3D打印鋯合金（如Zircaloy-4）燃料組件包殼，可設(shè)計(jì)內(nèi)部蜂窩結(jié)構(gòu)，提升耐壓性和中子經(jīng)濟(jì)性。美國(guó)西屋電氣通過(guò)EBM制造的核反應(yīng)堆格架，抗蠕變性能提高50%，服役溫度上限從400℃升至600℃。此外，鎢銅復(fù)合部件用于聚變堆前列壁裝甲，銅基體快速導(dǎo)熱，鎢層耐受等離子體侵蝕。但核用材料需通過(guò)嚴(yán)苛輻照測(cè)試：打印件的氦脆敏感性比鍛件高20%，需通過(guò)熱等靜壓（HIP）和納米氧化物彌散強(qiáng)化（ODS）工藝優(yōu)化。中廣核已建立全球較早3D打印核級(jí)部件認(rèn)證體系。

SLM是目前應(yīng)用廣的金屬3D打印技術(shù)，其主要是通過(guò)高能激光束（功率通常為200-1000W）逐層熔化金屬粉末，形成致密實(shí)體。工藝參數(shù)如激光功率、掃描速度和層厚（通常20-50μm）需精確匹配：功率過(guò)低導(dǎo)致未熔合缺陷，過(guò)高則引發(fā)飛濺和變形。為提高效率，多激光系統(tǒng)（如四激光同步掃描）被用于大尺寸零件制造。SLM適合復(fù)雜薄壁結(jié)構(gòu)，例如航空航天領(lǐng)域的燃油噴嘴，傳統(tǒng)工藝需20個(gè)部件組裝，SLM可一體成型，減少焊縫并提升耐壓性。然而，殘余應(yīng)力控制仍是難點(diǎn)，需通過(guò)基板預(yù)熱（比較高達(dá)500℃）和支撐結(jié)構(gòu)優(yōu)化緩解開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)。青海高溫合金粉末316L不銹鋼粉末通過(guò)SLM（選擇性激光熔化）技術(shù)成型，可生產(chǎn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的耐高溫、抗腐蝕工業(yè)零件。

鎳基合金粉末在燃?xì)廨啓C(jī)葉片制造中具有不可替代性。其3D打印需克服高殘余應(yīng)力（>800MPa）和開(kāi)裂傾向，目前采用預(yù)熱基板（400-600℃）和層間緩冷技術(shù)可有效控制缺陷。粉末化學(xué)需嚴(yán)格匹配ASTM F3056標(biāo)準(zhǔn)，其中Nb含量（5.0%-5.5%）直接影響γ"強(qiáng)化相析出。德國(guó)某研究所通過(guò)雙峰粒徑分布（10-30μm與50-80μm混合）提升堆積密度至65%，使零件在1000℃下的蠕變壽命延長(zhǎng)3倍。該材料單公斤成本超過(guò)$500，主要受制于真空感應(yīng)熔煉氣霧化（VIGA）的高能耗工藝。

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。冷噴涂增材制造技術(shù)通過(guò)高速粒子沉積，避免金屬材料經(jīng)歷高溫相變過(guò)程。

微層流霧化（Micro-Laminar Atomization, MLA）是新一代金屬粉末制備技術(shù)，通過(guò)超音速氣體（速度達(dá)Mach 2）在層流狀態(tài)下破碎金屬熔體，形成粒徑分布極窄（±3μm）的球形粉末。例如，MLA制備的Ti-6Al-4V粉末中位粒徑（D50）為28μm，衛(wèi)星粉含量＜0.1%，氧含量低至800ppm，明顯優(yōu)于傳統(tǒng)氣霧化工藝。美國(guó)6K公司開(kāi)發(fā)的UniMelt®系統(tǒng)采用微波等離子體加熱，結(jié)合MLA技術(shù)，每小時(shí)可生產(chǎn)200kg高純度鎳基合金粉，能耗降低50%。該技術(shù)尤其適合高活性金屬（如鋯、鈮），避免了氧化夾雜，為核能和航天領(lǐng)域提供關(guān)鍵材料。但設(shè)備投資高達(dá)2000萬(wàn)美元，目前限頭部企業(yè)應(yīng)用。

金屬注射成型（MIM）技術(shù)結(jié)合了粉末冶金和塑料注塑的工藝優(yōu)勢(shì)。杭州鋁合金粉末咨詢(xún)

金屬3D打印中未熔化的粉末可回收利用，但循環(huán)次數(shù)受限于氧化和粒徑變化。例如，316L不銹鋼粉經(jīng)5次循環(huán)后，氧含量從0.03%升至0.08%，需通過(guò)氫還原處理恢復(fù)性能?；厥辗勰┩ǔＥc新粉以3:7比例混合，以確保流動(dòng)性和成分穩(wěn)定。此外，真空篩分系統(tǒng)可減少粉塵暴露，保障操作安全。從環(huán)保角度看，3D打印的材料利用率達(dá)95%以上，而傳統(tǒng)鍛造40%-60%。德國(guó)EOS推出的“綠色粉末”方案，通過(guò)優(yōu)化工藝將單次打印能耗降低20%，推動(dòng)循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式。杭州鋁合金粉末咨詢(xún)