2021年2月8日，全球領先的金屬增材制造供應商美國西亞基公司（Sciaky）宣布，其在2020年采用電子束增材制造技術沉積的鈦合金總量達到5443公斤，并超過了此前歷年數(shù)據(jù)。即便處在疫情期間，美國的高端制造業(yè)似乎并未受到嚴重影響，無論汽車制造還是火箭試車與發(fā)射，都在照常進行。

　　Sciaky的電子束增材制造金屬3D打印解決方案是一種基于絲材的定向能量沉積工藝（EBAM）西亞基的絕大多數(shù)鈦合金沉積制造都與零件生產(chǎn)有關，這些零件多用于已經(jīng)過認證的航空航天和國防應用，以及用于研發(fā)的各種鈦合金原型。此類項目因簽有保密協(xié)議而不會向外界公布細節(jié)。

　　電子束增材制造減少了與傳統(tǒng)制造（即鍛造和鑄造）相關的時間和成本。西亞基的EBAM 300打印機曾在48小時內以約6.8公斤/小時的速度生產(chǎn)了一個3米長的鈦飛機結構；通常，使用該工藝可以在2天內完成以前需要6-12個月才能完成的鍛件。相對于其他金屬增材制造工藝，EBAM根據(jù)材料和零件特征的不同，每小時可沉積3.18-11.34公斤材料，速率高出近十倍。簡單地說，EBAM技術為零件尺寸和質量提供了真正的可擴展性，并在一定應用范圍內是最具成本效益的工業(yè)金屬3D打印工藝。

　　西亞基的電子束沉積工藝可以打印鈦、鉭、鎢、銅、鋁、不銹鋼以及高溫合金等材料。在許多情況下，金屬焊絲原料比粉末原料便宜50％甚至更多，而且更安全、更易于存儲。其最大可以打印5.79 x 1.22 x 1.22 m的零件或結構，或者制造直徑最為2.44 m的圓形零件。獲得專利的IRISS閉環(huán)控制技術，提供了對零件幾何形狀和材料成分的極高控制，能夠實現(xiàn)自動化和自適應實時過程控制、自動過程變量采集和記錄，進而保證零件一致的組織和力學性能。

　　在3D打印技術領域，一家公司能夠在一年內消耗5.4噸鈦合金材料，但這絕不能僅僅歸因于設備的高吞吐量，更重要的是其擁有的訂單數(shù)量。據(jù)西亞基吐露，其目前擁有五臺大幅面3D打印機，同時有來自航空航天和國防客戶的大筆訂單。因簽有保密協(xié)議而無法獲知項目詳細信息，但通過其此前的合作的客戶情況。

　　2014年，西亞基向洛克希德?馬丁公司制造了空間系統(tǒng)的關鍵半球形罐組件；2016年，西亞基向空客交付了大型工業(yè)級金屬3D打印機，在這之前，該公司已經(jīng)為空客制造了飛機機翼的內部結構；2017年，西亞基宣布將為國際潛艇工程（ISE）AUV潛艇生產(chǎn)金屬3D打印部件；2020年，西亞基宣布獲得了12個新的航空航天項目，涉及從高級研發(fā)到原型制造以及最終零件生產(chǎn)制造。目前，西亞基公司的EBAM技術是唯一獲得批準的陸、海、空和太空應用的工業(yè)金屬3D打印解決方案。

　　在其他領域，該公司也已針對密集型軍事應用進行了驗證，例如3D打印機身、起落架以及導彈和車輛零件等。但總的來說，對于大型金屬3D打印技術來說，航空航天和國防是其最重要的應用領域。

　　鈦合金3D打印需求正在強勁增長

　　增材制造鈦合金試件的靜力性能接近甚至超過了鍛件標準，其抗拉強度可達1200Mpa。相比傳統(tǒng)切削加工，3D打印在鈦合金成型方面也表現(xiàn)出易加工、浪費少的特點，同時能夠滿足小批量、個性化和快速設計響應需求；此外，3D打印還為鈦合金材料輕量化、構型設計、集成化快速設計制造提供了新的思路。

　　基于優(yōu)異的綜合性能和較高的技術成熟度，增材制造鈦合金( 如 TC4、TC11、TiAl 等) 已經(jīng)廣泛應用于國內外多型飛機的典型復雜結構件以及航空發(fā)動機零部件，并表現(xiàn)出明顯的低成本、高效率等優(yōu)勢。

　　鈦合金在金屬3D打印材料市場中一直處于領先地位，根據(jù)《Market Analysis Report》，其在2019年占全球收入的65.3％，這不僅取決于用量，也取決于價格。航空航天業(yè)采用3D打印制造鈦合金原型成為促進增長的主要因素，而它在重量、強度和腐蝕性方面滿足行業(yè)要求的能力使其能夠保持可持續(xù)性的增長。

　　2017-2020年，金屬3D打印材料的用量均穩(wěn)步增長，鎳、鋼、鈦引領市場（來源Wohlers Report2020）在所有材料形式中，粉末材料又占據(jù)主要市場份額，在2019年這一數(shù)值為92.6%。得益于應用市場的發(fā)力，鈦合金粉末的價格在近年來快速下降，無論國產(chǎn)還是進口，價格基本在1300-1800元/公斤，并還有進一步下降的趨勢和空間。得益于此，鈦合金3D打印的應用領域也逐漸超出航空航天的應用范圍，開始向汽車及大工業(yè)領域拓展， 國產(chǎn)鈦合金3D打印粉末市場正在蓬勃發(fā)展。

　　但與粉末床技術相比，一部分設備制造商的注意力已經(jīng)開始轉向基于電弧或電子束的金屬絲材增材制造技術，此類技術制造成本更低，并且能夠突破成型尺寸的限制?！禡arket Analysis Report》預計2020年至2027年，金屬絲材增材制造市場的復合年增長率將達到25.8％。未來幾年，該技術將出現(xiàn)明顯的增長趨勢。