荷蘭MX3D公司采用的

電弧增材制造（WAAM）打印出12米長(zhǎng)不銹鋼橋梁，結(jié)構(gòu)自重4.5噸，承載能力達(dá)20噸。關(guān)鍵技術(shù)包括：① 多機(jī)器人協(xié)同打印路徑規(guī)劃；② 實(shí)時(shí)變形補(bǔ)償算法（預(yù)彎曲0.3%）；③ 在線熱處理消除層間應(yīng)力。阿聯(lián)酋的“3D打印未來(lái)大廈”項(xiàng)目采用鈦合金網(wǎng)格外骨骼，抗風(fēng)荷載達(dá)250km/h，材料用量比較傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)減少60%。但建筑規(guī)范滯后：中國(guó)2023年發(fā)布的《增材制造鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》將打印件強(qiáng)度折減系數(shù)定為0.85，推動(dòng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化。 等離子旋轉(zhuǎn)電極霧化（PREP）技術(shù)可制備高純度、低氧含量的鈦合金球形粉末。江蘇鈦合金粉末

金屬3D打印的粉末循環(huán)利用率超95%，但需解決性能退化問(wèn)題。例如，316L不銹鋼粉經(jīng)10次回收后，碳含量從0.02%升至0.08%，需通過(guò)氫還原爐（1200℃/H?）恢復(fù)成分。歐盟“AMEA”項(xiàng)目開發(fā)了粉末壽命預(yù)測(cè)模型：根據(jù)霍爾流速、氧含量和衛(wèi)星粉比例計(jì)算剩余壽命，動(dòng)態(tài)調(diào)整新舊粉混合比例（通常3:7）。瑞典H?gan?s公司建成全球較早零廢棄粉末工廠：廢水中的金屬微粒通過(guò)電滲析回收，廢氣中的納米粉塵被陶瓷過(guò)濾器捕獲（效率99.99%），每年減排CO? 5000噸。

AI算法通過(guò)生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)（GAN）優(yōu)化支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使支撐體積減少70%。德國(guó)通快（TRUMPF）的AI工藝鏈系統(tǒng)，輸入材料屬性和零件用途后，自動(dòng)生成激光功率（誤差±2%）、掃描策略和后處理方案。案例：某航空鈦合金支架的AI優(yōu)化參數(shù)使抗拉強(qiáng)度從1100MPa提升至1250MPa。此外，數(shù)字孿生技術(shù)可預(yù)測(cè)打印變形，提前補(bǔ)償模型：長(zhǎng)1米的鋁合金框架經(jīng)仿真預(yù)變形修正后，尺寸偏差從2mm降至0.1mm。但AI模型依賴海量數(shù)據(jù)，中小企業(yè)數(shù)據(jù)壁壘仍是主要障礙。

3D打印鈦合金（如Ti-6Al-4V ELI）在醫(yī)療領(lǐng)域顛覆了傳統(tǒng)植入體制造。通過(guò)CT掃描患者骨骼數(shù)據(jù)，可設(shè)計(jì)多孔結(jié)構(gòu)（孔徑300-800μm），促進(jìn)骨細(xì)胞長(zhǎng)入，避免應(yīng)力屏蔽效應(yīng)。例如，顱骨修復(fù)板可精細(xì)匹配患者骨缺損形狀，手術(shù)時(shí)間縮短40%。電子束熔化（EBM）技術(shù)制造的髖關(guān)節(jié)臼杯，表面粗糙度Ra＜30μm，生物固定效果優(yōu)于機(jī)加工產(chǎn)品。此外，鉭金屬粉末因較好的生物相容性，被用于打印脊柱融合器，其彈性模量接近人骨，降低術(shù)后并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)。但金屬離子釋放問(wèn)題仍需長(zhǎng)期臨床驗(yàn)證。鎢銅復(fù)合粉末通過(guò)粉末冶金工藝制備的電觸頭，具有優(yōu)異的耐電弧侵蝕性能。

NASA“Artemis”計(jì)劃擬在月球建立3D打印基地，將要利用月壤提取的鈦、鋁粉制造居住艙，抗輻射性能較地球材料提升5倍。火星原位資源利用（ISRU）中，在赤鐵礦提取的鐵粉可通過(guò)微波燒結(jié)制造工具，減少地球補(bǔ)給依賴。深空探測(cè)器將搭載電子束打印機(jī)，利用小行星金屬資源實(shí)時(shí)修復(fù)船體。技術(shù)障礙包括：① 宇宙射線引發(fā)的粉末帶電；② 微重力鋪粉精度控制；③ 極端溫差（-150℃至+200℃）下的材料穩(wěn)定性。預(yù)計(jì)2040年實(shí)現(xiàn)地外全流程金屬制造。粉末冶金燒結(jié)過(guò)程中的液相形成機(jī)制對(duì)硬質(zhì)合金的晶粒長(zhǎng)大有決定性影響。天津因瓦合金粉末合作

梯度材料3D打印技術(shù)可實(shí)現(xiàn)金屬-陶瓷復(fù)合結(jié)構(gòu)的逐層成分調(diào)控。江蘇鈦合金粉末

高密度鎢合金粉末因其熔點(diǎn)高達(dá)3422℃和優(yōu)異的輻射屏蔽性能，被用于核反應(yīng)堆部件和航天器推進(jìn)系統(tǒng)。通過(guò)電子束熔融（EBM）技術(shù)，可制造厚度0.2mm的復(fù)雜鎢結(jié)構(gòu)，相對(duì)密度達(dá)98%。但打印過(guò)程中易因熱應(yīng)力開裂，需采用梯度預(yù)熱（800-1200℃）和層間退火工藝。新研究通過(guò)添加1% Re元素，將抗熱震性能提升至1500℃急冷循環(huán)50次無(wú)裂紋。全球鎢粉年產(chǎn)能約8萬(wàn)噸，但適用于3D打印的球形粉末（粒徑20-50μm）占比不足5%，主要依賴等離子旋轉(zhuǎn)電極霧化（PREP）技術(shù)生產(chǎn)。江蘇鈦合金粉末