、钻头、冲压机、制模机等传统工具，改由更加灵巧的电脑软件主宰，这便是第三次工业革命到来的标志。

3D打印技术属于一种非传统加工工艺，也称为增材制造、快速成型等，是近30年来全球先进制造领域的一项集光/机/电、计算机、数控及新材料于一体的先进制造技术。与传统切削等材料的“去除法”不同，3D打印技术通过将粉末、液体片状等离散材料逐层堆积，“自然生长”成三维实体。该技术将三维实体变为若干二维平面，大大降低了制造复杂程度。理论上，只要在计算机上设计出结构模型，就可以应用该技术在无需刀具、模具及复杂工艺的条件下快速地将设计变为实物。该技术特别适合于航空航天、武器装备、生物医学、汽车制造、模具等领域中批量小、结构非对称、曲面多及内部结构零部件（如航空发动机空心叶片、人体骨骼修复体、随形冷却水道等）的快速制造，符合现代和未来的发展趋势。

3D打印技术的起源与发展

3D打印技术的核心制造思想最早起源于美国。早在1892年，J.E.Blanther在其专利中曾建议用分层制造法构成地形图。1902年，Carlo Baese的专利提出了用光敏聚合物制造塑料件的原理。1904年，Perera提出了在硬纸板上切割轮廓线，然后将这些纸板粘结成三维地形图的方法。20世纪50年代之后，出现了上百个有关3D打印的专利。80年代后期，3D打印技术有了根本性的发展，出现的专利更多，仅在1986-1998年间注册的美国专利就有24个。1986年Hull发明了光固化成型(SLA，Stereo lithography Appearance )，1988年Feygin发明了分层实体制造，1989年Deckard发明了粉末激光烧结技术( SLS,Selective Laser Sintering)，1992年Crump发明了熔融沉积制造技术(FDM，Fused Deposition Modeling )，1993年Sachs在麻省理工大学发明了3D打印技术。

随着各类3D打印专利技术的不断发明，其相应的生产设备也被相继研发而出。1988年，美国的3D Systems公司根据Hull的专利，生产出了第一台现代3D打印设备——SLA-250（光固化成型机），开创了3D打印技术发展的新纪元。在此后的十年中，3D打印技术蓬勃发展，涌现出了十余种新工艺及相应的3D打印设备。1991年，Stratasys的FDM设备、Cubital的实体平面固化（SGC,Solid Ground Curing）设备和Helisys的LOM设备都实现了商业化；1992年，DTM（现在属于3D Systems公司）的SLS技术研发成功。1994年，德国公司EOS推出了EOSINT选择性激光烧结设备；1996年，3D Systems公司使用喷墨打印技术制造出其第一台3D打印机——Actua 2100；同年，Z Corp也发布了Z402 3D打印机。总体而言，美国在设备研制、生产销售方面占全球主导地位，其发展水平及趋势基本代表了世界的发展水平及趋势。欧洲和日本也不甘落后，纷纷进行相关技术研究和设备研发。当时虽然台湾大学拥有LOM设备，但台湾各单位及军方引进安装的是SL系列设备，香港生产力促进局和香港科技大学、香港理工大学、香港城市大学等都拥有RP设备，其重点是有关技术的应用与推广。

3D打印技术作为目前最为先进的一种制造方式，也代表了目前全球最前沿的科学技术。邓小平说过，科学技术是第一生产力。党和国家历来重视科技产业的发展。在上世纪80年代中期，党中央、国务院就提出了实施了高技术研究发展计划，对中国未来经济和社会发展有重大影响的生物技术、信息技术、自动化技术、新材料技术、激光技术等众多领域，确立了15个主题项目作为突破重点，以追踪世界先进水平。在这种形势下，国内最早专业从事3D打印领域的北京隆源自动成型有限公司于1994年成立，公司注册资金200万美元，专门进行快速成型设备的研发和销售，并于创建当年便成功制造了中国第一台SLS快速成型设备——AFS-360。

