在Formnext 2024展會(huì)上，除了先進(jìn)的3D打印設(shè)備、軟件和材料，各家公司展示的實(shí)際應(yīng)用同樣引人注目。今年，金屬領(lǐng)域的應(yīng)用尤為突出，包括航空航天、汽車、牙科等多個(gè)行業(yè)的案例。以下是一些展會(huì)上值得關(guān)注的金屬應(yīng)用案例，排名不分先后。

InssTek —— 多材料噴嘴

InssTek（12.0號(hào)展廳D98）展示了一款多材料火箭噴嘴，引起廣泛關(guān)注。這款3噸重的噴嘴及其延伸部件采用定向能量沉積（DED）3D打印技術(shù)，由 InssTek 與韓國(guó)航空航天研究院（KARI）合作完成。噴嘴內(nèi)部使用鋁青銅，每隔1毫米設(shè)有冷卻通道，外層為Inconel 625；延伸部件則使用了航天領(lǐng)域熱門材料C-103。

這種多材料設(shè)計(jì)充分結(jié)合了不同金屬的優(yōu)勢(shì)，既提升了部件性能，也實(shí)現(xiàn)了更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。該技術(shù)經(jīng)過嚴(yán)格測(cè)試，包括燃燒試驗(yàn)及材料強(qiáng)度和導(dǎo)熱性能驗(yàn)證。InssTek表示，這一成果為滿足現(xiàn)代航天復(fù)雜需求的定制化解決方案開辟了新路徑，也為火箭推進(jìn)領(lǐng)域的增材制造應(yīng)用帶來了新突破。

InssTek的多材料火箭噴嘴展示內(nèi)部（左）和外部（右）

華曙高科——金屬3D打印高端電動(dòng)摩托車車架

華曙高科（11.0號(hào)展廳E11）展示了一款鈦合金電動(dòng)摩托車車架，引發(fā)了關(guān)注。這是華曙高科與Stark Future合作，為高端電動(dòng)摩托車市場(chǎng)開發(fā)規(guī)模化、高性能制造解決方案的成果。車架由華曙FS721M-H-8-CAMS工業(yè)級(jí)金屬3D打印機(jī)制造，設(shè)備支持720x420x650毫米的大構(gòu)建體積，并配備八臺(tái)1000W光纖激光器，兼具高效率和低成本的特點(diǎn)。

此外，該系統(tǒng)結(jié)合了華曙的連續(xù)增材制造解決方案（CAMS），通過傳送系統(tǒng)和可更換墨盒，實(shí)現(xiàn)連續(xù)打印，減少停機(jī)時(shí)間。這種技術(shù)為高端電動(dòng)摩托車車架的高效生產(chǎn)提供了強(qiáng)有力的支持，展現(xiàn)了3D打印在大規(guī)模制造中的潛力。

華曙的3D打印摩托車車架（左）及其技術(shù)（右）

FIDENTIS——多材料金屬義齒

在Fraunhofer IGCV的展位上展示一項(xiàng)創(chuàng)新的金屬3D打印義齒解決方案。這家由Fraunhofer IGCV衍生的初創(chuàng)公司，開發(fā)了一種多材料激光粉末床熔融（LPBF）技術(shù)，能夠同時(shí)處理兩種或多種合金材料。展示的義齒主體采用鈷鉻合金（CoCr）制造，摩擦面則鑲嵌金合金。

這種工藝比傳統(tǒng)方法快20倍，成本降低60%，因其高效和經(jīng)濟(jì)性廣受關(guān)注。此外，F(xiàn)IDENTIS還入圍了Formnext 2024新人獎(jiǎng)（Rookie Award）的決賽。這項(xiàng)技術(shù)為牙科領(lǐng)域的金屬3D打印應(yīng)用帶來了新的可能，未來發(fā)展值得期待。

Fraunhofer IGCV展出的金屬假牙

鉑力特——金屬3D打印定制入耳式耳機(jī)

對(duì)于音樂人或歌手來說，入耳式耳機(jī)是舞臺(tái)表演中不可或缺的工具。令人意外的是，這種耳機(jī)不僅可以通過3D打印制造，還可以使用金屬材料。在鉑力特的展位上，一款采用鈦合金3D打印的入耳式耳機(jī)成為焦點(diǎn)。這款耳機(jī)由Earfit開發(fā)，使用鉑力特的A160 500W金屬3D打印機(jī)制造，尺寸為160x160x160毫米。

鈦制耳機(jī)專為音樂人設(shè)計(jì)，提供個(gè)性化和高品質(zhì)的音頻體驗(yàn)，音質(zhì)清晰通透。采用增材制造，不僅降低成本，還提升了性能和設(shè)計(jì)靈活性。相比傳統(tǒng)方法，這種方式更具優(yōu)勢(shì)。

