​文章题目：Multimaterial 3D printing of high-strength metal-cermet inert anodes for aluminum electrolysis via interface-structure design出版信息：Adv. Powder Mat

​金属粉末注射成型（MIM）凭借高精度、高一致性、适合复杂小件大批量生产的优势，已成为精密制造领域的主流工艺，市场规模持续高速增长。但在产品快速迭代、小批量定制、大尺寸成型、新材料验证等场景下，MIM受制于模具、成本与周期，存在难以突破的“隐形天花板”。粉末挤出打印技术（PEP）是由升华三维自主研发的

​ 在增材制造迈向高性能化、极端化的今天，材料决定技术上限已成为行业共识。以激光为代表的直接成形技术，面对钨、钼等高熔点、高反射率、高导热率材料时，普遍存在成形困难、易开裂、性能不达标等瓶颈，严重制约核聚变、航空航天、高端医疗等关键领域的材料创新。升华三维依托粉末挤出打印（PEP）技术，以喂料体系研

​当前金属/陶瓷3D打印长期被高精度、低成本、材料普适性的“不可能三角”困扰。以SLM为代表的直接激光成形，虽精度突出，但设备昂贵、热应力大、易翘曲开裂，对钨、钼、陶瓷等难熔材料适配性差；传统MIM无需激光，但必须开模，小批量试制不灵活。很多企业与科研团队陷入“想用不敢用、用得起做不好”的困境。升华三

​在粉末冶金与增材制造深度融合的时代，材料体系的丰富度与成熟度，直接决定3D打印技术的应用边界与产业化能力。升华三维依托自主核心粉末挤出打印技术（PEP），构建起覆盖金属、陶瓷、硬质合金、金属陶瓷复合材料的全品类材料矩阵，完美兼容粉末注射成形（PIM）成熟材料体系，以稳定、高效、高适配的材料解决方案，

​粉末挤出打印（PEP）技术依托自身“低温成型+高温成性”的核心优势，持续突破难熔金属和先进陶瓷材料制造瓶颈，成为金属/陶瓷增材制造的核心技术路径之一，具体发展趋势如下：1. 设备矩阵持续完善，多场景适配性进一步提升基于现有覆盖科研实验、工业量产、大尺寸制造、梯度材料研发的设备体系，PEP设备将向高精

​在金属/陶瓷增材制造领域，激光熔融类3D打印技术长期占据主流，但该类技术在实际应用中存在诸多难以突破的痛点：打印过程中高温激光直接熔融粉体，易产生巨大热应力，导致构件出现变形、裂纹、内部孔隙等缺陷，大幅降低产品良品率；激光器件成本高昂，设备投入与维护费用居高不下，推高了整体制造成本；同时受激光熔融特

​粉末挤出打印技术（PEP）是融合熔融沉积成型（FDM）与粉末冶金工艺的金属/陶瓷3D打印方法，该技术通过粉体与粘结剂混炼造粒、3D打印成型、脱脂烧结后处理的核心流程，可制备出致密性好、性能优异的钨合金结构件，为钨合金增材制造的工业化应用提供了高效解决方案。一、打印材料开发材料开发核心是根据钨合金粉体

​在增材制造技术快速发展的当下，金属/陶瓷材料因具备高强度、耐高温、抗腐蚀等优异特性，成为航空航天、核工业、高端制造等领域的核心用材，但常规3D打印技术在该类材料应用中仍存在诸多局限：直接3D打印工艺需高温完全熔化粉体，易导致构件变形、裂纹，且对难熔金属适配性差；部分间接打印技术工艺链条松散，产品性能

​在航空航天、生物医疗、能源装备等高端制造领域，极端服役环境对材料性能提出了“精准适配”的严苛要求——同一部件需同时具备耐高温、抗磨损、强韧性、生物相容性等多元特性。金属陶瓷梯度功能材料（Metal-Ceramic Functionally Graded Materials，MC-FGM）以其组分、结

