金屬3D打印位于整個3D打印產業鏈的頂端，是3D打印體系中最前沿和最有潛力的技術，對于深化制造業改革和創建新型生產方式具有舉足輕重的作用。同時，金屬3D打印也是增材制造拓展市場的“先行者”，通過關鍵領域的應用將3D打印延伸到社會的全領域。

所以，對于金屬3D打印技術的研究和探索一直是行業關注的焦點，目前主流金屬3D打印主要是以激光或電子束為熱源、以金屬粉末為材料的方法，設備本身動則上百萬，尤其是可用的金屬粉末價格高昂。

近年來隨著金屬3D打印地位在制造業中的優勢凸顯，吸引了越來越多的資本和科研力量進入了該領域，圍繞著改進技術、降低成本兩大主題，世界各地涌現出了不少新的金屬3D打印方法，雖然這些技術還未進入主流市場，但其創新成型方式和應用空間暗藏潛力，可作為借鑒為行業打開新的思路。

長絲金屬打印FMP技術

長絲金屬打印是由EVO-tech公司開發的，接近激光燒結，因為它使用一定體積的金屬粉末，其在再固化成所需形狀之前被選擇性地熔融。EVO-tech的創新是首先處理這種金屬粉末以形成長絲，類似于FDM或FFF 3D打印中使用的塑料細絲。用于擠出方法的金屬絲已經可用，但與此不同，EVO-tech的技術能夠生產與金屬粉末一樣接近金屬的部件。

在選擇金屬粉末用于長絲之后，將合適的粘合材料（通常是某種聚合物）與其混合。然后將所得的顆粒原料形成為長絲。該金屬絲可以在壓力和高溫下通過噴嘴擠出。到目前為止，這一步已經使用EVO-tech的EVO-lizer 3D打印機實現，該打印機專為具有硬化、高溫噴嘴（高達330攝氏度）和高溫打印床的工藝而設計。

納米級金屬3D打印技術

CytoSurge的核心技術是專利的FluidFM技術，FluidFM技術是一種重塑微管技術，FluidFM移液器微管有比人類頭發的直徑還要小500倍的孔徑。這種獨特的結合了顯微鏡和微流控技術提升業界的應用程序到一個更高的水平，并帶來真正獨特的組合，FluidFM的應用領域包括從單細胞生物到表面分析以及更多，帶來最苛刻的納米操作任務實驗的靈活性。

CytoSurge與瑞士聯邦工學院的聯合使得FluidFM技術與3D打印幾乎深度結合起來，瑞士聯邦工學院通過整合FluidFM Probes到打印機上，發現不僅僅可以實現例如金、銀、銅這些金屬的納米級打印，還可以打印細胞和復合材料。

原子擴散增材制造(ADAM)

Markforged在2017年CES上展示了一款新型的金屬3D打印機MetalX，使用的是一種稱為原子擴散增材制造(ADAM)的突破性技術。 這種方法類似于熔融沉積，將塑料粘合劑包裹金屬粉末，打印完成之后，在燒結爐中將塑料粘合劑去除，同時將金屬粉末燒結成型，其金屬部件的致密度可達95 %—99%。

此外，得益于與基于云軟件Eiger的在線激光檢查，用戶可以在軟件上檢查每個打印圖層，對打印部件進行監控。

目前，MetalX可以3D打印17-4和303高端不銹鋼，還有其他幾種用于注塑成型的工具鋼A-2，D-2、M-2，以及6061和7075鋁、6AL 4V鈦都在研發中。

液態金屬3D打印

VaderSystems是一家由父子兩人Scott 和Zachary Vader創立的企業，他們發明了一種液態金屬3D打印的方法，將鋁線在750攝氏度的條件下熔化，然后液態金屬在一個包裹著電磁場的1200 °C的排出室內通過噴嘴噴射出液滴，整個過程逐層沉積，500微米的液滴大小可以達到1000滴/秒或1磅/小時的打印速度。

所使用的材料為標準的鋁絲，比金屬粉末的成本要低，但是打印機本身并不便宜，每臺售價40萬美元（約人民幣276萬）。

目前這家公司已經賣出了第一臺機器MK1，買方為羅徹斯特理工學院。該公司又在繼續開發第二代機器MK2，將擁有10個噴嘴，速度提升30倍，打印材料也將拓展到銅。

納米粒噴射（NPJ）

Xjet是一家以色列初創公司，他們開發過一種突破性的新的金屬3D打印解決方案：納米粒噴射或稱為NPJ3D打印。NPJ使用納米粒來創造特殊的液態金屬，然后再快速地將這些液態金屬噴射成液滴，逐層成型，目前該技術還可以噴射含有陶瓷納米顆粒的液滴。隨后，在高溫構建室內蒸發液體，從而迫使金屬、陶瓷納米粒形成一個真正的、高細節度的零件。這些零件隨后會被燒結，其支撐結構會被手動拆除，更重要的是它的分辨率可以達到1微米的層厚。

