2.3 金属3D打印用粉末发展趋势及建议
目前，全球工业级金属3D打印装备累积装机量为5743台，其中90%以上的装备采用金属粉末作为原料。随着3D打印技术的发展，金属粉末原料市场潜力巨大，国际知名企业纷纷积极布局3D打印金属粉末市场。金属3D打印用粉末发展呈现以下发展趋势：
①具有明确3D打印应用需求的公司，积极整合上游产业链，将3D打印金属粉末纳入其整体解决方案。例如GE公司，2017年收购了Concept Laser 和Arcam公司，后者拥有的粉末制造商AP&C更是占据50%以上的粉末床3D打印钛合金市场。GE公司因而拥有了全球最完整的金属3D打印产业链，从而形成材料-设备-工艺的整体方案，并努力拓展新应用领域。
②3D打印金属粉末生产企业通过高质量、高效率、低成本的粉末制备技术的研发，在市场上争取有利地位。例如英国Metalysis公司开发的金红石（TiO2）熔盐电解技术，有望使定向能量沉积（DED）用钛合金粉末价格降至原来的1/30；2015年成立的加拿大Equispheres公司，通过其专利技术的新型雾化器，改善气雾化粉末的质量和粒度分布，制备出流动性能优异的3D打印金属粉末。该公司2016年获得洛克希德马丁公司500万美元投资。
③3D打印金属粉末供应商对粉末性能进行优化，针对不同厂商的3D打印装备进行了粉体性能适用性研究，提供系列针对性的合金产品和金属粉末解决方案。以德国Scheftner 公司为例，该公司发布的Co-Cr齿科系列材料，分别对应EOS、Concept Laser和SLM Solution的3D打印装备；英国LPW公司通过建立金属粉体特性分析数据库对其粉末产品进行生命周期管理，对粉体存储、运输、使用过程以及回收利用全过程粉末特性变化进行管理，并根据用户的3D打印设备的不同提供整体解决方案。
国内大部分企业和研究机构仍处于从传统的粉末冶金行业转向3D打印金属球形粉末行业的起步研发阶段，存在以下突出问题：
①国内相关企业和研究机构尚缺乏对3D打印产业链的整合能力，粉末制备与3D打印应用研究脱节。
②在制粉装备和技术方面，进口装备的技术与部件仍然依赖进口，导致生产成本居高不下。而国产制粉装备制备的金属粉末存在的主要问题集中在产品质量和批次稳定性等方面，包括：粉末成分的稳定性（夹杂数量、成分均匀性），粉末物理性能的稳定性（粒度分布、粉末形貌、流动性、松装比等），成品率问题（细粉收得率）等。
③国内3D打印技术研究存在重工艺、轻材料的问题。粉末性能对3D打印工艺的适用性研究缺乏，使得企业无法有针对性地形成粉末产品线，缺乏竞争力。
为抢占金属3D打印技术的制高点，结合国际3D打印金属粉末的发展趋势，针对国内存在的问题，提出以下发展建议：
①建立装备-材料-工艺协同发展机制，构建适用国产3D打印装备和技术的粉末原料体系，建立金属3D打印粉末的国家标准。
②加快发展具有自主知识产权的高端制粉装备和技术，重点攻克高品质细粒径金属粉末低成本规模化制备技术。
③大力支持粉末性能-打印工艺-制件质量的系统研究，掌握3D打印金属粉末性能的调控规律。