1、- White Paper Series -3D科学谷白皮书系列3D打印与高温合金白皮书1.0White Paper of 3D Printing and High-Temperature Alloys 1.0Version ID:中文English2百万+点击量（年）10万+订阅用户；4百万+阅读量机械工人出版社发行，京东、当当有售AME卓越论坛聚焦3D打印改变产品的方式行业应用白皮书提升行业对3D打印的认知水平3D Science Valley市场研究白皮书系列、Insights行业洞见、AME卓越论坛、3D打印与工业制造，四大板块之间相互联动，3D科学谷立足上海与德国柏林，全球视野，精准

2、洞察，()，是国际上最有影响力的3D打印界的智囊平台。能量聚合融合交汇认知贯通升级多维全球高温合金基本情况1高温合金分类参考资料：维基百科高温合金基体元素种类铁基高温合金钴基高温合金材料成型方式合金强化方式镍基高温合金固溶强化型高温合金时效沉淀强化高温合金纤维强化型高温合金变形高温合金粉末冶金高温合金铸造高温合金高温合金是指以钛、镍、钴为基，能在600以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类金属材料。高温合金具有较高的强度、良好的抗疲劳断裂性能，较强的抗热腐蚀性以及出色的组织稳定性，应用领域包括航空发动机、航天发动机、能源、核工业、石油化工等领域。参考资料： Roskill高温合金应用领域2高

3、温合金应用领域我国高温合金材料年产量约1万吨，每年需求量约2万吨，高中端需求约3000吨。参考资料： 产业信息网中国高温合金应用市场3中国高温合金应用市场航空发动机16000军用发动机230燃气轮机1500汽车涡轮增压器3800核能2300中国高温合金应用市场年需求量（吨）航空航天4- 燃气室燃气室- 导向器导向器- 涡轮叶片涡轮叶片- 涡轮盘涡轮盘高温合金主要应用燃气轮机- 涡轮叶片涡轮叶片- 叶轮叶轮核电领域- 燃料包壳燃料包壳- 结构件结构件- 定位格架定位格架- 气体炉热交换器气体炉热交换器5航空发动机分类参考资料：航空发动机航空发动机活塞式发动机冷却方式气缸排列方式液冷式气冷式液冷式

4、气冷式液冷式气冷式气冷式喷气式发动机无压气机有压气机冲压式发动机脉动式发动机涡轮喷气发动机涡轮风扇发动机涡轮螺旋桨发动机涡轮轴发动机涡轮桨扇发动机6火箭发动机参考资料：维基百科、百度百科火箭发动机物理动力发动机电火箭发动机化学火箭发动机液体火箭发动机固体火箭发动机混合推进剂火箭发动机核火箭发动机7燃气轮机参考资料：维基百科、百度百科燃气轮机轻型燃汽轮机重型燃气轮机城市公用电网用途分类船舶动力工业发电管线动力机车坦克波音预测，到2034年，全球民用飞机的总需求量为38050架，市场价值高达5.6万亿美元，从2014年到2024年，这期间需要交付的这38050架飞机中的58%是为了满足增长需求。参

5、考资料： Boeing:Current Market Outlook(2015-2034)飞机市场8By:飞机未来20年需求量-按地区比例（数据来源：波音）38050架飞机波音预测，到2034年，全球民用飞机的总需求量的38050架中：大型宽体飞机：540中型宽体飞机：3520小型宽体飞机：4770单通道飞机：26730区域喷气机：2490参考资料： Boeing:Current Market Outlook(2015-2034)飞机市场9By:飞机未来20年需求量-按机型（数据来源：波音）共38050架飞机根据R&R公司2014年对军用航空市场预测，未来20年（2015-2015）全球军用航

6、空发动机的市场需求有望达到1500亿美元。美国、欧洲和远东地区是三大主要市场。未来20年，民用航空发动机市场空间为1.60万亿美元。飞机发动机市场10By:飞机发动机未来20年预测（数据来源：罗罗）1.75万亿美元未来20年全球民航航空发动机领域对高温合金的总需求大约为42.7万吨。参考资料： 长城证券根据中信建设研究发展部预测，未来20年，中国军用飞机发动机市场需求为452.1亿美元，民用飞机发动机市场整体需求为2572亿美元。整体市场需求为3024亿美元。中国飞机发动机市场11By:中国飞机发动机未来20年预测（数据来源：中信）3024亿美元来自于单通道飞机和中型宽体飞机的巨大需求，带动对

