今日增材头条：增材制造前沿技术汇报
以下是截至2025年2月6日增材制造领域在创新设计、拓扑优化、创成式设计及仿真软件方面的最新动态与典型案例：
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### 一、创新设计案例
**清华与北航团队提出“泛介质液态金属3D打印”**
清华大学刘静团队联合北航王雪林提出了一种通用型液态金属3D打印框架，可在气体、液体、软物质及刚性介质中实现复杂结构的直接制造。例如：
- **生物医疗应用**：通过液态金属在生物组织内的3D打印，实现微创植入式电子器件的制造，如生物传感器和电刺 激装置，显著减少组织损伤。
- **多材料兼容性**：支持从低熔点金属到高熔点复合材料的多介质打印，突破了传统技术对单一环境的依赖，为电子器件和医疗植入物提供灵活解决方案。
2. **TCT亚洲展2025预告的行业创新**
即将于3月举办的TCT亚洲展将展示包括铂力特、华曙高科等中国企业在内的450余家展商的最新成果，涵盖金属3D打印设备、高性能材料及工业级应用案例（如航天部件和医疗植入物），体现行业在复杂结构设计与跨领域应用中的突破。
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### 二、拓扑优化技术进展
**国家重点研发计划推动多物理场耦合拓扑优化**
上海交通大学牵头的国家项目聚焦航天器轻量化设计与激光增材制造的协同优化，开发自主软件工具，通过多物理场耦合分析（热力、流体等）实现结构性能与工艺参数的双重优化，提升航天部件强度并减少材料浪费。
2. **西门子NX软件集成拓扑优化功能**
西门子的NX CAD结合Simcenter工具，支持拓扑优化与流体力学分析（如Star-CCM+），优化零件几何形状以实现高效流体流动。例如，可设计轻量化且高强度的航空部件，或优化液压管道系统。
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### 三、创成式设计应用
**Simcenter HEEDS的自动化设计迭代**
西门子的Simcenter HEEDS结合创成式设计，可快速生成数千种设计方案，并通过仿真筛选最优解。例如，在汽车领域生成轻量化底盘结构，或在医疗领域设计骨整合植入物的晶格结构，兼顾力学性能与生物相容性。
2. **液态金属打印与创成式设计的结合**
清华团队通过泛介质3D打印平台，将创成式设计扩展至多材料场景，例如在活体植物中直接生成电子传感器网络，推动智慧农业与电子植物技术的发展。
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### 四、仿真软件动态
**国产软件VoxelDance的增材制造仿真实践**
VoxelDance针对金属3D打印中的热应力与变形问题，提供微观与宏观尺度模拟：
- **微观尺度**：通过热流耦合与热固耦合分析，预测熔池流动与缺陷形成机理。
- **宏观尺度**：采用固有应变法快速预测零件级残余应力与翘曲变形，降低打印失败风险。
2. **AI驱动的仿真工具发展**
行业趋势显示，2025年增材制造软件将进一步集成AI与机器学习，例如通过实时诊断优化打印参数、减少材料浪费，并提升自动化水平（如惠普与Stratasys的解决方案）。
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### 五、行业趋势与活动
- **2025年工业增材制造趋势**：材料与软件创新成为核心驱动力，重点包括可持续材料（如生物基聚合物）、AI驱动的工艺优化，以及航空航天、医疗领域的高价值应用。
- **TCT亚洲展2025**：作为行业风向标，展会将于3月17-19日在上海举办，汇聚全球顶尖企业展示最新技术与解决方案，涵盖设备、材料、软件全产业链。
---### 总结
当前增材制造领域的技术突破集中于多材料兼容性、跨介质打印、AI辅助设计及高精度仿真工具。典型案例包括清华的泛介质液态金属打印、国家项目的拓扑优化工具开发，以及西门子等企业的创成式设计平台。建议关注TCT亚洲展及学术团队的最新研究成果，以把握行业前沿动态。
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