鉑力特展位上的鈦入耳式監(jiān)聽器

雷尼紹——奧運(yùn)獎(jiǎng)牌級(jí)自行車

盡管巴黎2024奧運(yùn)會(huì)已結(jié)束，但在Formnext展會(huì)上，雷尼紹展示了為英國(guó)自行車隊(duì)開發(fā)的場(chǎng)地自行車，展現(xiàn)了增材制造的應(yīng)用。這款自行車由雷尼紹與 Lotus Engineering和Hope Technology合作設(shè)計(jì)，幫助英國(guó)隊(duì)贏得了八枚獎(jiǎng)牌。部分關(guān)鍵部件通過RenAM 500Q 3D打印機(jī)使用鈦合金制造，包括座管、曲柄以及座橋和下鉤等小組件。

其中，曲柄采用Ti6Al4v材料，并設(shè)計(jì)了內(nèi)部晶格結(jié)構(gòu)，在確保強(qiáng)度的同時(shí)滿足重量要求。這一案例充分體現(xiàn)了3D打印在提升自行車裝備性能方面的潛力和優(yōu)勢(shì)。

雷尼紹獲得金牌的自行車，后面有金屬自行車曲柄

芬蘭最大的金屬3D打印部件

在11.1號(hào)展廳的北歐館展示了芬蘭最大的金屬3D打印部件——一個(gè)巨型壓力容器。該部件由WAAM技術(shù)（電弧增材制造）和耐酸不銹鋼制成，重量達(dá)300公斤，尺寸為直徑900毫米、高度1600毫米。它通過了EN 13445-3壓力容器標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，能承受高達(dá)111巴的壓力，而其設(shè)計(jì)壓力僅為10巴。

這一成果由ANDRITZ Savonlinna Works Oy和FAME生態(tài)系統(tǒng)合作完成，測(cè)試由LUT大學(xué)負(fù)責(zé)，涵蓋無損和破壞性測(cè)試。這項(xiàng)應(yīng)用不僅展現(xiàn)了增材制造在工業(yè)領(lǐng)域的潛力，也彰顯了北歐在先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。

芬蘭金屬3D打印的巨型壓力容器的內(nèi)部（左）和外部（右）

易加三維和LEAP 71——全球最大金屬3D打印火箭推力器

易加三維和LEAP 71展示了一款備受矚目的火箭推力器，被稱為全球最大的金屬3D打印推力器。該推力器采用單件制造，推力高達(dá)200kN，高度超過1.3米，由低溫液氧和煤油驅(qū)動(dòng)，是Noyron TKL-5火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的升級(jí)版，推力提升了40倍。

推力器使用高性能鋁合金AlSi10Mg，通過易加三維的EP-M650-1600金屬粉末床熔融打印機(jī)制造。其設(shè)計(jì)將燃燒室、噴嘴、冷卻通道、流體歧管和結(jié)構(gòu)部件集成為一體，減少了制造復(fù)雜性和組裝難度，同時(shí)顯著降低質(zhì)量檢測(cè)時(shí)間，不再需要對(duì)每個(gè)組件單獨(dú)測(cè)試。這一技術(shù)突破不僅提高了生產(chǎn)效率，也為火箭制造領(lǐng)域的未來發(fā)展開辟了新路徑，展示出金屬增材制造的巨大潛力。

易加三維和LEAP 71展出的世界最大的火箭推進(jìn)器

ArcelorMittal——用于焦?fàn)t的五出口噴嘴

在11.0號(hào)展廳的ArcelorMittal展位上展出的五出口噴嘴，焦?fàn)t電池用于將煤加工成焦炭，是鐵礦石冶煉和其他工業(yè)領(lǐng)域的重要設(shè)備。此次展示的五出口噴嘴由ArcelorMittal和TheSteelPrinters聯(lián)合開發(fā)，將原本的五個(gè)獨(dú)立噴嘴整合為一個(gè)整體部件，從而減少了維護(hù)需求。

這款噴嘴不僅實(shí)現(xiàn)了定制化設(shè)計(jì)，還將生產(chǎn)周期從傳統(tǒng)的4個(gè)月縮短至3周。所用材料AdamIQ3167L由TheSteelPrinters開發(fā)，優(yōu)化了激光粉末床熔融（LPBF）技術(shù)，并進(jìn)入商業(yè)化階段。最終部件重量為8公斤，尺寸為73x300x228毫米。這一設(shè)計(jì)和材料的應(yīng)用充分展示了金屬3D打印在優(yōu)化工業(yè)設(shè)備中的潛力。