7、上游高温合金的需求。此外，中国军用飞机市场预计未来20年对高温合金市场需求超过5.7万吨。参考资料： 长城证券高温合金的3D打印特点Inconel 625Inconel 713具有优异的抗热疲劳性能，以及在927C的特殊断裂强度，非常适合于喷气发动机燃气轮机叶片。在温度高达约815条件下依然提供优良的负载性能，此外，耐腐蚀性能，这种合金广泛应用于需要高的点蚀、缝隙腐蚀和耐高温的行业，例如航空航天，化工和电力工业中的应用。镍基高温合金一般具有良好的抗拉伸、抗疲劳和抗热疲劳性能。镍基合金，Inconel有两个最常见的型号是625和718。Inconel 718基于铁镍硬化的超合金，具有优异的耐腐蚀

8、性以及良好的耐热和拉伸，疲劳，蠕变性能，Inconel 718适合各种高端应用包括飞机涡轮发动机和陆基涡轮机（叶片，环，套管，紧固件和仪表零件）。镍基高温合金Hastelloy X这种合金的特点是在高温下具有高强度和抗氧化性，并且通常可用于高达1200度的环境，它也表现出良好的延展性。应用在航空航天技术，燃气轮机部件和燃烧区组件如过渡管，燃烧器罐，喷杆，火焰稳定器，加力燃烧室，排气管和座舱加热器。Hastelloy X还耐应力腐蚀开裂。应用于工业炉，石油化工应用和化学过程工业（催化剂支持网格，围巾，反驳道，炉管挡板和热解）Inconel 738具有良好的高温蠕变断裂强度，结合抗热腐蚀性能，较低

9、铬含量的高强度超合金。Inconel738提供高达920 - 980C联合承受长期暴露于高温腐蚀性的环境中的性能，适合用于飞机发动机、燃气轮机，具良好的蠕变强度。使用镍基合金的选择通常取决于最大工作温度和强度要求的组合。这些镍基合金具有高合金含量，能够承受各种各样的严重腐蚀环境。即使在更严重的腐蚀环境中，镍和铬的组合可以耐氧化化学反应，钼的存在使这些合金抗点蚀和缝隙腐蚀，铌行则在焊接过程中防止随后的晶间应力腐蚀开裂。镍基高温合金Co28Cr6Mo 钴铬合金（Co28Cr6Mo）由于高耐磨性，良好的生物相容性，无镍（镍含量0.1%）组成，使其常用于外科植入物包括合金人工关节，膝关节和髋关节。也可

10、用于发动机部件，风力涡轮机和许多其他工业部件，以及时装行业，珠宝等。与Stellite21合金类似，这种合金具有较好的拉伸强度（1100mpa）具有高韧性、延性（伸长率18-20%），良好的耐腐蚀性，以及在高温下正常工作的性能。与大多数增材制造的金属一样，最终的性能可以根据具体的要求，通过精心选择的热处理周期来实现。钴铬高温合金具有高的强度，优良的耐腐蚀性和良好的生物相容性，无磁性的行为。钴铬高温合金高温合金的3D打印ASTM标准基于增材制造的粉末流动性表征试验方法标准-ASTM标准进展ASTM WK55610 工作组目前正在开展针对于增材制造工艺性能相关的粉末性能表征及其测试方法的标准编制，

11、期望给出可重复的、具有良好再现性的测试程序及方法，并且将这些性能的测试灵敏度及测试精度定量化。由于粉末性能的复杂性，大量的性能参数都会对粉末性能产生影响，在标准编制过程中，工作组目前初步将粉末性能大致分为四个方面：1、 粉末如何从静态转变为动态？2、 运动中的粉末行为是什么样的？3、 受到固结应力时粉末变化如何？4、 空气通过粉末床的松散粉末的难易程度如何？将这四方面的性能定量化，对于粉末生产方及使用方来讲，可以全面评价并给出在任意增材制造工艺环境下的粉末性能。这四方面的粉末性能可以通过下面的三组性能测试来进行表征：1、 剪切性能（表征粉末如何从静态转变为动态）；2、 动态流动性能（运动中的粉

12、末行为）；3、 松散性能（固结载荷对于粉末的影响以及空气如何在粉末中通过）。依据这三组性能的测试要求，该标准主要考虑剪切性能（粉末间及粉末与容器壁间）测试、动态流动性能测试、以及松散性能（松装密度、固结性、通气性）测试等几类测试方法以及相应推荐的仪器设备。来源：中国航空综合技术研究所，栗晓飞博士粉末流动性表征试验方法标准进展ASTM增材制造标准结构17已经公布的标准 l 关于零件的标准关于Ti6Al4通过粉末床熔化技术制造的零件机械性能标准关于Ti6Al4(extra low interstitial)通过粉末床熔化技术制造的零件机械性能标准关于镍基合金(UNS NO7718)通过粉末床熔化技