3D打印的技术与装备水平

在装备的研发方面，德国、美国和日本在该领域处于世界领先水平，并已形成了多家专业化和规模化研制和生产3D打印设备的知名企业，如德国EOS、美国3D Systems以及日本CMET公司。其中，3D Systems公司生产的SLA装备在国际市场上占最大比例。该企业自1988年以来相继推出了SLA-250、250HR、3500、5000、7000以及Viper Pro System等SLA装备（最大形成空间达到1500×750×550mm），其主要技术优势为装备使用寿命长（5000小时以上），成型精度高（层厚可达0.025mm），成型效率高。日本的Denken工程公司和Autostrade公司打破SLA装备使用紫外线光源的常规，率先使用680nm左右波长的半导体激光器作为光源，大大降低了SLA装备的成本。在SLS装备方面，德国EOS公司和美国3D Systems公司是世界上该技术的主要提供商。成型材料由早期的高分子材料拓展至金属、陶瓷等功能材料，成型精度约为0.1-0.2mm，成型空间逐渐增大，最大台面超过500mm。在金属直接3D打印方面，世界范围内已经有多家成熟的装备制造商，包括德国EOS公司（EOSING M270）和Concept laser公司（M Cusing系列）、美国MCP公司（Realizer系列）及瑞典Acram公司（EBM装备）。

中国从20世纪90年代初开始进入3D打印的研究与发展。北京隆源公司自1994年研制成功第一台激光快速成型机开始，便倾力开发选区激光粉末烧结（SLS）快速成型机，同时致力于快速成型的应用加工服务。先后推出了AFS-360、500、laser Core-5100、5300、7000等型号的SLS装备（最大成型空间为1400×700×400mm），目前拥有110多家设备用户及100多家加工服务用户，市场主要集中在航空航天、汽车制造、军工和铸造行业等。

作为公司总经理兼总工程师的冯涛，毕业于清华大学，曾任职于清华大学高分子材料研究所，具有丰富的高分子材料和激光光学的理论和实践经验，是我国最早从事激光快速自动成型技术研究的专家之一。他对于3D打印技术的应用与材料有着深厚的造诣。早在1995年，他就提出将SLS应用于快速精密制造。与其他3D打印机技术相比，SLS最突出的优点在于它所使用的成型材料十分广泛。从理论上说，任何加热后能够形成原子间粘结的粉末材料都可以作为SLS的成型材料。目前可成功进行SLS成型加工的材料有石蜡、高分子、金属、陶瓷粉末和它们的复合粉末材料。SLS的成型材料品种多、用料节省、成型件性能分布广泛，加之SLS无需设计和制造复杂的支撑系统，适合多种用途。在他的带领下，北京隆源相继成功研制出铸造熔模、蜡模压型及铸造型壳等复杂的工艺制作方法，以及聚苯乙烯粉末、合成材料在3D打印中的应用方法，如今，冯涛又着手研究金属粉末在SLS技术中的应用，并取得了一定的成效。在他看来，实现使用高熔点金属直接烧结成型零件，对3D打印技术在用传统切削加工方法难以制造出的高强度零件中的更广泛的应用具有特别重要的意义。冯涛认为，SLS成型技术在金属材料领域中的研究方向应该是单元体系金属零件烧结成型，多元合金材料零件的烧结成型，先进金属材料如金属纳米材料、非晶态金属合金等的激光烧结成型等，尤其适合于硬质合金材料微型元件的成型。此外，根据零件的具体功能及经济要求来烧结形成具有功能梯度和结构梯度的零件。可以预见的是，随着对激光烧结金属粉末成型机理的掌握，对各种金属材料最佳烧结参数的获得，以及专用快速成型材料的出现，SLS技术的研究和引用必将进入一个新的境界。

作为国内最早实现3D打印技术产业化、服务化的公司，从创建至今在3D打印设备与材料应用中所取得的累累业绩及为中国3D打印行业发展所起到的推动作用来看，北京隆源都可以称为中国3D打印技术的引领者：