ArcelorMittal展出的五出口噴嘴組件

在Formnext 2024展會(huì)上，除了先進(jìn)的3D打印設(shè)備、軟件和材料，各家公司展示的實(shí)際應(yīng)用同樣引人注目。今年，金屬領(lǐng)域的應(yīng)用尤為突出，包括航空航天、汽車、牙科等多個(gè)行業(yè)的案例。以下是一些展會(huì)上值得關(guān)注的金屬應(yīng)用案例，排名不分先后。

InssTek —— 多材料噴嘴

InssTek（12.0號(hào)展廳D98）展示了一款多材料火箭噴嘴，引起廣泛關(guān)注。這款3噸重的噴嘴及其延伸部件采用定向能量沉積（DED）3D打印技術(shù)，由 InssTek 與韓國(guó)航空航天研究院（KARI）合作完成。噴嘴內(nèi)部使用鋁青銅，每隔1毫米設(shè)有冷卻通道，外層為Inconel 625；延伸部件則使用了航天領(lǐng)域熱門材料C-103。

這種多材料設(shè)計(jì)充分結(jié)合了不同金屬的優(yōu)勢(shì)，既提升了部件性能，也實(shí)現(xiàn)了更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。該技術(shù)經(jīng)過嚴(yán)格測(cè)試，包括燃燒試驗(yàn)及材料強(qiáng)度和導(dǎo)熱性能驗(yàn)證。InssTek表示，這一成果為滿足現(xiàn)代航天復(fù)雜需求的定制化解決方案開辟了新路徑，也為火箭推進(jìn)領(lǐng)域的增材制造應(yīng)用帶來了新突破。

InssTek的多材料火箭噴嘴展示內(nèi)部（左）和外部（右）

華曙高科——金屬3D打印高端電動(dòng)摩托車車架

華曙高科（11.0號(hào)展廳E11）展示了一款鈦合金電動(dòng)摩托車車架，引發(fā)了關(guān)注。這是華曙高科與Stark Future合作，為高端電動(dòng)摩托車市場(chǎng)開發(fā)規(guī)模化、高性能制造解決方案的成果。車架由華曙FS721M-H-8-CAMS工業(yè)級(jí)金屬3D打印機(jī)制造，設(shè)備支持720x420x650毫米的大構(gòu)建體積，并配備八臺(tái)1000W光纖激光器，兼具高效率和低成本的特點(diǎn)。

此外，該系統(tǒng)結(jié)合了華曙的連續(xù)增材制造解決方案（CAMS），通過傳送系統(tǒng)和可更換墨盒，實(shí)現(xiàn)連續(xù)打印，減少停機(jī)時(shí)間。這種技術(shù)為高端電動(dòng)摩托車車架的高效生產(chǎn)提供了強(qiáng)有力的支持，展現(xiàn)了3D打印在大規(guī)模制造中的潛力。

華曙的3D打印摩托車車架（左）及其技術(shù)（右）

FIDENTIS——多材料金屬義齒

在Fraunhofer IGCV的展位上展示一項(xiàng)創(chuàng)新的金屬3D打印義齒解決方案。這家由Fraunhofer IGCV衍生的初創(chuàng)公司，開發(fā)了一種多材料激光粉末床熔融（LPBF）技術(shù)，能夠同時(shí)處理兩種或多種合金材料。展示的義齒主體采用鈷鉻合金（CoCr）制造，摩擦面則鑲嵌金合金。

這種工藝比傳統(tǒng)方法快20倍，成本降低60%，因其高效和經(jīng)濟(jì)性廣受關(guān)注。此外，F(xiàn)IDENTIS還入圍了Formnext 2024新人獎(jiǎng)（Rookie Award）的決賽。這項(xiàng)技術(shù)為牙科領(lǐng)域的金屬3D打印應(yīng)用帶來了新的可能，未來發(fā)展值得期待。

Fraunhofer IGCV展出的金屬假牙

鉑力特——金屬3D打印定制入耳式耳機(jī)

對(duì)于音樂人或歌手來說，入耳式耳機(jī)是舞臺(tái)表演中不可或缺的工具。令人意外的是，這種耳機(jī)不僅可以通過3D打印制造，還可以使用金屬材料。在鉑力特的展位上，一款采用鈦合金3D打印的入耳式耳機(jī)成為焦點(diǎn)。這款耳機(jī)由Earfit開發(fā)，使用鉑力特的A160 500W金屬3D打印機(jī)制造，尺寸為160x160x160毫米。

鈦制耳機(jī)專為音樂人設(shè)計(jì)，提供個(gè)性化和高品質(zhì)的音頻體驗(yàn)，音質(zhì)清晰通透。采用增材制造，不僅降低成本，還提升了性能和設(shè)計(jì)靈活性。相比傳統(tǒng)方法，這種方式更具優(yōu)勢(shì)。

