金属3D打印一般利用激光、电子束能量源熔化金属粉末，使得金属粉末熔结，堆积形成一个整体结构。在整个工艺中金属粉末的输入方式有两种，铺粉和送粉。根据不同送粉方式，金属 3D 打印工艺原理分为定向能量沉积（也称为送粉）和粉末床选区熔化（也叫为铺粉）。铺粉指把金属粉末铺到基板上，形成一个薄层，然后通过激光熔化薄层上的特定区域进而熔结在一起。与铺粉相比，送粉未形成薄层，通过粉末喷嘴直接把粉末输送到激光在基体上形成的熔池中，熔结形成一个整体。主流的金属 3D 打印技术根据原理可以大致分为激光选区熔化技术（SLM）、电子束熔化成形（EBM）、激光净成形技术（LENS）电子束熔丝沉积技术（EBF）。
定向能量沉积与粉末床选区融化技术特征差异使其应用领域有所差别
资料来源：铂力特，立鼎产业研究中心
金属 3D 打印工艺中金属粉末质量是影响最终打印部件结构及性能的关键因素之一，目前国内制粉水平接近国外但仍有差距。金属粉末质量越好，粒径越小，其打印出的产品致密性、机械性能越好。国外公司 3D Systems 制出的粉末粒径为 6-9μm,国内钢研高纳生产粉末粒径为 10μm。铂力特公司建成的粉末生产线，可用于其自制的 3D 打印设备，提高打印产品质量。根据铂力特招股书，其研制粉末粒径最低为 20μm 左右，与国内外先进公司有一定差距。国内金属增材制造企业自产金属粉末仍有改进空间
资料来源：各公司资料整理，立鼎产业研究中心
对于金属 3D 打印（增材制造）而言，其特性决定了它的应用将是传统制造工艺的重要补充而非完全替代，且体现在不同行业的不同环节上应用均有所差异。与使用数控机床相比，增材制造的每个零件成本更加高昂，且每个零件制造时间为数小时而非数分钟（同样不包含精加工和各类后期加工时间）。相对于传统制造业擅长的批量化、规模化生产领域，3D 打印效率较低、成本较高。此外，3D 打印机目前功能比较单一，对于不同的材料，可能需要不同型号、工艺的打印机，这就需要制造企业购置多台不同型号打印机，增加了生产成本。尽管如此，某些零件只可能通过 3D 打印制作，如上文所述的部件内几何蜂窝结构。另外，当零件量过低时，如原型制作以及模具应用环节，传统制造方法和减材制造工艺不适用或者成本过高、时间过长时，则也‚只可‛采用 3D 打印方法。基于 3D 打印自身的特点，从环节上来看，3D 打印更偏向于设计端，更适用于部分小批量、个性化、定制化高端产品的设计与生产，在铸模、铸件、工具、模具和夹具上亦有更广泛的应用。行业特性不同，金属增材制造在不同行业可运用环节也有所不同，增材制造偏向工艺补充
资料来源：德勤，立鼎产业研究中心
金属增材制造技术发展中有三个重要的因素，设备、材料和工艺，目前在这三方面还有提高的空间。为了扩大 3D 打印技术的应用规模，金属增材制造技术正在朝着低成本、大尺寸、多材料、高精度、高效率方向发展。（1）金属增材设备朝着大型化、专业化方向发展。随着对打印大尺寸结构和特定领域的需求不断增加，金属 3D 打印设备朝着大型化、专业化发展已经成为趋势。（2）可打印原材料不断增加，复合材料打印开始出现。目前应用于金属 3D 打印的原材料种类偏少、材料质量不高，随着增材制造在工业领域的不断渗透，市场对于金属3D 打印可实现多材料混合打印的需求也逐步上升。此外，多种复合材料同时打印开始出现，可结合不同材料的优点。（3）开发新的金属增材制造技术。传统的金属增材制造技术存在高成本、效率低等问题，其中效率低也是限制增材制造在许多领域替代传统减材制造的关键因素之一。预计随着未来该技术的逐渐成熟，如激光功率的提高、打印路径的优化等，增材制造生产速率或有所改进。略••••完整报告请咨询客服
