4D打印通過材料自變形能力實現(xiàn)結(jié)構(gòu)隨時間或環(huán)境變化的功能,。鎳鈦諾（Nitinol）形狀記憶合金粉末的SLM打印技術(shù)，可制造體溫“激”活的血管支架——在37℃時直徑擴張20%,，恢復預設(shè)形態(tài),。德國馬普研究所開發(fā)的梯度NiTi合金，通過調(diào)控鉬（Mo）摻雜量（0-5%）,，使相變溫度在-50℃至100℃間精確可調(diào)，適用于極地裝備的自適應密封環(huán),。技術(shù)難點在于打印過程的熱循環(huán)會改變奧氏體-馬氏體轉(zhuǎn)變點,，需通過800℃×2h的固溶處理恢復記憶效應。4D打印的航天天線支架已通過ESA測試,，在太空溫差（-170℃至120℃）下自主展開,，展開誤差<0.1°，較傳統(tǒng)機構(gòu)減重80%,。

鎳基高溫合金（如Inconel 718、Hastelloy X）是航空發(fā)動機渦輪葉片的主要材料,。3D打印可制造內(nèi)部冷卻流道等傳統(tǒng)工藝無法實現(xiàn)的復雜結(jié)構(gòu),，使葉片耐溫能力突破1000℃。然而,，高溫合金粉末的打印面臨兩大難題：一是打印過程中易產(chǎn)生元素偏析（如Al,、Ti的蒸發(fā)），需通過調(diào)整激光功率和掃描速度優(yōu)化熔池穩(wěn)定性,；二是后處理需結(jié)合固溶強化和時效處理,，以恢復γ'強化相分布。美國NASA通過EBM（電子束熔化）技術(shù)打印的Inconel 718渦輪盤,，抗蠕變性能提升15%,，但粉末成本高達$300-500/kg。未來,，低成本回收粉末的再利用技術(shù)或成行業(yè)突破口,。 黑龍江鈦合金鈦合金粉末價格電子束熔融（EBM）技術(shù)適合鈦合金的高效打印。

金屬玻璃因非晶態(tài)結(jié)構(gòu)展現(xiàn)超”高“強度（>2GPa）和彈性極限（~2%）,，但其制備依賴毫米級薄帶急冷法,，難以成型復雜零件,。美國加州理工學院通過超高速激光熔化（冷卻速率達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550HV。該技術(shù)采用粒徑<25μm的預合金粉末,，激光功率密度需超過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,，且殘余應力易引發(fā)自發(fā)斷裂,。日本東北大學通過添加0.5%釔（Y）細化微觀結(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)刀具中的應用,。

基于3D打印的鈦合金聲學超材料正重塑噪聲控制技術(shù)。賓夕法尼亞大學設(shè)計的“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0.95，使飛機引擎噪聲降低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,。另一突破是主動降噪結(jié)構(gòu)——壓電陶瓷（PZT）與鋁合金復合打印的智能蒙皮,，通過實時聲波干涉抵消噪聲，已在特斯拉電動卡車駕駛艙測試中實現(xiàn)40dB降噪,。但多材料界面在熱循環(huán)下的可靠性仍需驗證,，目標通過10^6次疲勞測試。金屬粉末的粒徑分布直接影響3D打印的成型質(zhì)量,。

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，并通過激光燒結(jié)制成結(jié)構(gòu)件,。實驗表明,，月壤模擬物經(jīng)1600℃熔融后可打印出抗壓強度超20MPa的墻體模塊，密度為地球鋁合金的60%,。歐洲航天局（ESA）則開發(fā)了太陽能聚焦系統(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險,。但挑戰(zhàn)在于月壤的高硅含量（約45%）導致打印件脆性明顯,，需添加2-3%的粘結(jié)劑（如聚乙烯醇）提升韌性。未來,，結(jié)合機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3D打印在衛(wèi)星推進器制造中實現(xiàn)減重50%的突破,。鈦合金鈦合金粉末

3D打印的鈦合金建筑節(jié)點正提升高層建筑抗震等級。日本清水建設(shè)開發(fā)的X型節(jié)點（Ti-6Al-4V ELI）,，通過晶格填充與梯度密度設(shè)計,，能量吸收能力達傳統(tǒng)鋼節(jié)點的3倍，在模擬阪神地震（震級7.3）測試中,，塑性變形量控制在5%以內(nèi),。該結(jié)構(gòu)使用粒徑53-106μm粗粉，通過EBM技術(shù)以0.2mm層厚打印,，成本高達$2000/kg,，未來需開發(fā)低成本鈦粉回收工藝。迪拜3D打印辦公樓項目中,，此類節(jié)點使建筑整體抗震等級從8級提升至9級，但防火涂層（需耐受1200℃）與金屬結(jié)構(gòu)的兼容性仍是難題,。鈦合金鈦合金粉末