13、术制造的零件机械性能标准关于镍基合金（UNS NO6625)通过粉末床熔化技术的零件机械性能标准关于钛合金通过激光直接能量沉积技术制造的零件机械性能标准现存的标准 l 3D打印零件化学成分标准正在开发的标准 l 3D打印零件化学成分标准19关于通过粉末床熔化技术制造Co-28Chromium-6零件的标准关于通过粉末床熔化技术制造AlSi-10Mg零件的标准关于通过粉末床熔化技术制造镍基超合金625航空零件的标准金属零件制造标准正在开发的标准 l 3D打印零件化学成分标准正在开发的标准 l 3D打印零件测试标准现存的标准 l 关于钛合金和铝合金的标准22合金粉末最常用的是钛合金Ti6Al4V或

14、者叫Ti64，这种合金令人难以置信的多才多艺，通常用于许多行业，由于其高强度，可比钢，但几乎是钢一半的重量，所以用途广泛，成为最流行的合金之一。这种合金实际上主要有两个档次，更常见的是Grade 5级，和超低间隙Grade 23级。后者有更严格的控制氧和氮含量的要求。现存的标准 l 适用于3D打印零件增材制造零件采购要求的标准化鉴于增材制造技术的特点，在其零件采购时，应主要考虑方面包括：零件几何外形；尺寸公差；表面形貌；零件构建取向；零件生产用原材料；零件修复；可接受缺陷或偏差；以及工艺质量控制信息等；零件采购时，还应注明零件交付时的包装、运输、贮存等相关要求。另一方面，由于增材制造零件应用环

15、境及条件不同，其采购要求也不尽相同。对于其他特殊的要求，可以通过采购单上的附加说明予以阐述。同时，在增材制造零件验收时，应考虑零件不同使用环境要求、零件制造工艺技术特点、制造技术成熟度等方面，分为新工艺研发时所用的合格零件验收要求、批量生产时的首件鉴定验收要求以及用于持续生产质量控制的质量一致性验收要求。各阶段的验收均应有相应的验收文档，以保证后续质量溯源等相关使用。目前，ISO TC261与ASTM F42正在联合开展相关标准的研究与制定工作，为增材制造零件产品采购及后续验收提供标准依据。来源：中国航空综合技术研究所，栗晓飞博士正在开发的标准 l 3D打印零件化学成分标准高温合金的3D打印应

16、用微涡轮发动机喷嘴赛峰集团25由镍基合金X制成的喷嘴是Leonardo AW189型直升机的辅助动力装置(APU)的核心部件之一，已被欧洲航空安全局(EASA)认证。 3D打印喷嘴安装在赛峰集团设计的eAPU60微型涡轮发动机上，以满足推重比高和结构紧凑的需求。 e-APU60能够提供60kWe功率，能够保证发动机的电力起动（在地面或者空中停车状态）和座舱加热。 e-APU60的典型特征包括：更优的功率重量比，出色的紧凑性，流线型结构和基于创新科技的高压力循环，高可靠性保证，低使用费用和出色的性能。图片来源： 赛峰集团镍基高温合金航空发动机宽体客机发动机罗罗26空客A350-1000用的是XW

17、B-97发动机,XWB-97看起来非常像A350-900的XWB-84发动机，可产生97000磅的推力。提升的推力主要来自新型高温涡轮技术，结合了更新的发动机的核心技术以及更大风量的风扇来实现的。这一切的实现归根结底是使用了先进的空气动力学技术，以及3D打印零部件。3D打印的镍金属结构件是一件直径1.5米、厚0.5米的前轴承座，含有48个翼面。图片来源： Rolls-Royce镍基高温合金航空发动机27GE 的T25传感器壳体得到了美国联邦航空局的认证，这是GE 航空首个3D打印的金属零部件。2015年4月T25传感器壳体首次用在飞机发动机中，目前已被安装在超过400个GE90-94B发动机中

18、。该零部件处于飞机发动机高压压缩机的入口处，T25 传感器负责为发动机控制系统提供压力和温度的测量数据。GE90-94B发动机可以为波音777宽体飞机提供动力。3D打印技术使得GE的工程师对传感器外壳的几何形状进行优化设计和生产，使外壳能够更好地保护传感器上的电子不受具有潜在破坏性的气流和结冰的影响。GE 航空GE90/GE9X项目的负责人曾表示，通常使用铸造等传统制造方式研发这样一个零部件需要几年的时间，而3D打印技术的使用让产品开发周期缩短了一年的时间。宽体客机发动机 传感器壳体GE图片来源： GE钴铬高温合金航空发动机窄体客机发动机GE喷油嘴282010年空客将GE生产的LEAP-1A发

