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有關，這些零件多用于已經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。《Market 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。