電子束熔化（EBM）在真空環(huán)境中利用高能電子束逐層熔化金屬粉末，其能量密度可達激光的10倍以上，特別適合加工高熔點材料（如鈦合金、鉭和鎳基高溫合金）。EBM的預熱溫度通常為700-1000℃，可明顯降低殘余應力，避免零件開裂。例如，GE航空采用EBM制造LEAP發(fā)動機的燃油噴嘴，將傳統(tǒng)20個零件集成為單件，減重25%，耐溫性能提升至1200℃。但EBM的打印精度（約100μm）低于SLM，表面需后續(xù)機加工。此外，真空環(huán)境可防止金屬氧化，但設備成本和維護復雜度較高，限制了其在中小企業(yè)的普及。銅合金粉末憑借其高導電性和導熱性，被用于打印定制化散熱器、電磁屏蔽件及電力傳輸組件。遼寧冶金粉末合作

通過原位合金化技術，3D打印可制造組分連續(xù)變化的梯度材料。例如，NASA的GRX-810合金在打印過程中梯度摻入0.5%-2%氧化釔顆粒，使高溫抗氧化性提升100倍，用于超音速燃燒室襯套。另一案例是銅-鉬梯度熱沉：銅端熱導率380W/mK，鉬端熔點2620℃，界面通過過渡層（添加0.1%釩）實現(xiàn)無缺陷結(jié)合。挑戰(zhàn)在于元素擴散控制：需在單道熔池內(nèi)實現(xiàn)成分精確混合，激光掃描策略采用螺旋漸變路徑，能量密度從200J/mm逐步調(diào)整至500J/mm。德國Fraunhofer研究所已成功打印出熱膨脹系數(shù)梯度變化的衛(wèi)星支架，溫差適應范圍擴展至-180℃~300℃。臺州冶金粉末廠家3D打印金屬粉末的粒徑分布和球形度直接影響打印件的致密性和機械性能。

3D打印鋯合金（如Zircaloy-4）燃料組件包殼，可設計內(nèi)部蜂窩結(jié)構(gòu)，提升耐壓性和中子經(jīng)濟性。美國西屋電氣通過EBM制造的核反應堆格架，抗蠕變性能提高50%，服役溫度上限從400℃升至600℃。此外，鎢銅復合部件用于聚變堆前列壁裝甲，銅基體快速導熱，鎢層耐受等離子體侵蝕。但核用材料需通過嚴苛輻照測試：打印件的氦脆敏感性比鍛件高20%，需通過熱等靜壓（HIP）和納米氧化物彌散強化（ODS）工藝優(yōu)化。中廣核已建立全球較早3D打印核級部件認證體系。

冷噴涂技術以超音速（Mach 3）噴射金屬顆粒，通過塑性變形固態(tài)沉積成型，適用于熱敏感材料。美國VRC Metal Systems采用冷噴涂修復直升機變速箱齒輪，結(jié)合強度300MPa，成本較激光熔覆降低60%。NASA將冷噴涂鋁用于國際空間站外殼修補，抗微隕石撞擊性能提升3倍。挑戰(zhàn)包括：① 粉末需高塑性（如純銅、鋁）；② 基體表面需噴砂處理（粗糙度Ra 5μm）；③ 沉積效率50-70%。較新進展中，澳大利亞Titomic公司開發(fā)動力學冷噴涂（Kinetic Spray），沉積速率達45kg/h，可制造9米長船用螺旋槳。金屬粉末的流動性指數(shù)（Hall Flowmeter）是評估3D打印鋪粉質(zhì)量的關鍵指標。

鈦合金是3D打印領域廣闊使用的金屬粉末之一，因其高的強度重量比、耐腐蝕性和生物相容性而備受青睞。通過選擇性激光熔化（SLM）技術，鈦合金粉末被逐層熔融成型，可制造復雜航空部件如渦輪葉片、發(fā)動機支架等。其致密度可達99.5%以上，力學性能接近鍛造材料。近年來，科研團隊通過優(yōu)化粉末粒徑（15-45μm）和工藝參數(shù)（激光功率、掃描速度），進一步提升了零件的抗疲勞性能。此外，鈦合金在醫(yī)療植入物（如人工關節(jié)）領域的應用也推動了低氧含量（<0.1%）粉末的開發(fā)。粉末冶金鐵基材料通過滲銅處理，可同時提升材料的強度與耐磨性能。寧夏鋁合金粉末合作

鎳基高溫合金粉末通過3D打印可生成耐1200℃極端環(huán)境的航空發(fā)動機燃燒室部件。遼寧冶金粉末合作

SLM是目前應用廣的金屬3D打印技術，其主要是通過高能激光束（功率通常為200-1000W）逐層熔化金屬粉末，形成致密實體。工藝參數(shù)如激光功率、掃描速度和層厚（通常20-50μm）需精確匹配：功率過低導致未熔合缺陷，過高則引發(fā)飛濺和變形。為提高效率，多激光系統(tǒng)（如四激光*掃描）被用于大尺寸零件制造。SLM適合復雜薄壁結(jié)構(gòu)，例如航空航天領域的燃油噴嘴，傳統(tǒng)工藝需20個部件組裝，SLM可一體成型，減少焊縫并提升耐壓性。然而，殘余應力控制仍是難點，需通過基板預熱（比較高達500℃）和支撐結(jié)構(gòu)優(yōu)化緩解開裂風險。遼寧冶金粉末合作