19、动机作为A320neo飞机的选配，LEAP发动机中带有3D打印的燃油喷嘴。2015年5月19日，A320neo飞机首飞成功。装有LEAP 发动机的A320neo 获得欧洲航空安全局（EASA）的认证和美国联航空管理局(FAA)的认证。2017年，巴黎航展，GE称含3D打印零件的LEAP引擎为GE带来了310亿美金的订单。 CFM国际公司是GE航空和赛峰飞机发动机公司的合资公司，正在生产先进的LEAP引擎，该引擎正在安装在空中客车公司和波音新型的窄体商用客机上。发动机上复杂的3D打印燃油喷嘴有助于LEAP燃料燃烧和排放减少15。钴铬高温合金航空发动机EBM 加工技术涡浆发动机霍尼韦尔29霍尼韦尔

20、已准备让金属3D打印技术走出实验室，正式应用在航空制造中。目前，他们正在印度Bangalore的3D打印实验室中测试金属粉末，该粉末材料将用于打印1000个金属零部件。霍尼韦尔还将突破目前金属3D打印材料种类的限制，尝试将超过40种新型金属3D打印粉末材料应用在航空制造中。铝和镍的3D打印应用尤其受到重视，霍尼韦尔将用它们3D打印TPE331引擎中的7个零部件。镍基高温合金航空发动机齿轮传动涡扇发动机普惠、MTU30MTU在研发过程中，包括涡轮箔、燃料喷射器和其他零件往往都是3D打印的，并且设计师还可以通过3D打印的技术减少零件数量，并且降低零件重量，提高零件强度，3D打印已经被证明在这个过程

21、中的可靠之处。齿轮传动涡扇发动机目前的主要供给机型是Aibus A320neo，这是MTU航空发动机与普惠合作的项目。而Embraer,Bombardier, Erkut和Mitsuibishi等公司也与MTU航空发动机签订了齿轮传动涡扇发动机的合同，另外，MTU还参与宽体飞机的发动机制造，包括与俄罗斯航空航天的合作。镍基高温合金航空发动机PBF 激光加工技术印度斯坦航空31INTECH DMLS为印度斯坦航空公司(HAL)所交付的25KN发动机燃烧室机匣是一种复杂的薄壁零部件，25KN发动机燃烧室机匣的制造材料为镍基高温合金，此类零部件不仅具有大型复杂结构，而且对结构完整性要求高。传统工艺制

22、造该零部件的周期为18-24个月，而Intech DMLS研发和制造燃烧室机匣的周期为3-4个月,使用的制造工艺包括镍基高温合金机匣的3D打印、热处理、机加工、表面处理，以及对5个独立3D打印部件的激光焊接工艺。镍基高温合金航空发动机飞机部件与机身Arconic与空客322016年，金属合金开发商Arconic与空客签署了两个协议，为空客的商用飞机提供高温镍合金制造的3D打印部件和3D打印的钛金属机身部件。其中一个协议的内容是Arconic将为空客的A320系列飞机提供由高温镍超合金制成的3D打印管道部件。先进的镍超级合金让这些部件有卓越的耐热性，使热空气从发动机扩散到机身的其他部分。另一个协

23、议是为A320系列飞机提供3D打印的钛机身支架。 Arconic预计将在2017年第二季度根据这两个协议交付第一部分。Arconic在传统金属制造技术和3D打印领域都有根基，并拥有航空航天工业中最大的HIP（热等静压）设备之一，该设备用于加强由钛和镍基超合金制成的3D打印和非打印部件的金属结构。此外，在2015年7月收购RTI国际金属公司后，Arconic加强了在钛和其他特种金属在航空航天等领域的制造能力。镍基高温合金航空发动机迷你发动机Aerojet Rocketdyne332014年，航天军工领先制造商GenCorp下属的 AerojetRocketdyne宣布，他们用3D打印技术直接制造

24、了一台完整的发动机并成功通过测试，而且由于制造技术的改变，这台发动机的零部件被合并至只有三个！这是一台液氧/煤油发动机，在Aerojet Rocketdyne公司内部通常被称为“迷你型Banton”。因为这是该公司生产的几款动力并没那么强大的Banton发动机之一，迷你型Banton能够产生高达5000磅的推力。使用增材制造，Banton发动机的零部件数量急剧缩减到只有三个，其中包括喉部和喷嘴部分、喷油器和圆顶组件、燃烧室。高温合金航天发动机喷射器Aerojet Rocketdyne34AR1火箭发动机的单冲量（single-element）主喷油嘴是完全使用3D打印机制造的。AR1是一款正在

