在先进制造领域持续革新的浪潮中，金属 3D 打印技术已成为推动现代工业转型升级的核心力量。其中，金属粉末 3D 打印与金属丝材 3D 打印作为两大主流技术路径，凭借各自独特的技术特性和应用优势，共同构建起金属增材制造的核心体系，有力地推动着行业不断向前发展。
一、金属 3D 打印技术的发展现状
（一）金属粉末 3D 打印技术
金属粉末 3D 打印因高精度和广泛的材料适用性备受瞩目。该技术成型精度高、表面质量好，能制造出包含内部晶格、薄壁结构等复杂精细的零件，适用于航空航天、医疗等对精度要求极高的领域。在材料选择上，几乎所有可制成粉末的金属材料，如高性能合金、贵金属等，都能用于 3D 打印，可满足不同应用场景对材料性能的特殊需求。而且，同一台金属粉末 3D 打印设备，通过更换粉末材料和调整工艺参数，就能打印多种材料的零件，设备通用性强。
不过，金属粉末 3D 打印也存在显著缺点。其材料成本高昂，金属粉末制备工艺复杂，且打印过程中未熔化的粉末难以完全回收再利用。受粉末颗粒结合方式限制，零件内部易产生微小孔隙，影响致密度和力学性能，通常需要热等静压等后续处理工艺来提升致密度。此外，该技术采用逐层烧结或熔化的成型方式，打印速度慢，制造大型零件的周期长。设备还需精确控制粉末铺展、激光或电子束能量等参数，结构复杂，价格昂贵，维护成本高。
（二）金属丝材 3D 打印技术
金属丝材 3D 打印凭借高效和低成本的优势，在制造业中占据一定份额。该技术材料利用率高，打印时金属丝材基本能全部利用，废料少；丝材制备工艺简单，设备结构相对不复杂，整体成本较低，维护也更便捷。以电弧增材制造技术为例，其沉积速率快，适合制造大型金属构件，能大幅提升生产效率；并且，丝材熔化堆积形成的零件致密度较高，内部孔隙和缺陷较少，力学性能良好。
但金属丝材 3D 打印也有局限性。其成型精度有限，难以制造精细复杂的结构，表面粗糙度较大，往往需要后续加工处理。目前，可用于 3D 打印的金属丝材种类相对较少，主要集中在不锈钢、镍合金、钛合金等常见金属材料，特殊性能要求的金属材料难以制成适用丝材。
金属丝材 3D 打印技术主要有电弧增材制造（WAAM）、电子束熔丝沉积（EBF3）和激光金属沉积（LMD）这几种类型。其中，电弧增材制造利用电弧作为热源熔化并逐层堆积金属焊丝，具有沉积速率高、材料利用率高、设备成本低和可制造大型零件的优点，但存在精度较低、组织性能不均匀、需大量后续加工的缺点。电子束熔丝沉积在真空环境下，以电子束为热源，能量密度高、可避免金属氧化、精度较高，适用于制造高性能零件，但设备复杂昂贵、制造效率低、操作要求高。激光金属沉积采用激光束作热源，能实现高精度成型、零件组织性能好、可制造复杂结构且与基体结合强度高，不过以往存在设备价格昂贵、沉积速率低、对材料要求高的问题。
二、金属 3D 打印技术的发展趋势
近年来，激光丝材沉积技术取得突破性进展，曾经制约其应用的关键瓶颈正逐步被突破。以中科中美激光科技有限公司研发的中心送丝激光 3D 打印设备为例，通过技术创新，该设备的激光功率可以做到6000W到20000W，激光熔丝沉积速率提升至 3 - 10 公斤 / 小时，与电弧丝材 3D 打印技术相当；同时，对丝材的性能要求大幅降低，市场上通用的电弧丝材，如各种不锈钢焊丝、镍基合金焊丝、钛合金焊丝等，只要丝径在 0.8mm - 3.0mm 范围内，均可直接用于 3D 打印，显著拓宽了材料选择范围；在成本控制方面，设备价格从过去的数百万元降至数十万元，极大降低了技术应用门槛，为金属丝材 3D 打印技术的市场普及奠定了坚实基础。随着技术的不断创新，未来金属 3D 打印技术有望在精度、效率、成本和材料适应性等方面实现更大突破，进一步拓展应用领域，推动制造业向智能化、数字化转型。
