金屬3D打印的未來在工業應用，在產品的直接制造。航空航天、醫療、汽車、模具等行業對3D打印應用的明顯進展。

一.航空航天、、衛星

行業訴求： 1. 縮短研發周期； 2. 減少零件數量，制造復雜結構零件； 3. 提高原材料利用率，降低生成成本； 4. 可有效實現零件輕量化，減少航空組件重量。

3D打印解決方案： 1. 無需復雜傳統加工程序或任何模具，直接將概念設計轉化成實體，縮短外形驗證及功能性驗證周期，提高研發效率； 2. 加工過程不受零件復雜程度影響，輕松實現復雜結構零件制造； 3. 與傳統工業相比，3D打印可以整合多個零件，變成一個功能零件，節約原材料，顯著降低制造、組裝成本； 4. 可優化復雜零部件的結構，減輕零件重量，輕松實現航空組件輕量化

舉例：航空噴油嘴

傳統方法是將幾個零件合并成一個，3D打印實現一次成型，并優化了內部冷卻流道，提升了冷卻性能

觀測衛星天線支架

傳統的觀測衛星天線支架由幾個獨立的部分通過柳釘結合，重量大、發射成本高。通過拓補結構優化和3D打印，天線支架減輕了40%的重量，比要求強度提高了30%，降低了系統成本和燃料消耗，并順利完成靜動態測試和可靠性測試，成為航天認證產品。

某型號航空發動機3D打印噴油嘴，將零件數量減至1個，改善了噴油嘴容易過熱問題，同時提高了燃油效率及噴嘴使用壽命，提高發動機的綜合性能。

二. 汽車

行業訴求：

1. 縮短研發周期

2. 制造復雜零件

3. 降低成本

3D打印解決方案：

1. 從概念模型到功能原型，可用來完成測試和設計驗證；

2. 靈活制造，特別適合復雜組件、復雜管道及薄壁件的制作；

3. 不需任何額外工具，無需鑄造、壓鑄，縮短開發時間，大大降低開發成本。

舉例：

功能零件制造

為了防止燃油泄漏產生意外，須保證各個噴油器支座之間的間距相等；如采用傳統銑削工藝來制作，一是加工難度大，需要五軸數控銑床才能加工出來，其次是銑削量較大，材料利用率不高；采用3D打印技術既可提高材料的利用率，又能實現輕量化設計后復雜結構的生產要求。

汽車減重對于減少油耗，增加操控性和安全性具有重要意義，鑄造技術已經在工業產品生產中使用了數百年，結合3D打印可以實現該目的。通過設計優化、鑄造模擬、疲勞分析和3D打印技術的結合，使汽車輪轂支架減重達到80%，強度增加數倍，駕駛性能得到更高提升。

原型設計

3D打印用于實驗模型和功能原型的制作，可實現快速修改設計方案并反復大量迭代。在確保原型產品設計質量的同時，大大縮短產品設計和原型開發所需的時間，提高研發效率。

三. 醫療

行業訴求：

1. 根據患者特點量身定制；2. 能夠實現高效定制，縮短手術時間，降低手術風險；3. 提高人體力學適配和生產融合度。

植入體

鈦合金全*，3D打印輕量化桁架結構可提供足夠的力學強度，輕量化效果可減少病人的負擔，同時促進肌肉、骨骼等組織的增長。

齒科可以實現的定制化，多種*結構輕松實現，相比傳統手段制造環節更少，加工時間更短，精度更高，成本更低，更好的適應個性化需求。

四. 模具

行業訴求：

1. 縮短注塑冷卻時間，提高脫模效率；

2. 解決冷卻過程中不能有效控制模具溫度，導致模具內部溫度不均造成的產品變形問題；

3. 縮短模具研發周期及制造成本。

3D打印解決方案：

1. 直接打印出的含隨形水路的模具，冷卻水路可更好貼近注塑產品，三熱面廣，有效降低冷卻周期，生產效率提高35%以上；

2. 隨形冷卻使模具溫度分布均勻，有效防止產品翹曲變形，開裂飛邊，氣泡砂眼等產品缺陷；

3. 實現設計的無限性、較少的人工參與、模具制作周期大大縮短，多個環節降低成本。

舉例：

該模具傳統注塑周期須59s，頂部無冷卻造成裝配孔薄壁變形、飛邊、脫模困難，成品率只有86%；使用3D打印隨形水路后，注塑周期減至38s，裝配孔和薄壁變形得到控制，飛邊、脫模困難現象基本消失，成品率達到95%。輪胎模具的加工精密程度直接影響到輪胎的精度和質量，甚至是輪胎的安全和駕駛的舒適度。輪胎的溫度具有角度多、弧度多等特點，傳統加工難以精準完成。3D打印可完成傳統機加工難以實現的形狀和復雜度，可參與制造更復雜、更大抓地力和穩定性的高附加值輪胎；而其快速制造的特點使交貨周期縮短了2/3，更快研制新模具新紋路，免去了沖壓、折彎等工藝。