25、开发中的50万磅推力级的液氧/煤油发动机，美国希望用它来替代俄罗斯的RD-180发动机。喷射器是用选择性激光熔化（SLM）技术制造的，3D打印被证明能够以与传统制造技术相比很低的成本快速制造出复杂的发动机零部件。仅在主喷射器一项，3D打印就把零部件的交货时间减少了9个月，并降低了70%的成本。高温合金航天发动机PBF 激光加工技术喷油嘴Aerojet Rocketdyne352015年3月，Aerojet Rocketdyne公司在其萨克拉门托测试中心成功完成了对其AR1增压发动机关键部件的热点火测试。AR1火箭发动机的单冲量（single-element）主喷油嘴是完全使用3D打印机制造的。

26、AR1是一款正在开发中的50万磅推力级的液氧/煤油发动机，美国希望用它来替代俄罗斯的RD-180发动机。根据2015年美国国防授权法案的要求，为了美国国家安全的考虑。到2019年之前美国制造的替代产品要完全取代俄罗斯的RD-180发动机，并可用于火箭发射。高温合金航天发动机喷油嘴GKN362017年，GKN航空航天公司宣布已经向法国的空中客车和赛峰集团提供了先进的Ariane 6号火箭喷嘴（SWAN）。直径为2.5米，喷嘴采用创新技术制造而成，性能更高，交货时间更短，成本更低。通过激光焊接和激光能量沉积工艺对关键结构零部件进行加工，使得喷嘴的零部件数量减少了90，从约1000个零部件减少到约1

27、00个零部件。并且降低了40%的成本，减少了30%的交货时间。作为欧洲航天局Ariane研究与技术协会（ARTA）计划的一部分，该喷嘴已经在全面安装的发动机喷嘴测试中成功试用。现在，喷嘴将在法国安装到Vulcain 2.1发动机上并随后在德国进行测试。Ariane 6号火箭计划在2020年投入服务使用，这个项目是由欧洲航天局资助的，而GKN是空中客车和赛峰集团的主要合同承包商。高温合金航天发动机推力室SpaceX37SpaceX于2013年就成功通过EOS金属3D打印机制造SuperDraco火箭发动机推力室，使用了镍铬高温合金材料。与传统的发动机制造技术相比，使用增材制造不仅能够显著地缩短火

28、箭发动机的交货期和并降低制造成本，而相比传统制造发动机的成本，而且可以实现“材料的高强度、延展性、抗断裂性和低可变性等”优良属性。这是一种非常复杂的发动机，其中所有的冷却通道、喷油头和节流系统都很难制造。EOS能够打印非常高强度的先进合金,是创造SuperDraco发动机的关键。镍基高温合金航天发动机阀门、喷嘴、涡轮泵Rocket Lab38Rocket Lab 含关键3D打印部件的氧/烃发动机重量23,000kg，有一系列的创新，包括3D打印技术的运用。其独特的电力推进系统，主要利用高性能无刷直流电动机和锂聚合物电池来驱动其涡轮泵。可以说是紧随美国宇航局NASA令业界轰动的3D打印涡轮泵之后

29、。引擎的关键部件是由瑞典Arcam（Arcam已被GE收购）的设备制造出来的，5000磅重的卢瑟福引擎的关键部件几乎全部由3D打印完成，发动机依赖于电力推进循环。推力室、阀门壳体、喷嘴、涡轮泵都是通过Arcam的电子束熔化钛合金打印技术。锂聚合物电池被用来驱动无刷直流电动机，然后将液态氧和煤油送到燃烧室。钛合金高温合金航天发动机EBM 加工技术盘类、环类、叶片、轴类和壳体部件NASA39NASA通过美国俄勒冈州的Metal Technology（MTI）公司为NASA旗下的Johnson太空中心生产Inconel 718合金部件。Inconel 718合金在650度以下的屈服强度居变形高温合金

30、的首位,并具有良好的抗疲劳、抗辐射、抗氧化、耐腐蚀性能。Inconel 718合金组织对热加工工艺特别敏感，加工者需要掌握合金中相析出和熔化规律及组织与工艺、性能间的相互关系，来开发出可行的工艺，才能制造出满足不同强度级别和使用要求的零件。Inconel 718合金的盘类、环类、叶片、轴类和壳体部件被用于下一代火箭发动机零部件。镍基高温合金航天发动机涡轮、喷嘴、转子Blue Origin40Blue Origin采用3D打印技术来打印BE-4火箭发动机的壳体、涡轮、喷嘴、转子。BE-4是以液化天然气为燃料的新一代火箭发动机。BE-4除了主泵提供的推力，还通过几个“升压”涡轮泵，混合液态氧和天然

