金属3D打印机的原理和用途：云耀深维推动精细制造

对于业内大佬来说，金属增材制造的原理和用途全面了解，“倒背如流”，但对于制造业的小白，真的了解原理和用途么，我们今天就请到了云耀深维的技术人员，尽量用简要的语言来讲清楚这两件事

原理
金属 3D 打印的主流方式是激光粉末床熔融（LPBF），这个也是我们所常见到的占比80%的方式。原理很简单，和堆积木一样，是先将积木一层层累积，那金属3D打印就是，设备会把直径 15~45 微米的金属粉末均匀铺在打印台上，再用高能激光按照 CAD 模型逐点熔化，一层层布置后，再经冷却后形成一层固体。经过后处理后，复杂零部件就诞生了。

举个例子，在我们选择用铸造或机加工时，机器在轰隆隆的响，我们可以看到其实有很多材料是被浪费堆砌在那里的，但是金属3D打印就不用，金属 3D 打印则可以把浪费降到 20% 以下，同时实现金属部件的内部复杂通道和轻量化设计。我们云耀深维的微米级设备在研究下，可以将其精度控制 2-10 微米，表面粗糙度在 0.8-2.8 微米，这是我们经过实验室研究得到的，但具体数据还要根据具体材料及设备来定。

用途
航空发电机应该很清楚，而金属 3D 打印的一个标志性案例仍是航空发动机燃油喷嘴。国外的一个航空公司早在 2020 年就投产 10 万只打印喷嘴。2025 年，这项技术已被扩展到火箭喷管和卫星散热片。中国与欧洲的火箭公司报告称，一个复杂部件的交付周期从 9 个月缩短到 6 周。
我们云耀深维更关注于医疗市场，全球已有超过 30 万例髋关节和牙科种植体来自金属 3D 打印。医生能基于 CT 数据设计个性化植入物，使贴合度提升约 20%。云耀深维在这一领域的研发重点是钛合金与高温合金打印，目标是为临床提供微结构更精细的部件，现在已经有成型案例，例如活性钳，内窥镜金属头端等等，这些都有在Medtec2025展会上展示过。



在能源行业，一些领先制造业正在尝试用 3D 打印生产燃气轮机叶片。云耀深维的设备正在研究用于高温条件下的零件测试，有具体案例会进行额外补充。

从原理再到用途，这些应该有些了解，那我们继续讲讲，现在整个行业的困境
成本仍是限制因素。2025 年，316L 不锈钢粉末的市场价在每吨 4 万美元以上，比同类棒材贵三倍。不过，粉末循环利用和梯度打印技术正逐步缓解这一问题。我们云耀深维的机器支持 500 摄氏度高温预热和多材料打印，为科研和工业客户提供了更多材料组合的可能性，这也会让制造业减轻一些压力。

另一个瓶颈是大尺寸零件的应力控制。打印过程中热梯度过大容易导致变形。为此，云耀深维也有相应的解决方案，其设备中引入实时参数调整系统，可以在打印过程中动态修正激光功率和扫描路径，从而减少残余应力，提高成品率。

制造业的“小白”应该了解金属 3D 打印机的原理和用途，仍有不理解的可以进行咨询。云耀深维一直的方向就是让制造业了解金属3D打印，了解微米级别的金属3D打印，让研发和精度牢牢的把控在一起，未来有可能真正走进更多工厂的核心产线。