1994年成功制造了中国第一台SLS快速成型设备，专门进行快速成型设备的研发和销售；1995年通过北京市科委组织的专家鉴定；1997年，用于精密铸造的烧结材料和快速铸造工艺研究成功，进入复杂金属结构件的快速开发领域； 1998年参加科技部的快速成型示范服务中心项目，设备被二家服务中心选中；2000年，研制成功基于SLS的具有复杂内腔结构的金属零件的快速铸造工艺，为发动机类复杂结构零件的快速制作打下基础，金属材料直接成型技术进入实质开发阶段；2002年，开始与中国工程物理研究院开展大功率激光直接制造金属零件的研究；2004年与华南理工大学合作开展选区激光熔化金属成型技术。目前均可制造出密度100％的不锈钢和Ni基合金钢零件；2003年，推出大尺寸快速成型设备AFS－450，软硬件较AFS-320有22项重大改进。设备更稳定、可靠、人性化、速度更快、精度更高，成为企业用户的首选设备；2005年推出AFS-500，成型尺寸125立升，当年形成销售，并推出可直接蒸汽脱除的烧结精铸蜡，与传统的精密铸造无缝连接，解决了钛合金快速铸造表面粗糙的问题；2008年，开发完成AFS-700成型设备，成型尺寸245立升，是当时最大尺寸的激光粉末烧结设备，满足了绝大部分精密铸件尺寸的要求。设备采用全新的上料铺粉方式，单向铺粉时间减小一半，无需中间加料。设备当年形成销售；2009年，激光烧结砂实现突破。成型砂芯的强度和发气量均达到铸造要求。开始开发铸造覆膜砂烧结成型的专有设备激光制芯机；2010年，Laser Core-5300样机开发完成，开始试销。

3D打印技术广泛的应用领域

作为一项集光/机/电、计算机、数控及新材料于一体的先进制造技术，3D打印技术现已广泛应用于航空航天、军工与武器、汽车与赛车、电子、生物医学、牙科、首饰、游戏、消费品和日用品、食品、建筑、教育等众多领域。可以预见的是，该技术将更趋向于日常消费品制造、功能零件制造及组织与结构一体化制造的方向。以下，我们可以从几个主要的领域来一窥3D打印技术的广泛应用。

航空航天：航空航天产品具有形状复杂、批量小、零件规格差异大、可靠性要求高等特点，产品的定型是一个复杂而精密的过程，往往需要多次的设计、测试和改进，耗资大、耗时长，传统方法难以制造。因此，3D打印技术以其灵活多样的工艺方法和技术优势而在现代航空航天产品的研制与开发中具有独特的应用前景。在国外，3D打印技术于该领域很早便有应用。如：美国波音公司将3D打印技术与传统铸造技术相结合，制造出铝合金、钛合金、不锈钢等不同材料的货舱门托架等制件；通用公司应用3D打印技术制造航空航天与船舶叶轮等关键制件；比利时Materialise公司的Mammoth激光快速成型系统，其一次性最大加工尺寸可达2200mm。而在国内，北京隆源则凭借自身的技术优势，为我国航空航天等部门及飞机制造企业提供直升机发动机、直升机机匣、蜗轮泵、钛机架、排气道（最大高度达到2800mm）、飞机悬挂件、飞轮壳等飞机零部件的生产和服务：1996年，第一台商品化SLS快速成型机销往北京航空材料研究院，并成功应用于军用航空新产品的开发；1999年，第二代商品化设备AFS－320成功推向市场。快速成型的应用逐步展开，参与完成了若干项国家航空航天重点项目的开发研制任务，如：用于大推力火箭的液氧－煤油和液氧－液氢发动机、卫星陀螺仪框体等。

军事工业：3D打印技术和传统制造技术相比，具有简单、易 *** 作等特点，特别是对于一些新材料的加工，成效尤为显著。比如铝合金一直是军事工业中应用最广泛的金属结构材料。铝合金具有密度低、强度高、抗腐性好、耐高温等特点，作为结构材料，因其加工性能优良，可制成各种截面的型材、管材、高筋板材等，以充分发挥材料的潜力，提高构件的刚强度。所以，铝合金是武器轻量化首选的轻质结构材料。美国军方应用3D打印技术辅助制造导d用d出式点火器模型，取得了良好的效果。在我国，钛合金已经广泛应用于自行火炮炮塔、构件、装甲车、坦克、军用直升机等制造。1999年，北京隆源自动成型有限公司利用3D打印技术，参与完成了多项国家军事工业重点项目的开发研制任务，如：JS-Ⅱ型新式坦克的涡轮增压器，红外制导仪观测镜壳体等；2002年，开始与中国工程物理研究院开展大功率激光直接制造金属零件的研究，从而进一步推动了我国军事工业的发展。

