金屬 3D 列印的優勢與適用產業有哪些?從航空到醫療的真實應用

金屬 3D 列印是什麼?


技術原理簡述

最常見的兩種方式是 DMLS(直接金屬雷射燒結)EBM(電子束熔融),原理都是用高能量光束將金屬粉末逐層燒結成實體。

可使用的材料

鈦合金、不銹鋼、鋁合金、鎳基合金… 每種材料都有不同性能優勢。
📌 根據 GE Additive 的技術資料,鈦合金因高強度與耐腐蝕特性,在航空與醫療領域應用最廣。


金屬 3D 列印的核心優勢

複雜結構的自由度

傳統加工難以一次完成的中空、網格結構,金屬列印能直接成型,節省組裝步驟。

減重與性能提升

在航空與賽車零件上,結構優化後重量可減少 40% 以上,同時保有強度。

小批量與客製化能力

不需要昂貴的模具,非常適合少量生產與高客製需求。

材料利用率高

與傳統 CNC 切削相比,金屬列印幾乎零浪費粉末,未使用部分可回收再利用。


適用產業與案例

航空航太

Airbus 已將金屬 3D 列印應用於 A350 XWB 飛機的客艙支架,減重 30%,節省燃油成本。

醫療與牙科

根據 3D Printing Media Network,金屬 3D 列印已用於製作客製化骨板與牙科植體,精度可達 ±0.02mm。

汽車與賽車

賽車團隊利用金屬列印製作耐高溫的渦輪零件,提升耐用度並減少零件更換頻率。

能源產業

渦輪葉片與燃燒室內部冷卻結構可直接列印,延長設備壽命並提升效率。


採用金屬 3D 列印前的考量

成本與投資回收期

工業級金屬列印機價格可達數百萬台幣,外包加工對中小企業更具成本效益。

後處理需求

雖然列印成型,但仍需經過熱處理與表面加工,才能達到最終性能要求。

技術門檻

需要專業工程師掌握粉末處理、安全防護與參數設定。