2.1　金属3D打印技术概述

金属3D打印是目前3D打印技术和产业发展最为迅速的方向。美国专门从事3D打印技术咨询服务的Wohlers协会的统计结果表明，2012～2016年，全球工业级金属3D打印装备销售量年均增长率达到50%，是同期非金属3D打印装备的年均增长率（15.62%）的三倍之多。2017年新增1768台，增速超过80%，总装机量已达到5743台。为此，2018年，全球3D打印金属粉末市场增长了41%。

在装备技术的带动下，金属3D打印材料研究体系不断丰富，钛合金、镍基高温合金、铝合金、不锈钢等金属材料的3D打印技术日益成熟。2017年9月，Nature杂志报道了一种基于纳米形核剂的普适性3D打印技术，有效解决了Al合金3D打印过程中开裂的技术难题，制备的7075和6061铝合金的强度已接近锻造铝合金的水平。2017年10月，Nature Materials报道通过3D打印工艺参数的优化和控制，制备了微观组织横跨6个尺度的多级结构高强韧316L不锈钢，其强度和塑性远超传统铸造和锻造316L不锈钢。

金属3D打印装备和材料的发展极大带动了应用市场的繁荣，应用端已呈现快速扩展态势。航空航天和生物医疗是目前金属3D打印技术应用的两个主要领域。美国通用电气公司计划将在2020年采用金属3D打印技术制造10万个航空发动机用燃油喷嘴及6万个钛铝叶片。除航空航天外，全球采用金属3D打印技术制备的钛合金髋臼杯临床应用已超过10万例。

总之，金属3D打印技术具有的高性能自由实体成形制造特征，使其在航空航天、生物医疗、动力能源等高技术相关领域具有广阔的应用前景，并已对这些领域的技术进步产生了革命性的影响。鉴于此，世界各国纷纷将金属3D打印作为未来产业发展新的增长点重点培育，力争抢占未来科技和产业制高点。