金屬粉末的循環(huán)利用是降低3D打印成本的關(guān)鍵。西門(mén)子能源開(kāi)發(fā)的粉末回收站,，通過(guò)篩分（振動(dòng)篩目數(shù)200-400目）,、等離子球化（修復(fù)衛(wèi)星球）與脫氧處理（氫還原）,，使316L不銹鋼粉末復(fù)用率達(dá)80%，成本節(jié)約35%,。但多次回收會(huì)導(dǎo)致粒徑分布偏移——例如,，Ti-6Al-4V粉末經(jīng)5次循環(huán)后，15-53μm比例從85%降至70%,，需補(bǔ)充30%新粉,。歐盟“AMPLIFII”項(xiàng)目驗(yàn)證，閉環(huán)系統(tǒng)可減少40%的粉末廢棄,，但氬氣消耗量增加20%,，需結(jié)合膜分離技術(shù)實(shí)現(xiàn)惰性氣體回收,。在深海裝備領(lǐng)域，鈦合金3D打印部件憑借耐腐蝕性和高比強(qiáng)度,，替代傳統(tǒng)鍛造工藝降低成本,。金屬鈦合金粉末

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(lài)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（Zr??Cu??Al??Ni?）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/mm2以確保熔池瞬間冷卻。然而,，非晶合金的打印尺寸受限——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(guān)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。

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?。M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。

3D打印金屬材料（又稱(chēng)金屬增材制造材料）是高級(jí)制造業(yè)的主要突破方向之一,。其技術(shù)原理基于逐層堆積成型,，通過(guò)高能激光或電子束選擇性熔化金屬粉末，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的直接制造,。與傳統(tǒng)鑄造或鍛造工藝相比,，3D打印無(wú)需模具,，可大幅縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，尤其適用于航空航天領(lǐng)域的小批量定制化部件,。例如,，GE航空采用鈦合金3D打印技術(shù)制造的燃油噴嘴，將20個(gè)傳統(tǒng)零件整合為單一結(jié)構(gòu),，重量減輕25%,，耐用性明顯提升。然而,，該技術(shù)對(duì)粉末材料要求極高,，需滿(mǎn)足低氧含量、高球形度及粒徑均一性,，制備成本約占整體成本的30%-50%,。未來(lái)，隨著等離子霧化,、氣霧化技術(shù)的優(yōu)化,，金屬粉末的工業(yè)化生產(chǎn)效率有望進(jìn)一步提升。鈦-鋁復(fù)合材料粉末可優(yōu)化打印件的強(qiáng)度與耐蝕性,。

定制化運(yùn)動(dòng)裝備正成為金屬3D打印的消費(fèi)級(jí)市場(chǎng),。意大利Campagnolo公司推出鈦合金打印自行車(chē)曲柄，根據(jù)騎手功率輸出與踏頻數(shù)據(jù)優(yōu)化晶格結(jié)構(gòu),，重量減輕35%（280g）,，剛度提升20%。高爾夫領(lǐng)域,，Callaway的3D打印鈦桿頭（6Al-4V ELI）通過(guò)內(nèi)部空腔與配重塊拓?fù)鋬?yōu)化,，將甜蜜點(diǎn)面積擴(kuò)大30%，職業(yè)選手擊球距離平均增加12碼,。但個(gè)性化定制導(dǎo)致單件成本超2000,，需采用AI生成設(shè)計(jì)（耗時(shí)從8小時(shí)壓縮至20分鐘）與分布式打印網(wǎng)絡(luò)降低成本，目標(biāo)2025年實(shí)現(xiàn)2000,，需采用AI生成設(shè)計(jì)（耗時(shí)從8小時(shí)壓縮至20分鐘）與分布式打印網(wǎng)絡(luò)降低成本,，目標(biāo)2025年實(shí)現(xiàn)500以下的消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品。銅合金粉末因高導(dǎo)熱性被用于熱交換器3D打印,。西藏鈦合金鈦合金粉末廠(chǎng)家

金屬粉末的球形度提升技術(shù)是當(dāng)前材料研發(fā)的重點(diǎn),。金屬鈦合金粉末

工業(yè)金屬部件正通過(guò)嵌入式傳感器實(shí)現(xiàn)智能運(yùn)維。西門(mén)子能源在燃?xì)廨啓C(jī)葉片內(nèi)部打印微型熱電偶（材料為Pt-Rh合金）,，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度分布（精度±1℃）,，并通過(guò)LoRa無(wú)線(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)。該傳感器通道直徑0.3mm，與結(jié)構(gòu)同步打印,，界面強(qiáng)度達(dá)基體材料的95%,。另一案例是GE的3D打印油管接頭，內(nèi)嵌光纖布拉格光柵（FBG）,，可檢測(cè)應(yīng)變與腐蝕,，預(yù)測(cè)壽命誤差<5%。但金屬打印的高溫環(huán)境會(huì)損壞傳感器,，需開(kāi)發(fā)耐高溫封裝材料（如Al?O?陶瓷涂層）,，并在打印中途暫停以植入元件，導(dǎo)致效率降低30%,。金屬鈦合金粉末