全球金屬3D打印市場規(guī)模將在2025年突破45億美元，中國以28%的占比躍居全球第二。金屬3D打印技術(shù)正席卷航空航天、生物醫(yī)療、汽車制造等核心領(lǐng)域，憑借"無模具自由成型、復(fù)雜結(jié)構(gòu)一體化制造、材料近零損耗"的顛覆性優(yōu)勢，重構(gòu)傳統(tǒng)生產(chǎn)邏輯。

技術(shù)演進(jìn)：粉末與絲材的雙軌競速

金屬增材制造形成兩大主流技術(shù)路線：以激光選區(qū)熔化（SLM）、電子束熔化（EBM）為代表的粉末打印技術(shù)，和以電弧增材（WAAM）、激光絲材沉積（LMD）為核心的絲材打印技術(shù)。

粉末打印技術(shù)

激光選區(qū)熔化（SLM）：采用高能激光束（波長1064nm）逐層掃描金屬粉末床，實(shí)現(xiàn)微米級(jí)（20-50μm）精密熔化，致密度達(dá)≥99.5%，適用于鈦合金（TC4）、鎳基高溫合金（Inconel 718）等300余種材料。

電子束熔化（EBM）：在10-2–10-3Pa真空環(huán)境中以電子束為熱源，熔化粒度53–105μm的金屬粉末，成型精度50–100μm，尤其適合活性金屬（如鈦合金）的無氧化加工。

核心性能優(yōu)勢

超高復(fù)雜度成形：可制造內(nèi)部流道、蜂窩點(diǎn)陣等傳統(tǒng)工藝無法實(shí)現(xiàn)的拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)構(gòu)，航空航天領(lǐng)域應(yīng)用滲透率達(dá)19%。

生物相容性突破：醫(yī)療領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)多孔鈦合金植入體（孔隙率60–80%，孔徑300–500μm），骨融合率提升至95%以上。

絲材打印技術(shù)

電弧增材（WAAM）：以電弧為熱源熔化金屬絲材（不銹鋼316L占比45%），沉積速率達(dá)3–15kg/h，設(shè)備成本僅25–40萬元。

激光絲材沉積（LMD）：結(jié)合激光與同步送絲（ER70S-6鋼絲），抗拉強(qiáng)度達(dá)556MPa，適用于鋁合金、銅合金等高反射材料。

規(guī)模化應(yīng)用場景

超大型結(jié)構(gòu)制造：船舶龍骨、建筑鋼構(gòu)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)10×5×3m級(jí)構(gòu)件一體化打印，成本比傳統(tǒng)鍛造降低40%。

國內(nèi)最大20米級(jí)金屬3D打印機(jī)

在軌太空制造：國際空間站試驗(yàn)電子束絲材沉積，支撐月球基地構(gòu)件原位制造。

材料革命：性能躍遷的底層支撐

金屬粉末作為產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值核心，其性能指標(biāo)直接決定終端部件質(zhì)量：氧含量低于0.013%的極限純凈度（鈦合金）、形貌控制＞98%的球形度、D50=15-53μm/53-105μm的粒度分級(jí)適配SLM/EBM等工藝需求。國內(nèi)中航邁特、西安賽隆等企業(yè)通過真空氣霧化（EIGA）、等離子旋轉(zhuǎn)電極（PREP）技術(shù)突破，不僅將鈦合金粉成本削減50%，更實(shí)現(xiàn)非晶合金、高熵合金等前沿材料國產(chǎn)化。材料創(chuàng)新持續(xù)拓展應(yīng)用邊界——梯度復(fù)合粉體實(shí)現(xiàn)火箭噴管"耐高溫合金+高導(dǎo)銅基"一體化打印，金屬陶瓷粉突破刀具耐蝕極限，形成從"滿足需求"到"創(chuàng)造需求"的質(zhì)變。

應(yīng)用場景：從實(shí)驗(yàn)室到千行萬業(yè)