31、气从而提供500000磅的推力。3D打印在发动机的生产中发挥了关键作用，更令人大开眼界。Blue Origin的Ox Boost Pump增压泵（OBP）设计利用增材制造技术制造出许多关键部件，从单一的3D打印铝件，到镍合金液压涡轮。增材制造方法允许集成复杂的内部流道到设计中，这是难以通过传统制造技术制造出来的。涡轮喷嘴和转子也通过3D打印出来，仅仅需要很小的后期加工就可以满足精度要求。除了Blue Origin新的格伦New Glenn火箭发射器， BE-4火箭发动机还可以被用在火神火箭发射器上，该火箭发射器是由联合发射联盟（ULA）开发的。镍基高温合金航天发动机EBM 加工技术氧化剂阀体S

32、paceX412017年1月，SpaceX在加州范登堡空军基地成功发射了一枚猎鹰9号火箭，猎鹰9号火箭上含有大量的3D打印零件，包括关键的氧化剂阀体，3D打印的阀体成功操作了高压液态氧在高震动情况下的正常运行。与传统铸造件相比，3D打印阀体具有优异的强度、延展性和抗断裂性。并且与典型铸件周期以月来计算相比，3D打印阀体在两天内就完成了。经过后加工处理的3D打印阀体经过广泛的测试程序包括严格的发动机点火系列、部件级资格测试和材料测试才被纳入猎鹰9号火箭的标准零件。高温合金航天发动机燃烧器西门子42西门子Finspong工厂利用金属3D打印技术直接制造燃烧室中的复杂燃烧器零部件，并利用3D打印技术

33、对燃烧器进行快速修复。选择性激光熔化3D打印技术为燃烧器的设计优化提供了更广阔的空间，经过优化后的燃烧器拥有一个外壁和一个框架结构的内壁, 这个复杂的双壁结构零部件最终通过金属3D打印设备一次性完成制造，不需要将几个单独的部件焊接在一起。Finspong工厂的测试表明，3D打印燃烧器可以均匀混入60%的氢气，显著高于传统燃烧器。高温合金燃气轮机导向叶片曼43MAN DieselTurbo研发的金属3D打印导向叶片已被安装在MGT6100燃气轮机中进行测试，经过实际环境的验证，MAN DieselTurbo认为金属3D打印零件在实现涡轮机能源脱碳，节能环保等方面发挥了价值。MAN DieselT

34、urbo 投入了260万欧元，建立“MAN 增材制造中心”，该中心设立在MAN DieselTurbo位于德国的涡轮机工厂中。设计专家，材料专家和工程师将在增材制造中心共同工作，使用3D打印技术开发更多的复杂零部件，如压缩机叶轮和燃料喷嘴。高温合金燃气轮机燃气轮机零件GE44GE位于美国格林威尔的先进制造技术研究中心-“GE Store”孵化器是由GE电力投资7500万美元兴建的。它就在GE巨大的格林维尔制造园区旁边，格林维尔制造园区是个巨大的工厂，GE电力在那里制造世界最大的燃气轮机，燃气轮机重达数百吨但零件的精度却达到极其苛刻的程度。GE还在其位于意大利塔拉莫纳的石油天然气工厂开设了一条增

35、材制造零部件生产线。该生产线的主要任务是通过以激光为基础的增材制造技术制造燃气轮机燃烧室。高温合金燃气轮机压力容器库卡45英国的核电站增材制造自动化单元由库卡承建，耗资1万欧元，占地10米x5米的增材制造单元由通过安装在一个三轴九米龙门的六轴机器人组成，在直径3.5米的转盘上装载着二轴机械手。机器人通过进行“TOPTIG”电弧焊的方式来完成增材制造，系统中集成了金属线送入焊枪，是由法国液化空气集团专门为机器人焊接应用开发的。机器人按照计算机辅助设计模型的路径来焊接材料以创建三维几何形状。从而创造近净形零件，用于制造大型泵和阀的壳体或压力容器，有效降低初始成本和避免昂贵的锻件或铸件，并且有助于避

36、免环境污染问题。高温合金核电燃料元件中核462016年中核集团利用3D打印技术的CAP1400自主化燃料原型组件下管座顺利完成，国内首次实现了3D打印技术在核燃料元件制造的应用。该技术如实现批量生产，有利于节约人力，提高核燃料元件的质量，并有望实现部分进口元件的国产化。中核集团使用的3D设备为西安铂力特的SLM-S300激光成型设备，在铺粉精密成型方面具有优势。此外，中核集团旗下的中国核动力研究设计院和中国核电工程有限公司分别与南方增材科技有限公司签署了核电装备3D增材打印技术研发合作协议。高温合金核电供应链金属3D打印材料47西安铂力特、无锡飞尔康、中航迈特、宁波中物力拓超微材料、成都优材、