​辽宁大学物理学院、松山湖材料实验室、东莞职业技术学院团队合作，采用粉末挤出打印（PEP）增材制造技术结合一步烧结法，成功制备出含原位合成Y₄Al₂O₉（YAM）的高密度（97%）SiC陶瓷，且无需任何后处理。相关成果以“A novel approach to prepare high density

​氮化硅在极端工况下的不可替代性在航空发动机燃烧室、核能装置热防护等极端工况中，材料需耐受1200℃以上高温、强腐蚀介质与交变载荷的协同作用。氮化硅陶瓷凭借其高温力学稳定性、优异抗氧化性及低膨胀系数，成为金属材料无法替代的关键结构材料。然而，传统等静压成型与机加工难以实现复杂内腔、晶格等异形结构的高效

​▲AMF2025年2期封面 研究背景及目的梯度功能材料（FGM），特别是具有连续成分梯度的复合材料，可实现单一部件内性能的空间调控，在航空航天、生物医疗等领域需求迫切，但传统制造工艺难以制备。基于螺杆的材料挤出3D打印技术（S-MEX）为连续梯度复合材料的制备提供了新途径。然而，材料组分变化引发的熔

​钨基合金在航空航天喷嘴的应用现状航空航天领域对材料性能要求极为严苛，而钨基合金凭借自身诸多优异特性，在航空航天喷嘴制造中占据重要地位。在液体火箭发动机燃烧室出口，喉衬和喷嘴需承受超高温、高压及高速燃气冲刷。例如，钨渗铜（W-Cu）复合材料喉衬应用于长征系列火箭发动机，利用钨的耐高温性与铜的高导热性，

​在航空航天、高超音速飞行器等领域，鼻锥作为直面极端气动加热与冲击的关键部件，其材料与制造工艺直接决定了飞行器的性能边界。传统氮化硅（Si₃N₄）陶瓷鼻锥制造依赖复杂模具与机械加工，难以满足日益复杂的异形结构需求。粉末挤出打印（Powder Extrusion Printing, PEP）技术的兴起，

​间接金属3D打印技术是一种有别于直接激光熔融金属的增材工艺路线。其核心特征就是将金属成型与致密化分离：在成型阶段使用含有高比例金属粉末的喂料，通过3D打印技术制造出具有目标几何形状的生坯。然后再对生坯进行关键的热处理（脱脂+烧结），去除粘结剂并使金属颗粒熔融致密化，最终获得接近全密度的金属零件。具有

​凭借高强度、耐高温、耐腐蚀等优异性能，氮化硅已成为替代金属叶轮的理想材料。升华三维利用其创新的颗粒挤出增材制造（PEP）技术，为氮化硅陶瓷轻量一体化叶轮提供了一种更具成本效益的成型方案。该方案能够满足高温、腐蚀、高速等严苛工况的性能需求，同时显著缩短制造周期并降低生产成本，有力支持航空航天、能源等领

​在全球制造业向智能化转型的关键时期，金属间接增材制造技术正以破局者姿态重构工业制造逻辑。这项融合数字化设计、材料科学与传统加工工艺的创新技术，突破了常见增材制造的直接成型模式，通过以"增材成型-性能强化-精密加工"的复合工艺链，为高端装备制造打开了更广阔的想象空间。作为深耕间接增

​打印头是材料挤出3D打印系统的基石，现在能够处理几乎任何材料。近日，约翰霍普金斯大学研究团队全面探讨了喷头技术在材料挤出3D打印系统中的核心作用及其最新进展。系统地总结了喷头技术如何通过多功能设计突破传统制造限制，为复杂材料组合和高精度结构提供了全新解决方案。此外，本文还确定了开放的挑战，并对多材料

​在航天航空领域，氮化硅（Si3N4）与碳化硅（SiC）凭借其独特性能成为高性能陶瓷材料的“双子星”。氮化硅以轻量化、耐高温和抗冲击性见长，碳化硅则以高导热性和抗辐射性能著称。随着升华三维粉末挤出3D打印技术（PEP技术）的突破，这两种材料的应用边界正被不断拓宽，为航天器性能提升和成本优化带来新机遇。

