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机械设备行业商业航天专题：3D打印有望快速渗透，带动行业降本&设计创新。金属增材制造技术在多年的发展中形成了多种工艺，在航空领域中应用较为广泛的主要有选区激光熔融技术（SLM）、激光熔化 沉积技术（LMD）、电子束熔化成形技术（EBM）、电子束自由成形制造技术（EBF）、电弧增材制造技术（WAAM）及其他高能热 源或复合热源的快速成形技术等，按增材形式，主要分为铺放金属粉末和同步送粉/送丝两种增材制造方式，直接铺放金属粉末 的增材方式精度相对更高，但是打印的体积较小。

3D打印可以实现航空航天过程中新型构型的设计建造需求。当前在新一代航天装备结构研制过程中大量采用了拓扑优化、力/热 特性点阵微元、整体化的全新设计方法，以至于新形态结构表现出异形复杂、宏-微跨尺度、功-构一体化等特征，3D打印制造 可以支撑创新设计、满足复杂构型需要，零件设计可依据“功能最优化”原则开展，可实现航空零件的轻量化制造、点阵结构 制造和多部件整体制造等。

使用增材制造之后，火箭发动机等复杂部件的成本可以降低1/5-1/3，这是由材料利用率提升、设计优化、流程缩短、零部件 集成等多因素组合达成的结果，但是由于各向异性、材料、生产效率等方面技术瓶颈，3D打印仍需在部分技术领域攻关。

国内外3D打印技术均深度参与到航空航天设计建造领域。以Raptor3为例，先进金属3D打印工艺的使用将大量的管线整合到引擎 中，使得Raptor3减重7%，推力相较于Raptor2高出21% ，比初代Raptor提高了51%。我国企业如铂力特自2019年与蓝箭航天合作 以来，铂力特已在多个火箭发射任务中提供关键零部件制造服务，推动客户从工程化到批量生产的转型。除此之外，3D打印技 术还可以在商业航天领域帮助回收利用火箭、在太空轨道进行零部件生产。

2024年全球增材制造市场规模达219亿美元(约1588亿元人民币)，同比增长9.1%。市场收入主要来自四大领域:打印服务(101亿 美元)、设备销售及服务(60亿美元)、材料供应(44亿美元)和软件解决方案(14亿美元)； 2024年,全球三维印刷卫星市场价值为 1.789亿美元,估计从2025年到2034年复合增长率为26.3%；而3D打印火箭市场复合年增长率预计将达到 22.84%，到2032年收入 将达到约29亿美元。