技术同源，教育同频
一场深耕粉末冶金的教学革新正式启幕
技术同源，校企携手——中南大学粉末冶金研究院（下称：粉冶院）与升华三维 PEP技术，共同打造科研教学融合新范式。近期，粉冶院采购了一批基于PEP技术的独立双喷嘴系统及金属/陶瓷增材制备工艺链设备。将PEP技术的“3D打印+粉末冶金”一体化优势注入教学场景，不仅为师生搭建起从理论到实践的高效转化平台，更重新定义了粉末冶金领域科研教学的新模式，让前沿技术成为培育创新人才的“硬核教具”。
▲实验室设备调试现场 ©粉冶院
01低门槛高适配：让前沿技术走进日常教学
实验型设计，降低准入门槛：以实验型设备UPS-130为例，600mm×600mm×750mm的紧凑尺寸可直接入驻实验室，无需专门改造场地、无需气氛环境，100KG的重量便于灵活布局，而此次采购的UPS-556设备占地也不到2m2,彻底打破“大型设备难进课堂”的局限。独立双喷嘴设备采用螺杆挤出颗粒熔融成型方式，摒弃了复杂激光器件，操作流程简化为“模型设计-材料调配-参数调节-打印成型-后处理”五步，即使是初次接触的学生也能快速上手，让前沿技术不再是仅限观摩。
▲升华三维3D打印设备
低成本运营适配教学需求：PEP技术无需昂贵的激光耗材，材料利用率高达95%以上，较传统工艺降低40%生产成本；支持碳化硅、氮化硅、钨合金、硬质合金等多种金属/陶瓷材料，同时兼容粉末冶金成熟材料体系，学生可在有限预算内开展多组对比实验，大幅提升教学资源利用效率。
▲升华三维3D打印材料
02多功能实践平台：打通“理论-实验-创新”全链条
科研教学的核心需求是让学生“知行合一”，PEP技术通过多功能设计，构建起覆盖基础教学、实验探究、创新研发的全链条实践体系：
双材料打印拓展教学维度：独立双喷嘴设计支持金属+陶瓷同时打印或轮流作业，可实现双材料复合、指定区域打印等多种模式。在课堂上，教师可通过打印梯度功能材料样品，直观展示材料成分渐变原理；学生则能自主探索金属/陶瓷复合材料的性能协同效应，将《材料科学基础》《粉末冶金工艺》等课程中的抽象理论转化为可视化实物。例如在制备Ti/Rb-HAp生物复合材料实验中，学生可通过调节材料配比，观察不同成分对复合材料抗弯强度的影响，深化对材料设计理论的理解。
精准成型保障实验效果：打印层厚最小可达50μm，能精准还原复杂结构设计。如学生在开展“难熔金属复杂结构成型”实验时，可轻松打印带有镂空、深孔的钨合金样品，直观对比PEP技术与传统加工工艺在复杂结构成型上的优势，深刻理解无模制造的核心价值。设备内置的恒温腔室系统与自动吸附成型平台，进一步保障了实验稳定性，让学生专注于工艺探索而非设备调试。
全流程培养专业素养：升华三维提供从材料开发、3D打印到脱脂烧结的完整处理设备，学生可一站式掌握“材料制备-增材制造-致密化处理”全流程工艺。这种系统训练让学生不仅掌握3D打印技术，更理解粉末冶金的核心逻辑，培养从设计到成品的工程化思维，为未来科研或产业工作奠定基础。
03跨学科创新赋能：培育复合型技术人才
新工科建设要求打破学科壁垒，PEP技术开放性的设计，为跨学科创新提供了灵活载体：
兼容多学科研究需求：无论是材料科学领域的梯度材料研发、机械工程领域的复杂结构设计，还是生物医疗领域的陶瓷植入体制备，PEP技术都能提供适配解决方案。粉冶院团队利用PEP技术开展的钴基金刚石复合材料研究、梯度硬质合金、反应烧结碳化硅制备等课题，正是跨学科创新的典型案例，学生可参与其中，学习不同学科的研究方法与思维模式。
支持个性化创新实践：粉冶方向的学生们熟悉粉末冶金工艺，却很难接触到创新复杂结构产品的制造。理论与实践的断层现象在国内外工科教育中普遍存在，据哈佛大学工程与应用科学学院的一份调查报告显示，超过60%的工科毕业生认为他们的教育过于理论化，缺乏足够的实际操作训练。PEP技术打破了模具限制让学生的创意无需受限于传统加工工艺，可自由设计如多孔结构、中空腔体、随形流道等复杂构件。这不仅是学习了一项新技术，更是在体验从设计到实物的完整工艺循环，充分挖掘学生们的创新价值。
▲不同结构打印样品 ©升华三维
04产教融合桥梁：衔接高校科研与产业需求
科研教学的终极目标是为行业培育实用型人才，PEP技术以产业应用为导向，搭建起高校与高端制造领域的衔接桥梁：
技术同源，保障产业适配：升华三维核心团队源自粉冶院，PEP技术本身就是“产学研”协同创新的成果，其在航空航天壳体、核工业散热组件等领域的成熟应用，让教学内容与产业实际无缝对接。学生在实验室中使用的设备，与航天科工、中核集团等企业采用的技术同源，毕业后能快速适应企业生产研发需求，缩短职业适应周期。
科研成果，反哺教学内容：科研客户利用PEP技术完成的96W钨合金制备、金属陶瓷基复合材料研究等成果，已发表于《Additive Manufacturing》等国际顶刊，这些最新科研进展可直接转化为教学案例，让学生接触行业前沿动态，培养科研思维与创新意识。
结语：以技术赋能教育，以创新引领未来
粉冶院此次与升华三维的携手合作，是PEP技术赋能科研教学的生动实践。通过低门槛准入、多功能实践、跨学科创新、产教融合四大优势，PEP技术不仅让前沿增材制造技术走进高校课堂，更重构了粉末冶金领域“教-学-研-创”的生态体系。未来，升华三维还将持续深耕科研教学场景，以更贴合教育需求的技术与设备，助力高校培育更多兼具理论基础、实践能力与创新精神的复合型人才，为中国粉末冶金产业的高质量发展注入源源不断的人才动力。
