欧盟InShaPe项目重大突破：人工智能+激光技术让金属3D打印效率飙升6倍

2025年7月，南极熊获悉，欧盟资助的InShaPe项目公布重大研究成果，成功将金属3D打印的生产效率提升了6倍，同时将制造成本削减50%，并显著降低了能耗、材料浪费，大幅提升了零部件质量。



国际合作结出硕果
InShaPe项目由慕尼黑工业大学（TUM）牵头，汇集了来自8个国家的11个合作伙伴，获得欧盟"地平线欧洲"计划720万欧元资助。经过三年深入研发，此联盟成功开发出一种革命性的激光粉末床熔融金属（PBF-LB/M）工艺优化方法，将人工智能驱动的光束整形技术与多光谱成像（MSI）完美结合。


△手持式链锯的发动机气缸盖

技术创新解决行业痛点
传统的PBF-LB/M工艺在制造复杂金属零件方面具有独特优势，但刚性激光束和落后的工艺监控常常导致缺陷率高和能源浪费严重。InShaPe项目通过技术创新彻底解决了这些痛点。

项目的核心突破在于用环形光束替代传统的高斯光束，并能根据每个部件的几何形状和材料特性进行精确调整。这种智能化的激光束轮廓控制创造了更稳定的熔池环境，大幅减少了裂纹、飞溅等常见缺陷，同时显著提高了加工速度和材料利用效率。

多光谱成像系统的引入为该技术增添了另一重要功能。MSI系统能够捕捉不同波长的热信号，对熔池状态进行实时监控，在工艺问题出现的第一时间就能被识别和定位，从而立即触发纠正措施，最大限度地减少生产延误和返工损失。


△用于能源领域的工业燃气轮机零件

五大工业应用验证技术可行性
为验证技术的实用性，项目团队在五个具有代表性的工业应用场景进行了深度测试：

●航空航天叶轮
●燃气轮机部件（采用Inconel 718合金）
●能源领域燃烧室组件（CuCrNb材料）
●手持式链锯发动机气缸盖（AlSi10Mg铝合金）
●卫星天线部件

测试结果极为亮眼：生产率从15立方厘米/小时跃升至93.3立方厘米/小时，实现了6.2倍的提升，制造成本同时降低了50%。这些数据充分验证了技术的有效性和产业化潜力。

项目展望
InShaPe技术的成功为PBF-LB/M技术有望应用在工业领域，特别是在航空航天、能源和汽车等对高性能零部件需求迫切的领域。项目协调员、慕尼黑工业大学Katrin Wudy教授表示，学术界和工业界对该技术表现出浓厚兴趣，预计技术将很快投入工业应用，在改善工艺控制和质量保证方面发挥重要作用。