鋁和鋁合金被認(rèn)為是增材制造發(fā)展到大批量生產(chǎn)應(yīng)用的下一階段最有潛力的材料之一。這主要是由于與鈦合金等輕量化金屬相比,，鋁具有出色的機(jī)械性能和低廉的價(jià)格,。然而，增材制造鋁基零件的工業(yè)化應(yīng)用仍有很長(zhǎng)的一段路要走,，這是因?yàn)殇X材3D打印面臨的幾個(gè)固有挑戰(zhàn)仍未得到有效解決,。

△Equispheres的鋁合金粉末放大到100微米

與此同時(shí)，近幾個(gè)月來(lái),，鋁價(jià),、產(chǎn)量和供應(yīng)的大幅波動(dòng)一直困擾著供應(yīng)鏈,，尤其是在俄烏沖突導(dǎo)致全球緊張局勢(shì)加劇的情況下。首先是俄羅斯是全球市場(chǎng)的主要鋁供應(yīng)商,，俄羅斯最大的制造商 RUSAL 供應(yīng)歐盟 40% 的鋁需求,。二是鋁冶煉是一個(gè)耗電大的過(guò)程，因此受到近期能源緊縮的影響,。在某些情況下,，增材制造可以通過(guò)減少生產(chǎn)某些增材制造零件所需的材料量來(lái)為供應(yīng)鏈彈性運(yùn)轉(zhuǎn)提供解決方案,。

鋁3D打印的材料和技術(shù)

鋁3D打印的一個(gè)早期挑戰(zhàn)是，幾乎所有用于增材制造的鋁合金最初都是為鑄造應(yīng)用而開(kāi)發(fā)的,。事實(shí)上，迄今為止增材制造中最常用的鋁合金是AlSi10Mg,，這是一種時(shí)效強(qiáng)化鋁合金,，具有良好的硬度,，強(qiáng)度和動(dòng)態(tài)韌性,，傳統(tǒng)上用作鑄造合金,。由AlSi10Mg制成的粉末通常用于增材制造,，并且最終組件具有高耐腐蝕性,，低密度和高機(jī)械強(qiáng)度。

△常見(jiàn)的增材制造和相關(guān)技術(shù)的商用鋁合金材料,，資料來(lái)源：3dpbm Research,，****：代表開(kāi)發(fā)中

用于激光粉末床熔融（L-PBF）的鋁材料

對(duì)于常見(jiàn)的鋁合金材料，大多數(shù)硬件公司和服務(wù)提供商是采取L-PBF技術(shù)來(lái)進(jìn)行加工,。例如,，美國(guó)公司VELO3D使用其藍(lán)寶石系統(tǒng)開(kāi)發(fā)了一種由鋁F3制成的357D打印零件的工藝,。這為鑄造級(jí)鋁合金創(chuàng)造了新的機(jī)會(huì),，特別是對(duì)于航空航天和國(guó)防工業(yè)中的薄壁傳熱應(yīng)用,。鋁 F357 被認(rèn)為是理想的材料,，因?yàn)樗軌蜻M(jìn)行陽(yáng)極氧化,，并且與流行的鑄造合金 A357 具有相似特性,。大約在同一時(shí)間,，作為霍尼韋爾和SLM Solutions合作的一部分,，新開(kāi)發(fā)的鋁合金F357參數(shù)包AlSi7Mg0，6（A357的新型無(wú)鈹版本）與通過(guò)壓鑄生產(chǎn)的零件相比,，材料性能有了顯著改善?；裟犴f爾與SLM Solutions于2019年宣布合作開(kāi)發(fā)基于具有高層厚度的金屬粉末床融合3D打印,，旨在減少制造時(shí)間和生產(chǎn)3D打印飛機(jī)部件的成本，以滿(mǎn)足航空航天工業(yè)的要求,。

△A20X是專(zhuān)門(mén)為增材制造而開(kāi)發(fā)的?，F(xiàn)在，ALTANA集團(tuán)旗下的ECKART在收購(gòu)了原始材料開(kāi)發(fā)商AMT后,，在全球范圍內(nèi)進(jìn)行了商業(yè)化,。

