波音公司计划采用3D打印技术制造无人机
航空军用3D打印行业根据机型研制进度和批量生产进度的推进预计将进入快速成长期。2014年市场需求约为4亿元，预计2020年市场空间为40亿元。粉体材料是金属3D打印的“粮食”，打印中使用的金属粉末材料质量会直接影响到成品率和产品质量，而其中又以航空用钛合金球形粉末的制造难度最高。
根据3D打印行业咨询公司Wohlers Associates的统计，2013年全球3D打印的销售总额为30.7亿美元，较2012年大幅增长39.3%。Wohlers Associates同时预测，未来5-10年里全球3D打印市场仍将以20%的速度复合增长，2021年全球销售总额接近110亿美元。
3D打印是未来工业的重要组成部分，目前仍处于产业化初期。3D打印已经在航天航空的大型金属结构件、精密零部件直接制造中有大量应用，最广泛应用在于航天航空军工和生物医疗领域。
至2020年航空军用3D打印规模预计扩大至现有10倍
以LCD为主的3D打印技术在飞机钛合金大型整体关键结构件激光快速成形工艺、工程化成套装备与装机应用关键技术等方面取得了重大进展，在几个重点型号的军机的研制中承担了大型钛合金机构件研制和试制工作，并成功试制出综合力学性能达到和超过钛合金锻件的主承力结构件，得到了军方和中航工业等相关单位的高度褒奖和认同。2013年王华明教授主持的“飞机钛合金大型复杂整体构件激光成形技术”项目获得国家技术发明一等奖。
激光熔覆沉积技术近期可预见比较合理、确定的市场主要集中在几个已认可该技术并需要该技术帮助其突破技术瓶颈的新的军机产品市场。先进飞行器的制造中，部分形状复杂，对力学性能要求较高的零件用普通的加工方法制造成本高（材料利用效率低）、加工周期长。改用3D打印可以有效降低复杂零件的制造成本和加工周期，还能有效提高零件的力学性能。在四代和五代机的制造中，3D打印航空材料必不可少。其中：几个重点型号飞机中涉及的主要零件包括起落架三大构件（共18件/架，总重量2640千克）、机身主起对接框(共8件/架，总重量1000千克)、主承力加强框（4－6件/架，总重量520-780千克）、起落架对接框（1件/架，总重量100千克）等；所有零件单架合计总重量约为4700千克。
预计航空军用3D打印行业根据机型研制进度和批量生产进度的推进，进入一个快速成长期。2014年市场需求约为4亿元，2020年预计市场空间为40亿元。
金属粉体材料是3D打印核心 四种生产工艺对比
金属粉末材料的开发和制造是3D打印的核心。粉体材料是金属3D打印的“粮食”，打印中使用的金属粉末材料质量会直接影响到成品率和产品质量，而航空用钛合金球形粉末的制造难度最高。航空钛粉有四个基本要求：粉末粒度细分布区间窄；流动性好；球形度高和松装密度高，只有少数企业具有生产3D打印钛粉的能力。
以同步送粉激光熔覆为主要技术特征的激光立体成形技术一般选择粒度小于60目的球形粉末作为原料；以粉末床为主要技术特征的选区激光熔化技术一般选用-200目或-250目的球形粉末作为原料。-250目的球形粉末产率低，因此售价较贵。
目前国际上有四种主流工艺来制造金属粉体材料。国内大多采用PREP和VGA法进行制造。
感应等离子雾化法（PA）的产品球形率高、含氧量低、粒度细且均匀、-250目细粉产率高（可以到40%以上），盈利性最高，但全球仅有加拿大的雷默工业的一条自建生产线采用该工艺，其设备不对外销售。
等离子旋转电极法（PREP）的产品在球形率和含氧量都和PA法类似；但粒度上不如PA细，并且-250目细粉的产率较低（国内10%-15%，俄罗斯20%-30%），总体盈利性低于PA。与宝钛股份有合作关系的宝鸡海宝主要采用这种方法进行生产。
惰性气体雾化法可以用海绵钛直接制造，材料成本较低，细粉率比较高，粒度可以做的和PA一样，但球形率较低，含氧量较高、会产生空心球体粉末，总体盈利性低于PA。银邦股份的参股公司飞而康采用该工艺制造。射频等离子球化法使用钛粉进行生产，产品的粒度较细，但含氧量较高，容易产生卫星球影响球化率。
宝钛股份 与合资各方产业链布局完整
2014年5月，宝钛股份发布公告，与王华明（北航3D打印团队领导人）、宝鸡市海宝特种金属材料有限责任公司、北京北航先进工业技术研究院有限公司共同出资1000万元设立北京增材制造技术研究院有限公司。首期投资较少，市场人士表示，认为增材研究院前期以进行3D打印材料及工艺的研究及探索为主，并有望接到少量军工订单。
一方面，合资公司的股东方之一的王华明团队技术领先。王华明及其团队是国内飞机钛合金结构件激光快速成形装机应用技术（航材3D打印技术）的开发者，该技术获得国家技术发明一等奖。使用该技术试制出的零件性能全面超越美国F22和F35零件，且重量大大低于美国零件。另一方面，合资公司的另一股东方宝鸡海宝是国内3D打印粉末生产商之一，具有10年球形粉末的生产经验。宝鸡海宝主要采用等离子旋转电极法进行生产，目前年销量十吨左右，主要供应给西北工业大学等研究机构。
新成立的北京增材制造技术研究院的三大股东方各有技术优势，未来有望形成由宝钛股份制造钛合金棒材、海宝将钛合金棒加工成球形粉末、最后由增材研究院或者王华明团队持股的其他企业加工为航空零件。与国内其他3D打印企业相比，宝钛与合资方的产业链布局完整，商业模式清晰，强强联合，发展前景广阔，将显著提高在军工方面的竞争力。
银邦股份 参股航空航天用3D打印公司
银邦股份持股45%的飞而康公司同时具有3D打印粉末和3D打印零件的生产能力。技术团队核心吴鑫华教授具有多年3D打印的研究经验，特别是在钛合金球形粉末和航空航天用3D打印零件的制造方面有比较成熟的产业化经验。
飞而康公司采用惰性气体雾化法生产3D打印用钛粉，目前产能在90吨左右，其中细粉占总产品比例的40%左右，含氧量也有较好的控制。2013年9月，公司获得庞巴迪宇航公司3.83万美元的钛合金粉末制造热等静压工件订单，工件制造完成后由庞巴迪宇航公司进行评估。该订单标志着公司已经具有开拓国内外市场的能力，一旦通过评估，大规模订单预计将接踵而来。
文/C3DWORLD “南极熊3D打印”手机软件APP，中国首个3D打印垂直软件
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