金属增材制造“点粉成金”，实现航空航天高端装备高性能精密制造！_SLM_疲劳_燃烧_化学_航空_航天_冶金_汽车

金属增材制造“点粉成金”，实现航空航天高端装备高性能精密制造！

随着增材制造技术在航空航天、汽车、新能源和高端制造领域的深入应用，金属3D打印材料正在迎来快速迭代和全新突破。性能更强、适配性更高、成型效率更优的材料不断涌现，正在推动复杂零部件、轻量化结构和功能一体化制造成为可能。

金属增材制造（3D打印）的核心原材料是金属粉末。这些粉末通过激光或电子束逐层熔融堆叠，最终形成复杂零件。与传统制造相比，它像“用沙子堆砌城堡”一样自由，但材料性能却堪比锻造件。

在高性能金属粉末增材制造领域，近年来金属增材制造正通过“点粉成金”的技术跃迁，实现从材料本源到工程应用的全链条突破，尤其在‌“成分设计—粉末制备—打印成形—性能验证”‌这一技术闭环中，显著提升了材料性能与制造效率，系统性攻克高性能金属部件的性能极限与工艺瓶颈。

在成分设计环节，现代合金设计已从“试错法”转向“性能导向”的理性设计，通过计算材料学与机器学习辅助，实现成分的高通量筛选与性能预测。在粉末制备环节，通过优化球形度、粒径分布和氧含量控制等关键指标，有效提升了金属粉末的流动性和打印质量。例如，采用电极感应气雾化或等离子旋转电子雾化技术制备的钛合金粉末，具有良好的球形度和致密性，适用于高精度打印。同时，针对高熵合金、铜合金等材料，也开发出适合激光选区熔化（SLM）或激光定向能量沉积（LDED）工艺的专用粉末。在打印成形环节，通过工艺参数优化、智能路径规划和应力控制等手段，实现了复杂结构的高精度成形，并有效抑制了变形与开裂问题。此外，结合后处理工艺如热处理、表面改性等，进一步提升打印件的综合性能。在性能验证环节，从微观组织到宏观力学性能的系统评估成为保障材料可靠性的关键。例如，通过金相分析、力学测试及热处理工艺优化，确保打印件满足航空航天等高端应用的严苛要求。综上所述，高性能金属粉末增材制造已实现从材料设计到成形验证的全流程技术突破，推动了其在航空航天、能源、汽车等领域的规模化应用。

如果你正在关注航空航天、新能源汽车或高端制造领域的关键零部件，也正为材料性能不足、加工难度大或成型效率低而困扰，那么3月17日-19日，你一定要来国家会展中心一趟，一次性找到最合适的金属粉末和打印方案。

2026年TCT亚洲展，将汇聚全球前沿的金属3D打印材料与先进工艺，为你呈现从高导铜合金、精密铝合金到高性能钛丝及模具钢的“材料最优解”。无论你追求性能极限、成型效率还是成本平衡，这里都能让你直观感受增材制造推动高端制造的最新力量。

高导高强铜合金 — MT-CuCrZr铜合金粉末革新升级

展位号：7K15

中航迈特针对CuCrZr增材制造过程中存在的高反射、难成形及性能调控难等痛点，进行了全链条协同攻关，成功升级了MT-CuCrZr铜合金粉末，实现了成分、粒度和性能的系统性突破，年产能达300吨，批量化生产成熟稳定。

作为沉淀硬化型铜合金，该粉末兼具高导电导热、高强度、耐高温、耐磨损和抗疲劳等优异特性，加工性能出色。通过“成分设计—粉末制备—打印成形—性能验证”的全流程解决方案，可适配多型号打印设备，精准满足航空航天、电子信息及新能源等领域的高端制造需求，可高效制造火箭发动机燃烧室、新能源汽车连接器等关键部件。

