通過(guò)雙送粉系統(tǒng)或?qū)娱g材料切換，3D打印可實(shí)現(xiàn)多金屬?gòu)?fù)合結(jié)構(gòu)。例如，銅-不銹鋼梯度材料用于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)壁，銅的高導(dǎo)熱性可快速散熱，不銹鋼則提供高溫強(qiáng)度。NASA開(kāi)發(fā)的GRCop-42（銅鉻鈮合金）與Inconel 718的混合打印部件，成功通過(guò)超高溫點(diǎn)火測(cè)試。挑戰(zhàn)在于界面結(jié)合強(qiáng)度控制：不同金屬的熱膨脹系數(shù)差異可能導(dǎo)致分層，需通過(guò)過(guò)渡層設(shè)計(jì)（如添加釩或鈮作為中間層）優(yōu)化冶金結(jié)合。未來(lái)，AI驅(qū)動(dòng)的材料組合預(yù)測(cè)將加速FGM的工程化應(yīng)用。選擇性激光熔化（SLM）技術(shù)通過(guò)逐層熔化金屬粉末實(shí)現(xiàn)復(fù)雜金屬構(gòu)件的高精度成型。溫州粉末

模仿蜘蛛網(wǎng)的梯度晶格結(jié)構(gòu)，3D打印鈦合金承力件的抗沖擊性能提升80%。空客A350的機(jī)翼接頭采用仿生分形設(shè)計(jì)，減重高達(dá)30%且載荷能力達(dá)15噸。德國(guó)KIT研究所通過(guò)拓?fù)鋬?yōu)化生成的髖關(guān)節(jié)植入體，彈性模量匹配人骨（3-30GPa），術(shù)后骨整合速度提升40%。但仿生結(jié)構(gòu)支撐去除困難：需開(kāi)發(fā)水溶性支撐材料（如硫酸鈣基材料），溶解速率控制在0.1mm/h，避免損傷主體結(jié)構(gòu)。美國(guó)3D Systems的“仿生套件”軟件可自動(dòng)生成輕量化結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)效率提升10倍。

超高速激光熔覆（EHLA）以10-50m/min的掃描速度在基體表面熔覆金屬粉末，熱輸入降低至常規(guī)熔覆的10%，實(shí)現(xiàn)納米晶涂層（晶粒尺寸＜100nm）。德國(guó)亞琛大學(xué)采用EHLA在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)表面熔覆WC-12Co粉末，硬度達(dá)HRC 65，耐磨性提升8倍，使用壽命延長(zhǎng)至50萬(wàn)公里。關(guān)鍵技術(shù)包括：① 同軸送粉精度±0.1mm；② 激光-粉末流耦合控制（能量密度300J/mm2）；③ 閉環(huán)溫控系統(tǒng)（波動(dòng)±5℃）。中國(guó)徐工集團(tuán)應(yīng)用EHLA修復(fù)礦山機(jī)械軋輥，單件修復(fù)成本降低70%，但涂層結(jié)合強(qiáng)度（＞450MPa）需通過(guò)HIP后處理保障，工藝鏈復(fù)雜度增加。

3D打印鈦合金（如Ti-6Al-4V ELI）在醫(yī)療領(lǐng)域顛覆了傳統(tǒng)植入體制造。通過(guò)CT掃描患者骨骼數(shù)據(jù)，可設(shè)計(jì)多孔結(jié)構(gòu)（孔徑300-800μm），促進(jìn)骨細(xì)胞長(zhǎng)入，避免應(yīng)力屏蔽效應(yīng)。例如，顱骨修復(fù)板可精細(xì)匹配患者骨缺損形狀，手術(shù)時(shí)間縮短40%。電子束熔化（EBM）技術(shù)制造的髖關(guān)節(jié)臼杯，表面粗糙度Ra＜30μm，生物固定效果優(yōu)于機(jī)加工產(chǎn)品。此外，鉭金屬粉末因較好的生物相容性，被用于打印脊柱融合器，其彈性模量接近人骨，降低術(shù)后并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)。但金屬離子釋放問(wèn)題仍需長(zhǎng)期臨床驗(yàn)證。熱等靜壓（HIP）后處理能有效消除3D打印金屬件內(nèi)部的孔隙和殘余應(yīng)力。

基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）的熔池監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)分析高速相機(jī)圖像（5000fps）實(shí)時(shí)調(diào)整激光參數(shù)。美國(guó)NVIDIA開(kāi)發(fā)的AI模型，可在10μs內(nèi)識(shí)別鑰匙孔缺陷并調(diào)整功率（±30W），將氣孔率從5%降至0.8%。數(shù)字孿生平臺(tái)模擬全工藝鏈：某航空支架的仿真預(yù)測(cè)變形量1.2mm，實(shí)際打印偏差0.15mm。德國(guó)通快（TRUMPF）的AI工藝庫(kù)已積累10萬(wàn)組參數(shù)組合，支持一鍵優(yōu)化，使新材料的開(kāi)發(fā)周期從6個(gè)月縮至2周。但數(shù)據(jù)安全與知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)成為新挑戰(zhàn)，需區(qū)塊鏈技術(shù)實(shí)現(xiàn)參數(shù)加密共享。新型高熵合金粉末的開(kāi)發(fā)為極端環(huán)境下的金屬3D打印提供了材料解決方案。新疆高溫合金粉末咨詢(xún)

高溫合金粉末在航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片3D打印中展現(xiàn)出優(yōu)異的耐高溫蠕變性能。溫州粉末

NASA“Artemis”計(jì)劃擬在月球建立3D打印基地，將要利用月壤提取的鈦、鋁粉制造居住艙，抗輻射性能較地球材料提升5倍。火星原位資源利用（ISRU）中，在赤鐵礦提取的鐵粉可通過(guò)微波燒結(jié)制造工具，減少地球補(bǔ)給依賴(lài)。深空探測(cè)器將搭載電子束打印機(jī)，利用小行星金屬資源實(shí)時(shí)修復(fù)船體。技術(shù)障礙包括：① 宇宙射線引發(fā)的粉末帶電；② 微重力鋪粉精度控制；③ 極端溫差（-150℃至+200℃）下的材料穩(wěn)定性。預(yù)計(jì)2040年實(shí)現(xiàn)地外全流程金屬制造。溫州粉末