鉑力特展位上的鈦入耳式監(jiān)聽器

雷尼紹——奧運(yùn)獎(jiǎng)牌級(jí)自行車

盡管巴黎2024奧運(yùn)會(huì)已結(jié)束，但在Formnext展會(huì)上，雷尼紹展示了為英國(guó)自行車隊(duì)開發(fā)的場(chǎng)地自行車，展現(xiàn)了增材制造的應(yīng)用。這款自行車由雷尼紹與 Lotus Engineering和Hope Technology合作設(shè)計(jì)，幫助英國(guó)隊(duì)贏得了八枚獎(jiǎng)牌。部分關(guān)鍵部件通過RenAM 500Q 3D打印機(jī)使用鈦合金制造，包括座管、曲柄以及座橋和下鉤等小組件。

其中，曲柄采用Ti6Al4v材料，并設(shè)計(jì)了內(nèi)部晶格結(jié)構(gòu)，在確保強(qiáng)度的同時(shí)滿足重量要求。這一案例充分體現(xiàn)了3D打印在提升自行車裝備性能方面的潛力和優(yōu)勢(shì)。

雷尼紹獲得金牌的自行車，后面有金屬自行車曲柄

芬蘭最大的金屬3D打印部件

在11.1號(hào)展廳的北歐館展示了芬蘭最大的金屬3D打印部件——一個(gè)巨型壓力容器。該部件由WAAM技術(shù)（電弧增材制造）和耐酸不銹鋼制成，重量達(dá)300公斤，尺寸為直徑900毫米、高度1600毫米。它通過了EN 13445-3壓力容器標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，能承受高達(dá)111巴的壓力，而其設(shè)計(jì)壓力僅為10巴。

這一成果由ANDRITZ Savonlinna Works Oy和FAME生態(tài)系統(tǒng)合作完成，測(cè)試由LUT大學(xué)負(fù)責(zé)，涵蓋無損和破壞性測(cè)試。這項(xiàng)應(yīng)用不僅展現(xiàn)了增材制造在工業(yè)領(lǐng)域的潛力，也彰顯了北歐在先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。

芬蘭金屬3D打印的巨型壓力容器的內(nèi)部（左）和外部（右）

易加三維和LEAP 71——全球最大金屬3D打印火箭推力器

易加三維和LEAP 71展示了一款備受矚目的火箭推力器，被稱為全球最大的金屬3D打印推力器。該推力器采用單件制造，推力高達(dá)200kN，高度超過1.3米，由低溫液氧和煤油驅(qū)動(dòng)，是Noyron TKL-5火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的升級(jí)版，推力提升了40倍。

推力器使用高性能鋁合金AlSi10Mg，通過易加三維的EP-M650-1600金屬粉末床熔融打印機(jī)制造。其設(shè)計(jì)將燃燒室、噴嘴、冷卻通道、流體歧管和結(jié)構(gòu)部件集成為一體，減少了制造復(fù)雜性和組裝難度，同時(shí)顯著降低質(zhì)量檢測(cè)時(shí)間，不再需要對(duì)每個(gè)組件單獨(dú)測(cè)試。這一技術(shù)突破不僅提高了生產(chǎn)效率，也為火箭制造領(lǐng)域的未來發(fā)展開辟了新路徑，展示出金屬增材制造的巨大潛力。

易加三維和LEAP 71展出的世界最大的火箭推進(jìn)器

ArcelorMittal——用于焦?fàn)t的五出口噴嘴

在11.0號(hào)展廳的ArcelorMittal展位上展出的五出口噴嘴，焦?fàn)t電池用于將煤加工成焦炭，是鐵礦石冶煉和其他工業(yè)領(lǐng)域的重要設(shè)備。此次展示的五出口噴嘴由ArcelorMittal和TheSteelPrinters聯(lián)合開發(fā)，將原本的五個(gè)獨(dú)立噴嘴整合為一個(gè)整體部件，從而減少了維護(hù)需求。

這款噴嘴不僅實(shí)現(xiàn)了定制化設(shè)計(jì)，還將生產(chǎn)周期從傳統(tǒng)的4個(gè)月縮短至3周。所用材料AdamIQ3167L由TheSteelPrinters開發(fā)，優(yōu)化了激光粉末床熔融（LPBF）技術(shù)，并進(jìn)入商業(yè)化階段。最終部件重量為8公斤，尺寸為73x300x228毫米。這一設(shè)計(jì)和材料的應(yīng)用充分展示了金屬3D打印在優(yōu)化工業(yè)設(shè)備中的潛力。

ArcelorMittal展出的五出口噴嘴組件