中航迈特铜合金粉末系列技术成熟，打印适应性强，为核心领域高性能部件制造提供稳定可靠的材料支撑。

精准控锆高性能铜粉 — 铜铬锆合金粉

展位号：7E62

铜铬锆（CuCrZr）合金粉是典型的高强高导铜合金粉，锆（Zr）可以抑制晶粒生长，从而在高温下保证强度和导电性。但在加工过程中，Zr易烧损，使成分控制成为行业难题。

中体新材突破了这一瓶颈，其CNPC-CuCrZr可将Zr含量精准控制在0.1–1%（偏差≤0.1%），确保各批次性能一致。粉末粒度为15–53μm，霍尔流速＜20s/50g，适配激光粉末床熔融工艺，烧结活性高，打印件致密度超过99%，维氏硬度均值175.3。热处理后材料抗拉强度达584MPa，屈服强度487MPa，延伸率20%，性能在行业中领先。目前，中体新材月产能可达数吨，能够稳定供应高品质产品。

超致密高纯铜粉 — 倍丰高纯铜粉

展位号：7A35

倍丰通过自研GHA工艺制备高纯铜及铜合金粉末，球形度高达95%，保证了粉末的超高致密性，可达到99.95%。搭配倍丰自研打印工艺，打印件的导热率和导电率几乎与常规纯铜相同，为高端电子及能源应用提供了可靠材料保障。

性能与成本均衡铝合金 — A40X中强铝

展位号：7F55

威拉里的A40X中强铝是一款均衡型铝合金材料，在中等强度水平下实现了优异的综合力学性能与成型适应性。它精准平衡了性能和成本，适合对强度要求适中、且注重制造经济性与可靠性的应用场景，提供高性价比的材料解决方案。

轻量高强钛丝 — 钛丝

展位号：7D62

钛丝是增材制造的重要材料，尤其以TC4（Ti-6Al-4V）合金丝最为常用。陕西鼎益的钛丝出色的强度重量比、耐腐蚀性和良好的生物相容性，使其成为航空航天复杂构件、高性能汽车零件及骨科植入物的主流直接制造材料。

在工业应用中，钛丝也广泛用于TIG焊、WAAM等增材工艺，用于部件修复和表面强化，推动高端制造向轻量化和功能一体化发展。

热作模具钢3D打印粉末 — TFME23A

展位号：7Q62

天工爱和的TFME23A是一种通过气雾化工艺制备的热作模具钢粉末，专用于压铸、热锻和热挤压等高要求热作应用。该材料在增材制造中具有多项优势：耐高温、高温强度优异，并且在淬回火或直接回火状态下均展现卓越韧性。同时，它非常适合与高铬马氏体工具钢嫁接打印，可实现复杂模具构件的一体化制造。

TFME23A主要应用于高压压铸嵌件、热成形模具及塑料模具，为模具制造提供高性能、可靠的3D打印材料解决方案。

无稀土高强铝合金 — CA760H铝合金粉末

展位号：7K76

Deep Material的CA760H铝合金是一种新型低成本无稀土高强铝合金，属于7系可热处理强化铝合金，广泛应用于航空航天和消费电子领域。通过五种主体元素的优化联调，可实现成分-工艺-性能的定制化开发和逆向设计。

搭配创新热处理方案，可实现复杂构件的无裂纹打印。热处理后材料性能：屈服强度>550 MPa，抗拉强度>600 MPa，延伸率>8%。

PA法制粉专用钛丝 — PA法制粉用丝材

展位号：7K126

智维新材的等离子旋转电极法（PA法）制粉专用钛及钛合金丝材，涵盖TC4、TC11、TA15及TA18四种牌号，直径规格包括Φ4.0mm、Φ5.0mm、Φ6.0mm。

先进工艺保证丝材化学成分高度均匀、纯净，冶金质量优异且雾化特性稳定。直线度高、表面光洁，有效保障电极在制粉过程中的连续性与稳定性，从而提升粉末球形度、流动性及批次一致性，是生产高品质钛合金粉末的理想电极材料。

