鎢（熔點(diǎn)3422℃）和鉬（熔點(diǎn)2623℃）的3D打印在核聚變反應(yīng)堆與火箭噴嘴領(lǐng)域至關(guān)重要。傳統(tǒng)工藝無(wú)法加工復(fù)雜內(nèi)冷通道,，而電子束熔化（EBM）技術(shù)可在真空環(huán)境下以3000℃以上高溫熔化鎢粉,，實(shí)現(xiàn)99.2%致密度的偏濾器部件。美國(guó)ORNL實(shí)驗(yàn)室打印的鎢銅梯度材料,，界面熱導(dǎo)率達(dá)180W/m·K,，可承受1500℃熱沖擊循環(huán)。但難點(diǎn)在于打印過(guò)程中的熱裂紋控制一一通過(guò)添加0.5% LaO顆粒細(xì)化晶粒,，可將抗熱震性提升3倍,。目前，高純度鎢粉（>99.95%）成本高達(dá)$800/kg,，限制其大規(guī)模應(yīng)用,。

基于3D打印的鈦合金聲學(xué)超材料正重塑噪聲控制技術(shù),。賓夕法尼亞大學(xué)設(shè)計(jì)的“靜音渦輪”葉片,，內(nèi)部包含赫姆霍茲共振腔與曲折通道，在800-2000Hz頻段吸聲系數(shù)達(dá)0.95,，使飛機(jī)引擎噪聲降低12分貝,。該結(jié)構(gòu)需使用粒徑15-25μm的Ti-6Al-4V粉末，以30μm層厚打印500層，小特征尺寸0.2mm,。另一突破是主動(dòng)降噪結(jié)構(gòu)一一壓電陶瓷（PZT）與鋁合金復(fù)合打印的智能蒙皮,，通過(guò)實(shí)時(shí)聲波干涉抵消噪聲，已在特斯拉*卡車駕駛艙測(cè)試中實(shí)現(xiàn)40dB降噪,。但多材料界面在熱循環(huán)下的可靠性仍需驗(yàn)證,，目標(biāo)通過(guò)10^6次疲勞測(cè)試。湖南金屬材料鈦合金粉末咨詢金屬3D打印在衛(wèi)星推進(jìn)器制造中實(shí)現(xiàn)減重50%的突破,。

太空探索中,，3D打印技術(shù)正從“地球制造”轉(zhuǎn)向“地外資源利用”。NASA的“月球熔爐”計(jì)劃提出利用月壤中的鈦鐵礦（FeTiO）與氫還原技術(shù),，原位提取鈦,、鐵等金屬元素，并通過(guò)激光燒結(jié)制成結(jié)構(gòu)件,。實(shí)驗(yàn)表明,，月壤模擬物經(jīng)1600℃熔融后可打印出抗壓強(qiáng)度超20MPa的墻體模塊，密度為地球鋁合金的60%,。歐洲航天局（ESA）則開(kāi)發(fā)了太陽(yáng)能聚焦系統(tǒng),，直接在月球表面熔化月壤粉末，逐層建造輻射屏蔽層,，減少宇航員暴露于宇宙射線的風(fēng)險(xiǎn),。但挑戰(zhàn)在于月壤的高硅含量（約45%）導(dǎo)致打印件脆性明顯，需添加2-3%的粘結(jié)劑（如聚乙烯醇）提升韌性,。未來(lái),，結(jié)合機(jī)器人自主采礦與打印的閉環(huán)系統(tǒng)，或使月球基地建設(shè)成本降低70%,。

金屬-陶瓷或金屬-聚合物多材料3D打印正拓展功能器件邊界,。例如，NASA采用梯度材料打印的火箭噴嘴,，內(nèi)層使用耐高溫鎳基合金（Inconel 625）,，外層結(jié)合銅合金（GRCop-42）提升導(dǎo)熱性，界面結(jié)合強(qiáng)度達(dá)200MPa,。該技術(shù)需精確控制不同材料的熔融溫度差（如銅1083℃ vs 鎳1453℃）,，通過(guò)雙激光系統(tǒng)分區(qū)熔化。此外,，德國(guó)Fraunhofer研究所開(kāi)發(fā)的冷噴涂復(fù)合打印技術(shù),，可在鈦合金基體上沉積碳化鎢涂層，硬度提升至1500HV,，用于鉆探工具耐磨部件,。但多材料打印的殘余應(yīng)力管理仍是難點(diǎn),，需通過(guò)有限元模擬優(yōu)化層間熱分布金屬粉末的流動(dòng)性是評(píng)估其打印適用性的重要指標(biāo)。

金屬玻璃因非晶態(tài)結(jié)構(gòu)展現(xiàn)超”高“強(qiáng)度（>2GPa）和彈性極限（~2%）,，但其制備依賴毫米級(jí)薄帶急冷法,，難以成型復(fù)雜零件。美國(guó)加州理工學(xué)院通過(guò)超高速激光熔化（冷卻速率達(dá)10^6 K/s）,，成功打印出鋯基（ZrCuAlNi）金屬玻璃齒輪,，晶化率控制在1%以下，硬度達(dá)550HV,。該技術(shù)采用粒徑<25μm的預(yù)合金粉末,，激光功率密度需超過(guò)500W/mm以確保熔池瞬間冷卻。然而,，非晶合金的打印尺寸受限一一目前比較大連續(xù)結(jié)構(gòu)為10cm×10cm×5cm,，且殘余應(yīng)力易引發(fā)自發(fā)斷裂,。日本東北大學(xué)通過(guò)添加0.5%釔（Y）細(xì)化微觀結(jié)構(gòu),，將臨界打印厚度從3mm提升至8mm，拓展了其在精密軸承和手術(shù)刀具中的應(yīng)用,。

全球金屬3D打印材料市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)2025年超50億美元。廣東冶金鈦合金粉末價(jià)格

金屬3D打印正用于文物精細(xì)復(fù)原,。大英博物館采用CT掃描與AI算法重建青銅器缺失部位,，以錫青銅粉末（Cu-10Sn）通過(guò)SLM打印補(bǔ)全，再經(jīng)人工做舊處理實(shí)現(xiàn)視覺(jué)一致,。關(guān)鍵技術(shù)包括：① 多光譜分析確定原始合金成分（精度±0.3%）,；② 微米級(jí)表面氧化層打印（模擬千年銹蝕）,；③ 可控孔隙率（3-5%）匹配文物力學(xué)性能,。2023年完成的漢代銅鼎修復(fù)項(xiàng)目中，打印部件與原物的維氏硬度偏差<5HV,，熱膨脹系數(shù)差異<2%,。但文物倫理爭(zhēng)議仍存，需在打印件中嵌入隱形標(biāo)記以區(qū)分原作,。