直到最近，增材制造專(zhuān)用鋁合金才開(kāi)始在市場(chǎng)上得到采用,。第一個(gè)也是最受歡迎的是Scalmalloy,，它是由航空航天專(zhuān)家APWORKS（現(xiàn)在是Premium AEROTEC的一部分）開(kāi)發(fā)和銷(xiāo)售的。在全球范圍內(nèi),，具備Scalmalloy制造能力的服務(wù)提供商多是一些金屬增材制造巨頭,，如3T和Zare（被BEAMIT收購(gòu)），SauberEngineering,，Metron,，https://www.3dprintingbusiness.directory/company/toolcraft/，PolyShape（現(xiàn)在是AddUp的一部分）,，Pankl和Quadrus Corporation,。

另一種流行的增材制造鋁合金材料是A20X，它是專(zhuān)門(mén)為增材制造而開(kāi)發(fā)的,，可以提供高達(dá)511 MPa的抗拉強(qiáng)度,，高達(dá)440 MPa的屈服強(qiáng)度和高達(dá)13%的斷裂伸長(zhǎng)率。A20X在收購(gòu)原始材料開(kāi)發(fā)商AMT后,，由阿爾塔納集團(tuán)旗下的ECKART在全球范圍內(nèi)商業(yè)化,。

△電動(dòng)摩托車(chē)車(chē)架,，也由APWORKS使用其scalmalloy合金打印

在俄烏沖突之前，全球最大的鋁制造商之一RUSAL推出了用于增材制造鋁的ALLOW系列鋁產(chǎn)品,，其中包括鑄造合金和專(zhuān)為增材制造工藝開(kāi)發(fā)的幾種合金,，并針對(duì)可持續(xù)性和低能耗需求進(jìn)行了優(yōu)化。其中包括RS-230 AlCu（一種耐熱裂的2xxx系列合金）和RS-390 AlSiNi合金,，適用于高達(dá)250°C的應(yīng)用;以及RS 507 AlMg和RS-553AlMgSc合金,，它們是耐腐蝕的高強(qiáng)度材料，售價(jià)明顯低于Scalmalloy,。雖然威脅要全面禁止俄羅斯鋁尚未生效,，但目前尚不清楚RUSAL鋁粉的商業(yè)前景是什么，畢竟該公司生產(chǎn)的鋁占全球鋁的6%,。

2020年,，法國(guó)公司Constellium推出了用于L-PBF的新一代優(yōu)化高性能鋁粉Aheadd。其中,，Aheadd CP1 （Al-Zr-Fe） 是需要高電導(dǎo)率和提高生產(chǎn)率時(shí)的首選解決方案,。超前HT1（鋁-錳-鎳-銅-鋯）是滿(mǎn)足高溫和強(qiáng)度要求的解決方案。

除了A20X,，ALLOW和Aheadd以外,，來(lái)自加拿大的電力制造商Equispheres也同步推出了用于增材制造的高性能、高精細(xì)鋁粉產(chǎn)品（這是每種產(chǎn)品的品牌名稱(chēng)及其預(yù)期用途）,。該公司開(kāi)發(fā)了完全均勻,、完美的球形粉末，提高了增材制造中的工藝可靠性,、生產(chǎn)速度和零件性能,，瞄準(zhǔn)了大批量、輕量化增材制造零件的機(jī)會(huì),。Equispheres還與TRUMPF,，LockheedMartin，Aconity3D和Morf3D合作,，以加速開(kāi)發(fā),。

鋁材料的粘結(jié)劑噴射

Equisphere的鋁粉無(wú)需改性或添加劑即可燒結(jié),。這在粘結(jié)劑噴射打印機(jī)平臺(tái)上提供了性能優(yōu)勢(shì),。粘結(jié)劑噴射工藝被譽(yù)為將增材制造提升到新水平的突破性技術(shù),，這些固有的燒結(jié)鋁粉將為輕量化零件的大規(guī)模生產(chǎn)打開(kāi)大門(mén)。

