航空航天复杂整体金属构件激光增材制造：轻量化、高性能、高可靠性
一、大型金属构件的激光增材制造
应用于航空、航天、船舶、核电等现代工业的大型金属构件正朝着复杂化、一体化、高性能化方向发展，激光能量沉积技术已证实可满足大型金属构件的成形要求。然而若要在钛合金、镍基高温合金、高强钢、难熔合金等难加工金属材料大型关键构件上获得更广泛的工业应用，仍需进一步解决两大关键难题：
1. 高能激光长时间剧烈非稳态循环加热和高速冷却条件下，成形材料的晶粒形态及显微组织很难控制，以凝固晶粒、内部缺陷及显微组织为核心的冶金质量和性能控制是激光增材制造大型金属构件的基础难题；
2. 激光增材制造过程中热应力、组织应力、凝固收缩应力等多种类型复杂应力的累加与耦合，易导致大型金属构件变形，甚至开裂，大大制约了大型金属构件激光增材制造的控形与控性。
大型整体金属构件的激光熔化沉积制造 (a)钛合金飞机大型关键主承力构件；(b)航空发动机梯度性能钛合金整体叶盘；(c)轮盘-叶片梯度过渡区的凝固晶粒组织
二、复杂整体结构的SLM制造
随着航空航天领域对热端部件服役性能要求的日益提高，整体结构的设计与制造越来越受到重视，内含复杂内流道、多孔点阵等难加工结构，已超出了传统工艺的制造能力，而基于SLM技术可使这些复杂整体结构的快速制造成为可能。
整体结构的增材制造技术已证实对未来空间探索至关重要，NASA提出了火箭发动机核心部件“制造速度提升10倍、生产成本降低50％以上”的目标。其采用SLM技术实现了氢火箭助推器的整体制造，继而实现了结构减重、制造效率和服役性能的显著提升；火箭发动机燃烧室铜合金衬套整体构件的打印和应用是其近年来的另一项成功实践，该案例克服了铜材料的高反射和微细流道结构优化以及激光增材制造成形质量的多重挑战。这种大型复杂结构的整体制造，为增材制造技术的发展提出了更高要求。
三、轻量化点阵结构的增材制造
对于航空航天飞行器而言，减重是永恒的主题，而传统制造方法已将零件减重的可能性发挥到了极致。将点阵结构优化设计与增材制造技术相结合，可使构件具有高比强度和高比刚度等优异的力学特性。激光增材制造因具有叠层自由制造的工艺特性，赋予了复杂轻量化结构极高的设计及成形自由度，可成形传统加工方法难以成形的轻量化复杂点阵结构。增材制造技术在航空航天点阵结构产品设计与制造领域已展现出一定的发展与应用潜力，并以轻量化和高性能作为主要考核目标。
(ｂ)单相与多相晶体点阵结构的应力应变差异；(ｃ)数值模拟得到的仿密排六方晶体点阵结构的应力分布
在经历了近两年的高端市场调整后，工业级3D打印行业终于出现了回暖迹象。
CONTEXT 最新发布的数据显示，2025年第三季度，全球工业级3D打印系统出货量重新回到增长区间。中国市场需求回升，航空航天与国防领域采购增加，高端工业金属系统出货量同比增长3%，其中中国市场增长22%。与此同时，另一端的入门级市场依然火热，全球出货量同比增长18%，不仅拉动整体规模，也持续吸引资本关注。
这一季度的变化释放出一个清晰信号：增材制造正在走出低谷。一边是高端金属系统在关键工业应用中的重新发力，另一边是入门级设备以规模优势激活市场活力，行业正在回到一个更健康的增长节奏。
TCT注意到，这种结构性回暖已经体现在收入端。CONTEXT数据显示，2025年第三季度全球3D打印硬件系统总收入同比增长5%，高端与入门级市场共同推动行业向前。
尽管高端市场情绪仍然谨慎，但已不再防御。行业已走出“无成本扩张”阶段，开始专注于那些增材制造能真正带来经济价值的领域，其中航空航天、国防以及中国国内制造业承担了主要增长动力。
2026 TCT亚洲展同期亮点：直击全球增材制造趋势
同期会议TCT观察站系列·全球增材制造趋势论坛 将带来一场行业“头脑风暴”。