37、浙江亚通焊材、上海材料所、广东省材料与加工研究所、深圳微纳增材技术、江苏天一超细金属粉末、河南黄河旋风其他: Additive metal alloys, AMETEK, ArgenCorporation, Ampall, ATI Specialty Materials, CVRM, Cooksen gold, Ecka Granuies, Equispheres, Eramet-Erasteel, Eutectix, Falcontech, Global Tungsten&Powders, H.C.Starck, Hoganas AB, NanoSteel, Osaka Titamnium,

38、 Praxiar Surface Technologies, Pyrogenesis, Legor Group, QuestekInnovations,Tekna, TLS Technik, USD Powder, Valimet, VBN Components, Wolfmet Tungsten Alloys, and the major metal 3D Printers such as EOS，and Concept L山特维克 OspreySandvikOsprey山特维克Osprey的金属粉末在全球市场占有率最高，Osprey开发了一系列适用于所有增材制造的气雾化金属粉末，包括：选择

39、性激光烧结、熔渗、选择性激光熔融、电子束熔炼、直接金属沉积、激光工程化净成形。美国卡彭特技术 Carpenter Technology美国卡彭特技术公司成立于1889年，专业致力于特种合金的开发、制造和销售，至今已有120余年历史。卡彭特技术公司生产包括镍基、钴基、钛、铬、铁等合金。在增材制造领域，主要提供不锈钢、钛合金以及工具钢金属粉末。吉凯恩HoeganaesGKN Hoeganaes吉凯恩旗下的Hoeganaes有限公司生产的金属粉末制品在北美地区所占的市场份额超过了50%,Hoeganaes有限公司的产品在欧洲金属粉末制品市场的销售也呈快速增长。Hoeganaes主要为增材制造行业提供

40、钛合金金属粉末AncorTi 。其标准满足ASTM要求。金属3D打印材料AP&C(属于Arcam公司）AP&C生产金属粉末，粒径分布小，包括钛及其他活性金属以及镍基高温合金和铌等高熔点合金，专为增材制造以及其他粉末冶金技术（MIM，涂层，热等静压）定制。主要服务对象为生物医疗和航空航天工业。英国LPWLPW公司已开发出了全系列专门针对SLM、LMD和EBM工艺进行优化设计的粉末。他们还可以根据要求提供定制的合金材料。包括Al, Co, Fe, Ni, Ti合金等金属粉末。LWP为汽车、航空航天和医疗行业提供3D打印的金属粉末，粉末质量是产品的基础。所以LPW为其金属粉末提供全生命周期的服务：金

41、属粉末、粉末分析、合金的开发、粉末管理。法国Erasteel法国Erasteel公司是全球领先的高速钢、工具钢、不锈钢和其他特殊合金粉末供应商。通过其投资的瑞典Sderfors的气雾化设备提供高纯度金属合金粉末。金属3D打印材料世泰科H.C.StarckH.C.Starck是德国拜耳集团的全资子公司， 主要生产难熔金属的粉末及制品，包括Ta、Nb、Mo、W等，服务于电子、机械、充电电池等行业。H.C.Starck 生产用于P/M 的雾化合金及纯金属粉末超过800种，还生产烧结添加剂， 如氮化物、碳化物及硫化物等。瑞典赫格纳斯Hoganas赫格纳斯铁粉在化学、冶金领域的应用非常广泛。比如塑料的生

42、产、作为其他金属生产的强化剂等，也用于化工产品的循环利用以及农业和制药等行业。赫格纳斯高品质镍基、钴基和铁基表面热喷涂粉末，能改进高耐磨零件的性能并延长其使用寿命。印度普莱克斯PRAXAIR印度普莱克斯通过其气雾化钛金属粉末生产线上，为全世界的客户提供优质的3D打印用钛金属粉末材料。2015年第三季度开始，普莱克斯就将开始全规模生产航空级的优质球形钛金属粉末。除了供应这种粉末，普莱克斯会为3D打印产业提供伴生工业气体。这些钛金属粉末将被用于制造如航天支架和生物医用植入物等3D打印产品。金属3D打印材料NanosteelNanoSteel携手Connecticut先进技术中心手在其纳米工程合金钢

43、粉末材料基础上进行优化和创新。NanoSteel专有的金属合金材料可支持实现以经济的成本通过粘接剂喷射3D打印技术生产出高质量零部件，将助于加速诸如耐磨零件、轴承、刀具等从减材制造到增材制造的转换。美国的阿美特克AMETEK提供不锈钢、Ni基合金, Co基合金，不锈钢粉末，工具钢金属粉末；美国的ArgenCorporation主要为牙科提供Au, Pt, Pg, Ag, Cu合金金属粉末；意大利的LegorGroup提供金、银金属粉末，以及Co基，Ni基合金金属粉末；日本的大阪钛OsakaTitamium提供钛合金金属粉末；美国的Pyrogenesis主要为国防部门提供Ti, Niobium,