這就引出了鋁粘結(jié)劑噴射的新話(huà)題,。隨著金屬PBF工藝通過(guò)更大,，更快和更自動(dòng)化的系統(tǒng)變得越來(lái)越高效，鋁合金的采用和需求預(yù)計(jì)將顯著增長(zhǎng),。然而,，在增材制造中廣泛采用鋁的一個(gè)主要挑戰(zhàn)是,，高通量粘結(jié)劑噴射是能夠?qū)崿F(xiàn)大批量生產(chǎn)的制造工藝，而鋁的低成本又能夠?qū)⑦@一優(yōu)勢(shì)充分放大,。在材料開(kāi)發(fā)方面,，高通量粘結(jié)劑噴射所使用的材料最初多是從用于注射成型（MIM）工藝的金屬材料調(diào)整過(guò)來(lái)，但鋁及其合金的粘結(jié)劑噴射技術(shù)卻遲遲未得到發(fā)展,。

△采用6061材料 3D 打印的具有高分辨率和幾何形狀的鋁制發(fā)動(dòng)機(jī)缸體模型,，是通過(guò)福特和 ExOne（現(xiàn)為 Desktop Metal 的一部分）聯(lián)合開(kāi)發(fā)的新型粘合劑噴射 3D 打印和燒結(jié)工藝（正在申請(qǐng)專(zhuān)利）制造

與傳統(tǒng)MIM一樣，在粘結(jié)劑噴射中,，金屬粉末首先與粘合劑混合,，以使其可模塑或增材制造零件。然后將生坯部分在熔爐中燒結(jié),。粘合劑被去除,，氧化層被加熱減少。金屬粉末連接形成固體物體,。鋁的燒結(jié)具有挑戰(zhàn)性,，因?yàn)轭w粒周?chē)难趸瘜又荒茉跇O高的溫度下去除，而鋁的熔點(diǎn)相對(duì)較低,，這限制了最高燒結(jié)溫度。因此,，在整個(gè)金屬片熔化之前去除鋁粉上的氧化層是非常具有挑戰(zhàn)性的,。

這個(gè)問(wèn)題的解決方案已經(jīng)探索了好幾年，但鋁作為粘合劑可噴射材料的完全商業(yè)化仍然遙不可及,。然而,，今天，這種情況可能正在改變,。2021年初,，兩家粘結(jié)劑噴射公司Desktop Metal和ExOne（現(xiàn)已合并）分別在鋁6061燒結(jié)方面取得了重大突破，并采用粘結(jié)劑噴射技術(shù)生產(chǎn)出了相關(guān)材質(zhì)的零件,。

Desktop Metal開(kāi)發(fā)的新型鋁6061粉末能夠完成燒結(jié),，并且比以前鋁燒結(jié)的技術(shù)有了顯著改進(jìn)，該技術(shù)需要涂覆粉末顆粒,，將燒結(jié)助劑混合到粉末中,，使用含有昂貴納米顆粒的粘合劑或添加鉛，錫和鎂等金屬,。至關(guān)重要的是,，Desktop Metal 的粉末還能夠與水性粘合劑相容，并且與其他市售 6061 鋁粉末相比具有更高的最小點(diǎn)火能量（MIE）,，從而提高了安全性,。Desktop Metal和Uniformity Labs正在努力驗(yàn)證粉末和規(guī)模生產(chǎn)的商業(yè)可行性,。一旦完全合格，Uniformity6061鋁將可用于桌面金屬生產(chǎn)系統(tǒng)平臺(tái),。

鋁作為粘結(jié)劑噴射材料的潛力是巨大的,，理光迄今為止將其整個(gè)金屬增材制造戰(zhàn)略集中在這一特定領(lǐng)域。雖然其技術(shù)尚未上市,，但它已經(jīng)證明了生產(chǎn)復(fù)雜和相當(dāng)大的零件的能力,。