从高精度铜铬锆合金粉末，到兼顾性能与成本的铝合金，再到满足航空航天与医疗应用的钛丝及PA法制粉用丝材，每一款新品都展示了金属3D打印材料在性能、工艺适应性和批量化生产上的显著进步。

2026年TCT亚洲展不仅展示了材料创新的价值，也折射出增材制造技术对高端制造产业的推动力。

来源：CAE仿真学社

仿真笔记——ABAQUS如何参数化建模仿真并获取三维响应曲线（附代码）

1、问题说明近年来，随着各大行业的快速发展，对于模拟仿真的应用也在各个领域崭露头角，计算机辅助设计技术得到了长足的发展，在这其中，对于仿真技术的掌握要求也越来越高，尤其是大型复杂的工程结构体、微纳尺度的分子模型、载人航天天体轨道的高科技计算问题更加要求精确高效的仿真操作。因此，传统单一仿真软件模拟逐渐被以参数化建联合建模仿真技术取代。参数化联合仿真的计算机模拟技术的求解效率高、运行速度快具有无比优势，但同时也具有较高的学习成本。鉴于此本文以一个简单ABAQUSS联合Python的参数化联合建模仿真技术说明上述论点，并给出合理结论。2、问题描述以市场上常见的圆珠笔盖结构的优化为案例切入，一个经过简化的具有出点的镂空笔体和笔盖的装配模型如图1所示，其中图1（a）表示笔盖，图1（b）表示笔体。我们知道，笔盖上的触点数目和笔体材料厚度是决定笔盖拔出力的关键因素，因此设计通常关注笔盖和笔体之间设计一些相互配合的卡槽结构来提供所需的拔出力。另外，模型中的基本尺寸参数如表1所示。图1 模型基本几何尺寸表1模型基本尺寸参数笔盖内径触点交叉角笔体镂空长度笔体/盖杨氏模量接触点上段距笔体上边缘接触点下段距笔体下边缘12mm120°6mm2300MPa4mm3mm3、参数化建模3.1 几何特征进行参数化建模对该模型进行几何特征进行参数化建模。通过第模块进行分区，利用Python使用abaqus默认的参数程序进行建模过程。根据模型周期对称的特点，建立如下图2所示的简化模型进行分析。利用参数化建模有两个关键点：其一，需要提前计算好几何关键点的坐标，如图3右图所示；其二，需要使用旋转切割的方式生成笔体镂空的几何特征。文中利用参数化建模的命令放在附件1中，部分参数化建模如图3所示，这里应注意CAE分析中网格的大小及匹配情况对计算结果影响较大，因此需要对模型进行适当的切分来保证网格质量，比如笔体在厚度方向上至少具有三层以上的网格以保证正常的应力应变的传递，网格划分的参数化建模及提取支反力的过程如图4-5所示。图2 简化模型图3 部分参数化建模命令图4 网格划分图5 提取支反力4、响应曲面函数4.1 支反力结果整个模型在两个简化面上使用柱坐标系加载圆周对称边界条件；笔体下端施加强制位移载荷；笔盖上段使用耦合参考点固定。最终输出的支反力结果如图6所示。图6 支反力结果4.2 响应曲面函数响应曲面函数是三维拟合的一种方法，是为了直观确定系统的最优解。使用scipy中提供的curve_fit进行多项式拟合，参数化建模见附件。最终结合的曲面如图7所示。可以发现，所有数据点拟合函数的残差平方的均值是1.86.具体函数可以表达为下式1所示。图7 响应曲面函数三维图z=4.49xy-1.08x+3.35y^3（1）5、结论本文案例固然简单，但实现了基于ABAQUS与Python的参数化联合建模方法的应用，对于一些大型或者微型结构件的前后处理建模及后处理中支反力输出、最优解输出都有一定的参考意义。来源：CAE仿真学社