在航空領(lǐng)域，中國商飛C929采用SLM打印鈦合金機(jī)翼支架，實(shí)現(xiàn)30%減重與20%強(qiáng)度提升；SpaceX火箭推力室通過再生冷卻通道拓?fù)鋬?yōu)化，突破傳統(tǒng)制造壁壘。

醫(yī)療應(yīng)用中，3D打印多孔鈦合金椎間融合器促成95%以上的骨融合率，個(gè)性化鈷鉻合金牙冠將定制周期壓縮至24小時(shí)。

消費(fèi)電子領(lǐng)域：華為、小米等廠商引入鈦合金3D打印技術(shù)，手機(jī)中框、折疊屏鉸鏈成本降至200元/件，量產(chǎn)規(guī)模突破百萬級(jí)。

金屬3D打印鈦合金手機(jī)邊框

能源電子領(lǐng)域更展現(xiàn)技術(shù)顛覆性：核聚變裝置鎢銅熱沉耐受2000℃極端工況，微通道液冷散熱器助力AI芯片突破千瓦級(jí)功耗瓶頸。應(yīng)用場景正從高端制造向民用市場裂變，形成"技術(shù)突破-應(yīng)用拓展-產(chǎn)業(yè)升級(jí)"的增強(qiáng)回路。

產(chǎn)業(yè)爆發(fā)：企業(yè)加速布局金屬3D打印全鏈條

1. 材料端：制粉技術(shù)突破與產(chǎn)能擴(kuò)張

高收得率技術(shù)突破：西安歐中科技通過SS-PREP?超高轉(zhuǎn)速霧化技術(shù)，將特種鋼細(xì)粉收得率從35%提升至65%，年產(chǎn)能達(dá)1000噸，打破高端粉末依賴進(jìn)口局面。

鈦合金成本革命：尚材三維在攀枝花建立九條氣霧化產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)99%氬氣循環(huán)回收，鈦合金粉末價(jià)格降至300元/公斤（2016年為5000元），2025年底產(chǎn)能將達(dá)2000噸，推動(dòng)消費(fèi)電子領(lǐng)域應(yīng)用普及。

企業(yè)產(chǎn)能競賽：威拉里建成20余條粉末生產(chǎn)線（含國內(nèi)首條最大自動(dòng)化產(chǎn)線），在建產(chǎn)線20余條，年產(chǎn)能超2000噸；中體新材規(guī)劃2026年建成50條產(chǎn)線，覆蓋貴金屬粉末定制化生產(chǎn)。

2. 設(shè)備端：區(qū)域制造中心集群化

精密制造：鉑力特推出12激光設(shè)備BLT-S800，衛(wèi)星桁架打印效率達(dá)80cm3/h，專利數(shù)突破688項(xiàng)，構(gòu)筑技術(shù)壁壘。

大型構(gòu)件：公大激光聯(lián)合贛州章貢區(qū)共建金屬3D打印共享中心，聚焦純銅/純鎢等高熱導(dǎo)材料，填補(bǔ)綠激光增材技術(shù)空白。

系統(tǒng)集成：中航邁特廊坊基地新增7000㎡設(shè)備廠房，年產(chǎn)能100臺(tái)套，強(qiáng)化“材料-設(shè)備-工藝”一體化能力。

國際技術(shù)本土化：聯(lián)泰科技自研Muees系列金屬打印機(jī)及智能軟件Muees ONE，為汽車企業(yè)縮短研發(fā)周期70%（6個(gè)月縮短至50天），市場占有率超60%。

結(jié)語

金屬3D打印正以技術(shù)革命重構(gòu)制造業(yè)邏輯：中國憑借材料成本驟降與設(shè)備國產(chǎn)化突圍，在航空航天、醫(yī)療、消費(fèi)電子領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用。未來需突破材料標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)模化效率瓶頸，方能從“制造大國”邁向“智造規(guī)則制定者”。

參考來源：

中研產(chǎn)業(yè)研究院

各企業(yè)

年報(bào)

官網(wǎng)

南極熊3D打印：這些3D打印公司，紛紛有了自己的大樓甚至產(chǎn)業(yè)園

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