可用于動(dòng)態(tài)固結(jié)的鋁材料

另一家來(lái)自澳大利亞的SPEE3D公司通過(guò)其超音速3D沉積技術(shù)支持（非球形）鋁粉（包括6061、5056和7075）的高速,、大幅面3D打印,，這是一種動(dòng)力學(xué)固結(jié)（又名冷噴涂粉末）。這是專(zhuān)利工藝的名稱(chēng),，其中渦輪噴嘴將空氣加速到音速的三倍,，將金屬粉末注入其中，然后沉積到由六軸機(jī)械臂操縱的基板上,。在這個(gè)過(guò)程中,，顆粒相互撞擊的絕對(duì)動(dòng)能導(dǎo)致粉末結(jié)合在一起，形成具有優(yōu)于鑄造的冶金性能的高密度部件,。

以線(xiàn)材為原料的3D打印鋁

鋁合金也可以被證明是高通量WAAM（線(xiàn)弧增材制造）工藝中具有價(jià)值且極具成本效益的材料,。在各種類(lèi)型的WAAM技術(shù)中使用各種鋁合金目前是一個(gè)活躍的研究領(lǐng)域。最近的研究表明,，最有前途的合金是AlLi,，AlCu，Al-Mg,，AlZnMgCu,，AlCuMg，AlSiMg,，AlMgSi和AlMgMn/AlMg5Mn（由于其高強(qiáng)度和耐腐蝕性,，這些合金特別受關(guān)注）。全球幾家基于線(xiàn)材的金屬DED公司也將鋁列為了關(guān)鍵材料,。

AML3D是一家通過(guò)Arcemy系統(tǒng)銷(xiāo)售WAM（線(xiàn)材增材制造）技術(shù)的澳大利亞公司,，該公司支持使用多種線(xiàn)材形式的鋁合金，特別是2319,、4043,、5183、5183（0.2%Sc）,、5356和5087,。WAM工藝的特點(diǎn)是直接能量沉積的3D打印標(biāo)準(zhǔn)，與其他送絲金屬打印技術(shù)（如電子束，線(xiàn)材饋送激光和激光燒結(jié)工藝）相比,，WAM可用于使用局部惰性氣體在開(kāi)放的自由形式制造環(huán)境中打印金屬零件,，從而降低制造成本，同時(shí)改善材料性能,。

△AML3D的大幅面Arcemy系統(tǒng)

MX3D 是荷蘭 WAAM 技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者,，以多種備受矚目的應(yīng)用而聞名，該公司對(duì)其WAAM技術(shù)兼容的各種鋁材料進(jìn)行了認(rèn)證（可通過(guò)生產(chǎn)服務(wù)和 M1 硬件系統(tǒng)獲得）,。其中包括線(xiàn)材形式的AlSi10Mg（4046）和AlSi7Mg（4018）以及5356和5087,。WAAM3D是一家英國(guó)公司，最近憑借先進(jìn)且高度自動(dòng)化的roboWAAM系統(tǒng)進(jìn)入市場(chǎng),，還提供鋁質(zhì)線(xiàn)材（2024和5087）,。

這些合金被列為WAAM1D的CMT-WAAM（冷金屬?lài)娡浚┕に嚨摹?級(jí)”材料，這意味著該公司已設(shè)置了特定于材料的主要工藝參數(shù),，以確保打印正確的幾何形狀,，沒(méi)有缺陷。它們也可作為WAAM0D的PTA-WAAM（等離子轉(zhuǎn)移?。┕に嚨摹?級(jí)”材料提供,，這意味著用戶(hù)必須為自己的研發(fā)選擇工藝參數(shù)。

△MX3D團(tuán)隊(duì)?wèi)c祝 M1 系統(tǒng)于 2021 年推出,，該系統(tǒng)已在汽車(chē)和海事領(lǐng)域得到采用,。

Meltio是一家快速增長(zhǎng)的公司，銷(xiāo)售高速,，低成本,，主要開(kāi)發(fā)基于金屬線(xiàn)的增材制造系統(tǒng)，目前該公司支持的材料中不提供鋁,。同樣值得注意的是，施樂(lè)最近放棄了其ElemX項(xiàng)目,，該項(xiàng)目基于液態(tài)金屬打印方法,，并將鋁作為該技術(shù)應(yīng)用和增長(zhǎng)戰(zhàn)略的主要材料。