亮点嘉宾 Chris Connery，CONTEXT全球分析副总裁，拥有35年信息技术市场经验，是全球增材制造/3D打印领域备受认可的分析专家。他将分享全球系统出货量、各细分市场的最新趋势，以及未来五年的预测，让参会者快速洞察行业机会，把握市场风向。
论坛看点：
最新全球及区域市场趋势——从入门级到工业级，你想知道的都在这里。
行业增长动力分析——航空航天、消费级和中国市场的真实机会。
五年市场预测——让你洞察未来，提前布局业务与投资策略。
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工业系统（单价超过10万美元）出货量同比增长3%，其中中国市场表现最为抢眼，同比增长22%，再次成为全球工业级出货量的最大贡献者。
市场复苏主要集中在金属粉末床熔融（Metal PBF）系统，全球出货量同比增长25%。中国厂商铂力特（2026 TCT亚洲展：7F15）和中瑞科技（2026 TCT亚洲展：7E15）在本季度表现突出，实现了最显著的同比出货增长。
中国国内航空航天和私人航天领域是主要动力。中国金属PBF厂商出货量同比增长35%，大部分系统仍在本土市场流通。西方航空航天和国防客户也重新采购，但节奏较稳健。
在西方供应商中，EOS本季度表现强劲，收入同比增长20%；Nikon SLM Solutions在大型金属系统领域稳健运营。中国的易加增材也实现收入增长，主要受益于多激光超大平台的需求转移。铂力特延续强劲表现，今年以来收入实现两位数增长。
中端系统（单价2万–10万美元）承压，出货量同比下降13%，主要受融资约束和区域本地化政策差异影响。值得关注的是，HP（2026TCT亚洲展：8D10）在德国宣布进入工业级聚合物材料挤出领域，推出新型丝材平台，为成熟市场带来新竞争。
整体来看，工业与中端系统出货量领先者包括联泰科技（7F50）、Stratasys（8F27）、中瑞科技、Formlabs（8B10）、3D Systems、闪铸三维（8B20）、HP、Nano Dimension（含Markforged 8C15）、EOS和铂力特。
其中，联泰科技、中瑞科技、铂力特、EOS和HP实现了显著的同比增长。
专业级系统（单价2,500–2万美元）出货量同比下降14%，主要由材料挤出系统需求下降推动。FDM/FFF打印机在该价格段的出货再次大幅下降，用户更多转向功能更强、价格更低的入门级设备。
光固化树脂系统相对稳健。Formlabs依然占据约40%的市场份额，并通过产品更新保持其产品线与低成本树脂竞争者的差异化。同时，低价连续复合纤维系统也开始引起关注，碳索三维（Anisoprint 8E15）通过Kickstarter融资超过450万美元。
入门级系统（单价2,500美元及以下）继续快速增长，全球出货量同比增长18%，中国在技术和价格创新方面贡献明显。
该细分市场也成为战略投资焦点：拓竹科技（2026 TCT亚洲展：8D25）正在完成一轮重大融资，DJI对Elegoo（2026 TCT亚洲展：8E25）进行战略投资，标志其业务多元化；Snapmaker(2026 TCT亚洲展：8D87)在成功众筹后获得数千万美元B轮融资；创想三维（2026 TCT亚洲展：8E87）已向香港提交IPO招股书。
市场集中度依然高。本季度，拓竹科技和创想三维合计占全球入门级出货量57%。
3D打印投融资大会
面对技术成熟、项目密集但信息分散的现状，行业亟需专业的投融资交流平台。南极熊联合TCT亚洲展发起「3D打印投融资大会」，将于2026年3月17日下午举行，汇聚投资机构、优秀创业项目和行业关注者，进行现场对接和经验分享。
CONTEXT预计，2025年全球增材制造收入全年保持温和、个位数增长，2026年增长势头有望增强。美国近期降息预计从明年初缓解资本支出压力。
2025年大部分时间行业都在简化运营、清理并购干扰。供应链韧性、国防投资和区域制造战略继续利好增材制造。中国目前引领复苏，但资本可得性改善将支持明年西方市场更广泛回暖。