智能微鑄鍛金屬3D打印新技術

由華中大數字裝備與技術國家重點實驗室張海鷗教授主導研發的金屬3D打印新技術“智能微鑄鍛”，成功制造出世界首批3D打印具有鍛件性能的高端金屬零件。這一技術，改變了長期以來由西方引領的“鑄鍛銑分離”的傳統制造歷史。

新技術創造性地將金屬鑄造、鍛壓技術合二為一，大幅提高了制件強度和韌性，提高了構件的疲勞壽命和可靠性。同時，新技術省去了傳統巨型鍛壓機的成本，可通過計算機直接控制成形路徑，大大降低了設備投資和原材料成本。目前，這一技術已經分別取得中國和國際專利。

數字光處理(DLP)工藝

荷蘭最著名的陶瓷3D打印機公司Admatec Europe BV與荷蘭能源研究中心(ECN)合作，共同推出了一款新的金屬3D打印機：ADMETALFLEX。據了解，和它的陶瓷3D打印機一樣，ADMETALFLEX使用的是數字光處理(DLP)工藝，用投影機將含有陶瓷或金屬顆粒的樹脂層層固化，部件完成以后，放入烘箱中燒結，將光敏聚合物和粘結劑去除，從而獲得金屬或陶瓷部件。利用其新的3D打印機，Admatec旨在滿足市場對于尺寸相對較小的高精度、高性能金屬部件的不斷增長的需求。

目前這款機器可以用316L不銹鋼打印出98%的致密部件。

MIG焊接和CNC銑削

佛羅里達州創業公司Ability3D曾為其桌面金屬3D打印機Ability1在Kickstarter上 發起了一場眾籌，支持者最低將以$2899（約2萬人民幣）獲得一臺Ability1，這樣低廉的價格簡直震撼。

它不需要昂貴的激光燒結或金屬粉末，因為它結合使用兩個更簡單的工藝：MIG焊接和CNC銑削。實際上，它是一種混合型焊接和銑削機器，首先用MIG焊機沉積一層金屬，然后用數控銑床裁剪掉任何粗糙的邊緣。每一層這個過程會重復，直到對象完成。

由于MIG焊接是一種常見技術，用戶可將多種焊絲類型，包括鋁、不銹鋼等用作3D打印材料。

構建體積為200 mm x 200 mm x 200 mm，定位精度為+/- 25微米，最小層厚為5微米，最大層厚為1000微米。

MIG焊接和CNC銑削

DesktopMetal是從MIT誕生的企業，GoogleVenture、BMW、Lowe’s等投資大佬都對其趨之如騖。它研究是一種類似于FDM的桌面金屬3D打印技術。

該技術采用靜電力來控制金屬液滴從噴嘴中滴出。金屬線材會被送入電感式加熱管，然后熔化成為液態，接著在噴嘴口形成液滴，最后在壓力等因素作用下滴到平臺上，機械控制系統按照一定的路徑移動從而堆積形成三維金屬件。

直接金屬書寫（Direct Metal Writing）技術

美國著名應用實驗室勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（LLNL）與美國知名私立研究型大學伍斯特理工學院合作開發出一種全新的金屬3D打印工藝——直接金屬書寫（Direct Metal Writing）。

新方法使用一種半固體金屬，也可以稱其為一種剪切稀化材料，這種特殊的金屬材料在靜止時表現得像固體，但被施加力時則可以像液體一樣流動。目前研究人員是將一種鉍錫混合物加熱至半固體狀態，然后將其從噴嘴擠出，還在繼續尋找新的合金。該方法減少了3D打印部件中的氧化物和殘留應力。

液態金屬電子增材制造技術

北京夢之墨團隊研發出最新研發的液態金屬電子電路打印機。應用該設備，即使沒有任何電子學經驗的個人甚至孩童也能通過電腦操控，短時內即可直接打印出從網上訂制的電路圖案并制作出自己的終端功能器件，一定程度上實現了電子硬件的直接下載。

液態金屬電子增材制造技術是由夢之墨團隊于國內外首創的變革性電子制造技術，通過液態金屬電子墨水直接快速制造出柔性可拉伸電子電路及終端功能器件，完全革新了傳統電子工程學與3D打印的制造理念，其所見即所得的電子打印模式為發展普惠型電子制造技術、重塑傳統電子及集成電路制造規則提供了變革性途徑，且快速、綠色、節省、低成本，團隊已申請60余項底層核心技術發明專利，具有完整的自主知識產權體系。

（來自：3D帝國網）