在美國(guó),，MELD是一家專(zhuān)注于國(guó)防應(yīng)用的成長(zhǎng)型初創(chuàng)公司,，它開(kāi)發(fā)了一種固態(tài)工藝（意味著材料在此過(guò)程中不會(huì)達(dá)到熔化溫度），以生產(chǎn)具有低殘余應(yīng)力和全密度的高質(zhì)量材料和零件,，并且比傳統(tǒng)的基于聚變的工藝具有更低的能源需求,。MELD工藝能夠以金屬增材制造市場(chǎng)上尚未見(jiàn)過(guò)的規(guī)模打印大型金屬零件，并且沉積材料的速度至少比基于熔融的金屬增材工藝快10倍,。MELD的第一臺(tái)商用機(jī)器B8使用實(shí)心金屬棒,，但也可以組合不同的粉末來(lái)制造金屬基復(fù)合材料（MMC），如Al-SiC，Al-Fe,，Al-W,，Al-Mo。

△來(lái)自英國(guó)WAAM3D的新roboWAAM系統(tǒng)

在材料供應(yīng)商中,，voestalpine B?hler的增材制造材料組合包括用于WAAM的非指定鋁線(xiàn),。然而，鋁材料在WAAM技術(shù)中的生產(chǎn)仍然經(jīng)常受到孔隙率和凝固裂紋等缺陷的限制,，這些缺陷會(huì)嚴(yán)重限制組件的機(jī)械性能,，例如組件強(qiáng)度或延展性。最近,，一家名為Fortium Metals的初創(chuàng)公司以Elementum 3D的經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)進(jìn)入市場(chǎng),，專(zhuān)注于用于增材制造的金屬線(xiàn)材。該公司專(zhuān)注于通過(guò)解決熱撕裂和熱裂紋問(wèn)題,，提供“焊接不可焊接的理想冶金”,，包括1xxx、2xxx,、6xxx 和 7xxx 系列鋁,。

3D打印鋁質(zhì)部件的應(yīng)用

隨著金屬開(kāi)發(fā)商和制造商引入更多增材制造專(zhuān)用鋁和鋁合金材料，金屬3D打印行業(yè)將持續(xù)取得增長(zhǎng),。今天,，盡管鋁增材制造的應(yīng)用潛力在很大程度上仍未開(kāi)發(fā)，但它在某些領(lǐng)域正在取得進(jìn)展,。

Scalmalloy是專(zhuān)門(mén)為航空航天應(yīng)用開(kāi)發(fā)的,，并具有滿(mǎn)足苛刻應(yīng)用環(huán)境的特性。鋁鎂鈧粉末合金具有較高的強(qiáng)度重量比,，良好的延展性和耐腐蝕性,。與拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)合使用，該材料可以提供輕量化,、高性能的飛機(jī)部件,。還值得一提的是，早在 2016 年,，APWORKS 就使用這種鋁合金打造了一款 3D 打印摩托車(chē) Light Rider,。

△梅賽德斯奔馳卡車(chē)上使用的3D打印鋁制備件。

在汽車(chē)和賽車(chē)運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域,，鋁合金3D打印技術(shù)正在得到應(yīng)用,。一個(gè)值得注意的例子是BMW i8 Roadster上的車(chē)窗導(dǎo)軌。金屬部件由鋁合金制成,，重量比通常使用的注塑成型塑料部件輕,，但仍然要硬得多,。它的重要性已經(jīng)得到了ALTAIR Enlighten獎(jiǎng)的認(rèn)可。另一個(gè)關(guān)鍵應(yīng)用是梅賽德斯奔馳3D打印2017年卡車(chē)部門(mén)的首批備件之一,。另一項(xiàng)關(guān)鍵舉措也可以追溯到2017年,，戴姆勒，EOS和Premium Aerotec合作伙伴參與了NextGen AM項(xiàng)目,，其主要目標(biāo)是推進(jìn)工業(yè)3D打印過(guò)程的自動(dòng)化,，特別關(guān)注工業(yè)3D打印用鋁材的資格認(rèn)定。該項(xiàng)目于2019年結(jié)束,，因?yàn)閮杉夜颈硎舅麄円呀?jīng)獲得了重要的見(jiàn)解,。