​升华三维粉末挤出3D打印技术在科研领域应用成果速览 升华三维粉末挤出打印技术（Powder Extrusion Printing,PEP）是融合了3D打印与粉末冶金工艺的间接增材制造技术。其核心流程包括：将金属/陶瓷粉末与高分子粘结剂混合制成颗粒喂料，再通过具备螺杆挤出系统的增材设备逐层打印成型，最

​工业级3D打印正处于从 "样品试制" 到 "批量生产" 的进阶阶段。据《Wohlers Report 2025》报告数据显示，2024年全球3D打印行业总收入达 219 亿美元（约1588亿人民币），中国是全球增长最快的市场之一，2024年市场规模约500亿人

​烧结治具及其作用烧结治具是粉末冶金工艺烧结过程中不可或缺的辅助工具，主要用于支撑和固定工件，以确保在高温烧结过程中工件能够均匀烧结，保持所需的形状和尺寸精度。烧结治具结构主要包括治具主体，及用于支撑待烧结产品的支持部。烧结治具通常由耐高温、热稳定性好的材料制成，如陶瓷、金属或石墨等。烧结治具在烧结过

​核工业领域需要使用钨、钼等难熔金属制造部件以适应其极端环境。升华三维PEP技术能够很好弥补传统工艺制造难熔金属的不足，可解决难熔金属快速开发及复杂结构制造等难题。能够使得多孔过滤组件实现快速一体化成形，大大优化了产品结构和使用效率。PEP工艺在核工业领域已实现商业化，能大幅降低核反应装置的应用开发和

​传统粉末注射成形工艺概述及特点粉末注射成形（Powder Injection Molding, PIM）是一种将传统粉末冶金技术与现代塑料注射成形工艺相结合的零部件成形技术。该技术是将粉末与粘结剂混合后注射到模具中形成零件的净成形工艺，可最大限度地减少机加工量和节省原材料，解决了复杂形状制品成形难的

​钨等难熔金属，可以抵抗高温压力而保持其强度和形状，是火箭、高超音速和喷气推进应用的理想选择。升华三维PEP技术能够很好弥补其他工艺制造难熔金属的不足，可解决难熔金属快速开发及复杂结构制造等难题，提供适用于极端温度应用的高质量增材制造解决方案。模型评估该产品作为航天推进应用中的测试组件，采用升华三维U

​传统工艺限制了难熔金属的应用发展难熔金属通常指钨、铼、钽、钼、铌、铱、钒等，这类金属具有熔点高、硬度大、抗蚀性强、导电性好等优异性能，被应用于航空航天、国防工业、核工业、医疗等领域。难熔金属由于熔点高、高温强度大的特点，非常难以通过传统制造方法进行加工。长期以来一直仅限于工件形状相对简单、材料去除量

​粉末挤出3D打印的技术特点随着3D打印技术的快速发展，正在引发着传统制造业的转型升级。而3D打印技术所使用的材料也在不断增加，但与传统制造技术相比，其在材料选择上仍然有限。利用已经广泛普及的传统制造工艺材料体系，实现与3D打印技术的紧密融合，将是增材制造得以加速应用的重点发展方向。▲升华三维PEP工

​轻量一体化，成碳化硅主要应用方向碳化硅（SiC）陶瓷凭借其比刚度大、热导率高、热变形系数小以及稳定性好等综合品质，广泛应用于航空航天、汽车工业等高端制造的电子设备、散热解决方案以及光学系统等领域。▲轻量化设计的碳化硅反射镜（来源：升华三维）轻量化的实现途径主要有三大方面：一是材料的优化设计和应用；二

​功能梯度材料应用前景广泛功能梯度材料（FGM）具有空间渐变的组分、孔隙或微结构等特点，是一种先进的非均质复合工程材料。与常规的复合材料相比，功能梯度材料宏观上性能在同一方向上呈连续梯度变化。这使其具有良好的绝缘性能、轻量化、耐腐蚀性能优异、易加工成形等优点，因此在航空航天、建筑工程、交通工程、生物医