南极熊导读:多材料激光粉床增材制造技术作为增材制造领域的前沿方向,能突破单一材料性能局限,实现多功能集成复杂构件的一体化成形,成为航空航天、核电、生物医学等高端制造领域的核心需求方向。但长期以来,铺粉效率低、粉末交叉污染、异质界面缺陷等问题制约着该技术的工程化应用。如今,这一局面将迎来重要突破。
△多金属材料构件,宁波材料所AMM250设备打印
2026年3月,南极熊获悉,中国科学院宁波材料技术与工程研究所激光极端制造研究中心将在 2026 年 TCT 亚洲展上,正式发布面向科研用户的 AMM150 型异质粉床增材制造设备,为科研界提供高效率、低成本、可拓展的多材料3D打印装备解决方案。
工程化突破:宁波材料所多年攻坚,多款装备落地
中国科学院宁波材料技术与工程研究所(简称宁波材料所)激光极端制造研究中心经过多年科研攻关,攻克了一系列关键难题:
●研发了非接触式“风刀”铺吸粉技术,显著提升异质粉末沉积效率和移除效率,并有效避免粉末交叉污染;
●提出了基于铁磁性和粒径差异的混合粉末筛选分离方法,实现了混合粉末的高效回收与纯化;
●自主研发了全栈高速CAM软件,支持高效材料属性添加与切片文件生成;
●通过材料学基础研究与界面三维互锁结构设计,有效抑制异质界面的裂纹与孔洞缺陷。
目前,宁波材料所已实现关键技术集成与工程化装备研制,成功研制出AMM040、AMM250型异质粉床增材装备及SMP001型混合粉末自动筛分设备,实现了复杂异构的航空发动机整体叶盘、火箭发动机燃烧室、航天拓扑散热器等典型多材料零件模拟件一体化成型,且完成粉末回收再利用,设备的打印效率、精度、成本及成型复杂度均达到国际较高水平,标志着我国在异质粉床增材制造工程化领域迈出关键一步。
△非接触式“风刀”铺吸粉技术
△AMM040型异质粉床增材设备
△AMM250型异质粉床增材设备
△ SMP001型混合粉末自动筛分设备
△AMM250设备打印过程
△AMM040设备打印多材料构件
核心力作:AMM150 四大技术优势,精准匹配科研需求
此次即将在 TCT 亚洲展发布的 AMM150 型异质粉床增材设备,是宁波材料所专为科研用户打造的核心机型,在吸收前期技术成果的基础上进行全面优化,相较于同类设备具备四大核心技术优势,精准解决科研场景中的效率、成本、灵活性等痛点:
△面向科研用户的AMM150型异质粉床增材设备
(1)高效同层四材料沉积:支持在同一粉层内沉积最多四种材料,在风刀技术辅助下,单材料的吸粉铺粉综合效率大于1000 mm²/s,相比传统逐点铺粉-吸粉方式提升1–2个数量级。同时配备滚筒式旋转刮刀,有效减少刮刀磨损及粉末交叉污染。
(2)闭环粉末循环系统:预留多材料粉末循环回收与自动加粉接口,可集成混合粉末自动筛分设备与多材料自动加粉设备,实现粉末分离纯化率达99%以上,显著降低单件打印成本。
(3)“缸中缸”灵活切换:150 mm成型缸可嵌套80 mm小型缸,起始用粉量减少70%以上,有效节约日常科研与小尺寸构件打印的材料成本。
(4)全栈自研高速CAM软件:兼具直观友好的交互界面与灵活精细的工艺参数配置,助力科研与工业用户轻松应对复杂成形需求,提升多材料增材制造的效率与自由度。
△闭环粉末循环系统与AMM150设备集成
在技术指标上,AMM150 同样表现亮眼:标准成型尺寸达 150mm×150mm×200mm,套缸尺寸 80mm×80mm×80mm;配备 1000W 红外连续激光(可按需定制),单层吸铺粉厚度误差<±20μm,熔池成分分布控制精度达 200μm,可充分满足科研院所在多材料增材制造材料学研究、小尺寸构件一体化成形等方面的高精度需求。
表1 AMM150型异质粉床增材设备技术指标
展会邀约:TCT 亚洲展重磅发布,共探多材料增材未来
据悉,中国科学院宁波材料所将在2026 年 3 月 17-19 日上海国家会展中心 TCT 亚洲展 7.1 馆 7B62 展位,正式发布AMM150型多材料激光粉床增材制造设备,并展示最新科研成果。此次发布的 AMM150 设备,将多材料增材制造的 “实验室技术” 进一步转化为 “工程化装备”,为科研用户提供了一套完整的多材料激光粉床增材制造解决方案,有望推动我国在该领域的科研探索与技术创新迈入新阶段。
南极熊了解到,展会现场还将有专业团队对设备技术细节、应用场景进行全面解读,诚邀增材制造领域的科研工作者、企业从业者莅临展位交流探讨,共同推动多材料增材制造技术的发展与应用,携手开创增材制造产业的新纪元。
联系咨询:高博士 15929486020(中国科学院宁波材料所,激光极端制造研究中心)
△中国科学院宁波材料所展位: 7.1馆7B62
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