賽車(chē)運(yùn)動(dòng)是增材制造的另一個(gè)高增長(zhǎng)領(lǐng)域，鋁質(zhì)部件可以發(fā)揮作用,。2020 年,，一級(jí)方程式賽車(chē)批準(zhǔn)在 1 賽季使用兩種 Elementum 3D 鋁粉（A6061-RAM1 和 A2024-RAM2）。Elementum 3D 的 A6061-RAM2 合金也被航空航天初創(chuàng)公司 Masten Space Systems 用于生產(chǎn) 3D 打印電子泵,。

△Czinger21超級(jí)跑車(chē)由Divergent與SLM Solutions合作開(kāi)發(fā),，每輛車(chē)上都有多達(dá)350個(gè)3D打印部件，其中大部分是用鋁合金制成的,。

豪華和超級(jí)跑車(chē)汽車(chē)領(lǐng)域仍然是鋁3D打印技術(shù)最容易得到應(yīng)用的領(lǐng)域,，特別是L-PBF技術(shù)。最值得注意的是Divergent和SLM Solutions在Czinger21超級(jí)跑車(chē)上的持續(xù)合作,，每輛車(chē)上有多達(dá)350個(gè)3D打印部件,，其中大部分是用鋁合金制成的。

在汽車(chē)領(lǐng)域同樣值得注意的是德國(guó)EDAG集團(tuán),，該集團(tuán)于2020年與八個(gè)合作伙伴合作開(kāi)發(fā)了用于3D打印汽車(chē)零件的鋁合金,。金屬CustAlloy被設(shè)計(jì)為“防撞”功能，并具有比其他增材制造鋁材料更高的強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率,。著眼于在大眾市場(chǎng)汽車(chē)中更廣泛的應(yīng)用,，福特和粘結(jié)劑噴射專(zhuān)家ExOne（現(xiàn)在是Desktop Metal的一部分）開(kāi)發(fā)了一種使用粘合劑噴射3D打印鋁6061的方法，并燒結(jié)它,。該工藝能夠生產(chǎn)密度為99%的零件,，并正在申請(qǐng)專(zhuān)利。

鋁合金在工業(yè)領(lǐng)域也有無(wú)數(shù)的應(yīng)用,，包括熱交換器和散熱器的生產(chǎn)。澳大利亞增材制造公司ConfluxTechnology展示了如何使用增材制造和鋁合金生產(chǎn)更高效的熱交換器,。具體來(lái)說(shuō),，該公司展示了使用EOS M3 290D打印機(jī)和EOS的AlSi3Mg材料制造的10D打印熱交換器。現(xiàn)在獲得專(zhuān)利的熱交換器在一系列行業(yè)中具有各種應(yīng)用,，包括航空航天,，汽車(chē)，石油和天然氣，化學(xué)加工和微處理器冷卻,。

△MELDManufacturing首席執(zhí)行官Naci Hardwick與金屬3D打印部件,。資料來(lái)源：MELD制造公司LinkedIn

基于電線(xiàn)的大幅面應(yīng)用（主要通過(guò)WAAM技術(shù)）包括鋁龍骨項(xiàng)目，這是KM Yachtbuilders和MX3D之間正在開(kāi)展的合作項(xiàng)目的一部分,，旨在為海事行業(yè)研究和3D打印鋁制零件,。鋁制3D打印龍骨是使用該公司的機(jī)器人WAAM（線(xiàn)弧增材制造）工藝生產(chǎn)的。最近的另一個(gè)項(xiàng)目是MX3D推出了一款3D打印的鋁制自行車(chē)Arc Bike II,。

說(shuō)到大幅面鋁打印零件,，迄今為止最大的是由MELD制造公司生產(chǎn)的。這家美國(guó)公司使用其獨(dú)特的摩擦固結(jié)3D打印工藝,，通過(guò)使用現(xiàn)成的鋁條打印一個(gè)十英尺（3.05米）直徑的鋁筒來(lái)展示其露天能力的可擴(kuò)展性,。

△MX3D為KM游艇制造商提供的鋁制3D打印龍骨

量化鋁材增材制造業(yè)務(wù)