汽车制造：在国外，3D打印技术在汽车制造领域已有很多成功案例，如德国奥迪汽车公司（Audi）使用3D打印技术成功地使用KUKA机器人制造出了Audi RSQ汽车。随着我国汽车工业的发展，汽车产量迅猛增长，一些关键性零部件也日趋复杂化、大型化和轻量化，这便要求实现零部件的整体化和集成化制造。而采用模具进行翻砂制模的传统工艺，使得模具越来越复杂，活块数量也急剧增加，这些因素在一定程度上都制约了我国汽车工业的发展。为此，引领国内3D打印技术的北京隆源的技术团队展开了3D打印技术于汽车发动机制造领域的研究。SLS是利用红外激光光束所提供的热量熔化热塑性材料以形成三维零件，其最大特点一个是成型过程与复杂程度无关，因此特别适合于内部结构极其复杂的发动机缸体、缸盖、进排气管等部件。此外，SLS技术成型材料广泛，特别是可以用铸造的树脂砂和可消失熔模材料成型，因此，可以通过与铸造技术结合，快速铸造出发动机的部件。SLS技术与铸造技术的结合，衍生出快速铸造技术，可有效地应用于发动机设计开发阶段中样机的快速制造。其适合单件和小批量试制和生产的特点，可迅速响应市场和提供小批量产品进行检测和试验，有助于保证产品开发速度。其成型工艺过程的可控性，可在设计开发阶段低成本地即时修改，以便检验设计或提供装配模型。有助于提高产品的开发质量，其快速成型原材料的多元性，为产品开发阶段提供了不同的工艺组合，由于SLS原材料的国产化和成型工艺可与传统工艺有机结合，有助于降低开发成本，其组合工艺的快捷性，支持产品更新换代频次的提高，有助于推动产品早日进入市场。利用3D打印技术，为汽车制造商生产发动机缸体、缸盖、变速箱壳等，不仅制造速度快而且精度高，从而使得汽车复杂零部件制造变得数字化、精密化、柔性化、绿色化。如今，国内众多的高铁、动车、地铁的发动机中都可以看到隆源的产品。以下为隆源在汽车发动机应用中的研发成果：2001年，汽车关键结构件的快速成型与快速制造工艺研究成功，开始为汽车企业提供缸体、缸盖、进气管、变速箱壳体的RP服务；2006年，激光直接成型铸造砂芯技术推向市场，销售第一台专门用于铸造砂芯的成型设备。并成功用于汽车发动机缸体、缸盖和增压器的快速开发；2011年，为满足柴油机等行业需求，开始研发大尺寸激光制芯机；通过与广西玉柴机器股份有限公司、东风商用汽车工艺所合作，研发出柴油缸体缸盖的快速制造方法与工艺等。

生物医药：目前3D打印技术也被应用到生物医药领域，包括骨骼、牙齿、人造肝脏、人造血管、药品制造等。在生物制造方面，欧美等发达国家研究较多、范围较广且已经取得临床应用：在美国，利用SLA制造技术，使用生物相容树脂可以制作医用助听器、眼睛水晶体模型、人工牙齿等；在意大利，利用SLA制造技术制造了人体骨骼修复体。在中国，北京隆源与北京大学口腔医院合作，由口腔医院将患者的CT扫描数据从CT工作站经Magics软件处理后传输至PC机上，以标准格式(Dicom 格式)刻录存储，后提供给隆源，隆源据此开发研制了AFS-320型快速成型机。该设备采用选区激光粉末烧结法，原料为聚苯乙烯粉末，制作成实体模型，可用于口腔医疗中颧上颌骨骨纤维异常增生等症状，并取得了很好的疗效。同时，在陈旧性颧骨颧弓粉碎性骨折的治疗中，临床应用结果表明，治疗效果良好。目前，隆源又与北大口腔医院达成了新一轮的合作意向，即牙科领域专业快速成型和快速制造方案：使用特定的CAD软件可以实现义齿的CAD设计，包括牙基底、牙冠、牙桥、牙罩冠、牙贴面、牙镶嵌等3D设计。有了CAD设计，义齿的快速成型和快速制造便可以实现自动化生产，效果高，耗材少，成本低。

3D打印技术的前景及战略意义

目前，世界上许多国家与地区（后面发不了，看网址http://user.qzone.qq.com/278744987#!app=2&via=QZ.HashRefresh&pos=1356053030）

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