44、 Nitinol, Al基合金；除此之外，增材制造设备厂商例如西安铂力特,Concept Laser, EOS, SLM Solutions, Renishaw, Exone等均提供金属粉末。其他美国铝业Arconic2016年美国铝业将下游3D打印相关业务以Arconic公司的名义拆分出来，Arconic特别专注于金属3D打印，包括金属粉末的生产与加工，定制化金属粉末解决方案，金属3D打印服务以及后处理。 Arconic的母公司是全球轻金属技术、工程与制造的领导者美铝公司。美铝开创了推动世界发展的多种材料解决方案，提供由钛、镍和铝制成的增值产品金属3D打印材料金属3D打印设备53设备一览国家

45、品牌主要技术中国铂力特粉末床熔化-PBF,直接能量沉积- DED中国隆源粉末床熔化-PBF,直接能量沉积- DED中国永年激光粉末床熔化-PBF,直接能量沉积- DED中国易加三维光固化工艺- VAT Photopolymerization，粉末床熔化-PBF中国华曙高科粉末床熔化-PBF，选择性激光烧结-SLS中国恒通光固化工艺- VAT Photopolymerization，粉末床熔化-PBF中国华科三维光固化工艺- VAT Photopolymerization，粉末床熔化-PBF，选择性激光烧结-SLS中国联泰科技光固化工艺- VAT Photopolymerization中国太尔时

46、代材料挤出工艺- Material extrusion中国盈普光电选择性激光烧结-SLS中国武汉滨湖光固化工艺- VAT Photopolymerization，粉末床熔化-PBF，选择性激光烧结-SLS，LOM层压技术中国中瑞科技光固化工艺- VAT Photopolymerization，粉末床熔化-PBF选择性激光烧结-SLS中国先临三维材料挤出工艺- Material extrusion，生物打印中国闪铸科技材料挤出工艺- Material extrusion中国武汉天昱直接能量沉积- DED中国恒利粘结剂喷射-binder jetting, 粉末床熔化-PBF，选择性激光烧结-SLS

47、中国珠海西通光固化工艺- VAT Photopolymerization，粉末床熔化-PBF中国智熔系统粉末床熔化-PBF，直接能量沉积- DED中国中科煜宸粉末床熔化-PBF，直接能量沉积- DED中国鑫精合粉末床熔化-PBF，直接能量沉积- DED中国汉邦科技粉末床熔化-PBF中国广东信达雅粉末床熔化-PBF中国大族激光光固化工艺- VAT Photopolymerization，粉末床熔化-PBF, 粘结剂喷射-54设备一览国家品牌主要技术日本Aspect粉末床熔化-PBF日本CMET光固化工艺- VAT Photopolymerization日本D-MEC光固化工艺- VAT Phot

48、opolymerization日本Matsuura粉末床熔化-PBF+铣削日本Ricoh粉末床熔化-PBF日本Sodick粉末床熔化-PBF+铣削韩国Carima光固化工艺- VAT Photopolymerization韩国InssTek直接能量沉积- DED韩国Rokit材料挤出工艺- Material extrusion韩国Sentrol粉末床熔化-PBF, 粘结剂喷射-binderjetting德国Arburg材料挤出工艺- Material extrusion德国Concept Laser粉末床熔化-PBF德国Envisiontec光固化工艺- VAT Photopolymeriza

49、tion, 材料挤出工艺- Material extrusion,LOM层压技术德国EOS-易欧司粉末床熔化-PBF，选择性激光烧结-SLS (DMLS)德国Geman RepRap材料挤出工艺- Material extrusion德国Apium(Indmatec)材料挤出工艺- Material extrusion德国Nanoscribe光固化工艺- VAT Photopolymerization德国OR Laser粉末床熔化-PBF德国Rapid Shape光固化工艺- VAT Photopolymerization德国Realizer粉末床熔化-PBF德国DMGMORI-德马吉森精机粉

50、末床熔化-PBF德国SLM Solutions粉末床熔化-PBF德国Trumpf-通快粉末床熔化-PBF，直接能量沉积- DED德国Voxeljet粘结剂喷射-binder jetting,高速激光烧结-HSS55设备一览国家品牌主要技术美国3D Systems光固化工艺- VAT Photopolymerization, 材料喷射-Material Jetting, 粉末床熔化-PBF，粘结剂喷射-binder jetting美国Carbon光固化工艺- VAT Photopolymerization美国Desktop Metal材料挤出工艺- Material extrusion, 粘结剂