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金属增材制造行业研究：方兴未艾，星辰大海。增材制造（Additive Manufacturing, AM, 俗称“3D 打印”）是具 有颠覆性的先进制造技术。增材制造以三维数字模型为基础， 将材料通过分层制造、逐层叠加的方式制造出实体零件。其优 势在于短研发周期、复杂结构制造、轻量化、高材料利用率、 强力学性能等。反之金属增材制造在可加工材料种类、加工精 度、表面粗糙度、加工效率方面逊于传统精密加工，在大规模 生产上成本处于劣势，因此增材制造的主要应用场景为：小批 量、复杂化、轻量化、定制化、功能一体化零部件制造。

 金属增材制造技术以 PBF、DED 为主要路线

金属增材制造工艺原理主要为粉末床熔融（PBF）和定向能量 沉积（DED）两大类别。前者适用于精密成型，后者适用于高 效率大尺寸应用场景。当前 PBF 应用最广泛，DED 市场份额逐 步提升。2021 年 PBF 和 DED 分别在金属增材制造市场中占据 83.8%和 9.1%的市场份额，预计到 2026 年 PBF 与 DED 市场份 额分别下降至 74%和 8.6%。且金属增材制造成熟度及产业化水 平最高的技术路线主要集中在 PBF、DED，其中 L-PBF（基于 激光的 PBF，以 SLM 为代表）在产业中应用最为广泛，E-PBF （基于电子束的 PBF，以 EBM 为代表）排名第二。

SLM 是目前应用最广泛的金属增材制造技术，广泛用于制造航 空航天、汽车模具等领域的精密零部件。SpaceX 使用 SLM 技术 制造二代龙飞船引擎室，解决了复杂结构制造、缩短火箭发动 机交货期、降低制造成本。

电子束熔融技术(Electron Beam Melting）是新兴的先进金属增材制造技术，已广泛应用于快速原型制作、 快速制造、工装和生物医学工程等领域。EBM 技术应用助力航空航天零部件生产发展，减轻发动机零部件重 量，提高燃油效率，并且有效提高增材制造技术在航空航天领域的渗透率。

激光近净成形技术是无需后处理的金属直接成形方法，也是 DED 中研究和应用最广泛的技术。该技术不 仅能直接打印出三维金属零件，还能在已有零件上进行打印。因此在制造或修复高附加值的产品，比如航空发 动机或机床部件中得到广泛应用。LENS(激光近净成型)技术能够实现梯度材料、复杂曲面修复，在大型器件的 修复上正不断地发挥作用，是链接传统制造与 3D 打印的桥梁。

电子束熔丝沉积成形技术（Electron Beam Wire Deposition, EBWD）是以电子束作为激活源的前沿 DED 技术，具有速度快、成本低、打印尺寸大等优点。Sciaky 公司推出的 EBAM 技术实现了沉积速率大幅提升。 电弧增材制造技术（Wire and Arc Additive Manufacture, WAAM）使用电弧作为激活源，是一种成本极 大降低的大尺寸高效率金属增材制造技术。WAAM 打印精度较低，但是打印尺寸较大。WAAM 的特点让其很 适合以高价值的材料制造中等复杂程度的大尺寸零件。