通過(guò)審核當(dāng)今市場(chǎng)上的每一種增材制造產(chǎn)品，3dpbm Research根據(jù)每個(gè)主要材料系列的出貨量記錄,，對(duì)金屬增材制造市場(chǎng)進(jìn)行了最準(zhǔn)確的概述,。這為最近發(fā)布的金屬增材制造市場(chǎng)趨勢(shì)和機(jī)遇報(bào)告中特定材料系列的10年預(yù)測(cè)提供了基礎(chǔ)。

該報(bào)告顯示,，增材制造中增長(zhǎng)最快的材料系列是鋁和銅,。鋁已經(jīng)廣泛用于粉末增材制造工藝，但直到最近,，市場(chǎng)上幾乎所有的鋁增材制造粉,，包括最受歡迎的AlSi10Mg，都是適用于增材制造工藝的鑄造合金,。從APWORKS于2016年推出的Scalmalloy和專(zhuān)門(mén)為AM開(kāi)發(fā)的新一代鋁合金A20X開(kāi)始進(jìn)入市場(chǎng),。

在增材制造中采用鋁的主要障礙是使材料適應(yīng)結(jié)合金屬工藝。粘結(jié)劑噴射（BMP）工藝將成為增材制造鋁合金的最大消費(fèi)者,，因?yàn)檫@些技術(shù)的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)具有成本效益的大批量生產(chǎn),。但是BMP工藝仍需要在熔爐中燒結(jié)生坯部件的步驟，這仍然是一個(gè)挑戰(zhàn),，現(xiàn)在才開(kāi)始得到解決,。

就金屬增材制造材料需求預(yù)測(cè)而言，最明顯的變化是鋁合金應(yīng)用的快速增長(zhǎng),。如今,，鋁合金是僅次于鋼、鈦和鎳的第四大最受歡迎的合金,，249 年出貨量為 7.2021 噸,，與36 年相比增長(zhǎng)了 +7.2020%。到2030年,，它們將成為第三大最受歡迎的合金,，屆時(shí)它們將占金屬增材制造材料總出貨量的近20%,，為5,354噸。如果粘結(jié)劑噴射技術(shù)證明能夠熟練地加工鋁以進(jìn)行批量生產(chǎn),，那么鋁需求的增加可能會(huì)更加顯著,。

就收入而言，鋁合金是 2020 年第四大材料領(lǐng)域,，僅產(chǎn)生 1790 萬(wàn)美元,，到 2021 年增長(zhǎng)36.8%，這使我們能夠更好地了解增材制造材料市場(chǎng)的規(guī)模,。雖然增長(zhǎng)將是顯著的,，但由于通過(guò) 3D 打印生產(chǎn)零件所需的數(shù)量很少，而且通常通過(guò)增材制造生產(chǎn)的零件數(shù)量很少,，無(wú)論是原型和工具（通常是一次性的）還是小批量生產(chǎn)零件,。

考慮到這一點(diǎn)，從各種潛在的應(yīng)用和用途中可以清楚地看出,，鋁增材制造注定會(huì)在這十年內(nèi)飛速增長(zhǎng),。在目前成熟的金屬增材制造材料中，預(yù)計(jì)鋁合金的復(fù)合年增長(zhǎng)率最高,，達(dá)到 33.3%,，其次是鈦、鋼,、鎳和鈷合金,。這將使鋁及其合金在預(yù)測(cè)期結(jié)束時(shí)成為第三大最相關(guān)的收入機(jī)會(huì)，到 2030 年將產(chǎn)生 3.21 億美元的年銷(xiāo)售額（增長(zhǎng)超過(guò) 1700%）,。

*本文部分摘譯自 3dpbmResearch 的 2020-2030 年金屬增材制造市場(chǎng)趨勢(shì)和機(jī)遇報(bào)告,，該報(bào)告已更新以反映出現(xiàn)的最新產(chǎn)品和趨勢(shì)，有興趣的朋友可點(diǎn)擊此處獲取下載鏈接：https://www./product/metal-am-market-opportunities-and-trends/