自上世纪80年代3D打印技术，又称增材制造，如图1所示。开创以来，各界普遍预期该技术将革新复杂零件的制造，从医疗植入物到喷气发动机部件。

选区激光烧结SLS技术催生了许多新兴的三维打印技术，如近年来发展迅速的电子束熔化技术，在真空环境下，用30至60kV的电压产生的电子束熔化金属粉末。

图1 金属增材制造

此外，还有目前主流的金属三维打印技术，激光选区熔融技术（Selective Laser Melting，SLM）是比SLS技术工艺流程更为简单的金属粉末急速成型技术（如图2所示），是将低熔点废金属粉末在烧结后成为高熔点粉末，并最终融化成型的过程。

其加工的金属材料选用一般为镍基合金、贵金属和不锈钢等单一组分金属粉末，通过利用110W/cm2以上能量密度的激光束快速完全融化金属粉末，经预设可凝固出任意形状零件，采用该项技术形成的零件几乎完全致密能够适用于航空航天、珠宝加工和微电子等各高精行业，因此被工业界认为具有长远的发展前景。

图2 选区激光熔融（SLM）示意图

与此同时，金属行业发展同时促进着三维打印产业技术的不断深入拓展，激光选区熔化技术是增材制造体系中最前沿和最具发展应用潜力的技术之一。

目前，SLM技术行业在全球有六大巨头，包括三维打印行业的创始者3D Systems，Stratasys，领先的工业级三维打印机生产商EOS，桌面级三维打印界的首家企业Makerbot，来自德国的另一家巨头、金属三维打印机厂商SLM Solutions，纽约三维打印耗材厂商Graphene 3D Lab。

该行业的主要研究的国家主要集中在德国、英国、日本和美国等，国外产品价格昂贵，且绝大部分技术垄断，工艺参数固化。

近年来，美国通用电气（GE）公司也成立了金属材料激光熔融三维打印研发团队，并且在2012年收购了Morris和RQM两家专业从事SLM制造技术的公司。

图3 GE公司3D打印发动机器件

GE公司更是希望将采用SLM技未生产制造的燃油喷嘴应用在LEAP喷气发动机中，毎台发动机预计使用19个该燃油喷嘴。

图4 GE公司3D打印机

2012年NASA马歇尔航天中成功采用SLM技术制造了复杂结构的金属零部件样件，希望应用于"太空发射系统"重型运载火箭。

2013年8月NASA对采用SLM技术制造的J-2X发动机喷注器样件进行了热试，证明了SLM技术制造的金属零部件可以满足发动机的使用要求。

还有欧洲AirBus公司已经在A300和A350XWB机型上使用了金属三维打印技术制造的支架类零件。

纵观工业下游的需求场景，医疗、航空航天、汽车将有望成为三维打印技术的主力爆发点，尤其是航空航天设备制造是SLM三维打印技术最具前景的应用领域之一。

这主要源于，第一，适应航空航天设备“多品种、小批量”的多种合金特点，第二，出于减重与强度要求，SLM成形零件精度高和良好力学性能，契合于航空航天设备中复杂结构件或大型异构件，第三，SLM三维打印的增量制造方式可将原材料利用率提高至90%以上。

正如最近，金属粉末材料SLM技术制造商Arconic已与空客达成协定，为A320提供SLM 三维打印的高温镍超级合金的管道组件和钛制管道机身组件。

这些SLM三维打印零部件的工业应用，无疑为金属三维打印注入了信任力量，尽管在材料和工艺方面还存在一些工艺共性问题有待解决。

国内外已有很多学者对激光选区熔化技术的设备研发、软件开发、材料工艺、成型工艺、应用探索等方面进行深入研究。

在成型工艺，缺陷控制、应力控制、成形微观组织演变和提高成形件力学性能等方面开展了大量研究工作。