3D打印，又称增材制造(additive manufacturing，AM)，因其特殊的逐层沉积成形原理，能够快速、一体化成形具有复杂结构零部件的特点，被视为制造业领域的一项变革性技术。自20世纪90年代诞生以来，3D打印技术得到了快速发展，并被广泛应用于航空航天、轨道交通、能源电力、电子信息、生物医学等领域。
随着3D打印技术的持续迭代与原材料成本逐步降低，其生产效率和经济效益不断提升，应用边界也在不断向更多领域延伸。在消费电子领域，国内外主流厂商正积极将金属3D打印技术应用于智能手机、智能手表等产品的零部件制造，如折叠屏手机轴盖、智能手表表壳、USB-C接口等零组件已开始采用金属3D打印工艺进行批量生产，标志着该技术在3C领域的规模化应用正在加速。
图 荣耀Magic V2铰链的轴盖部分采用钛合金3D打印工艺
图 苹果iPhone Air USB-C接口采用3D打印技术，图源iFixit
图3D 打印钛金属Apple Watch 表壳
图 采用金属3D打印技术打造的OPPO Find N5 天穹铰链翼板及外转轴中框
金属3D打印技术是3D打印中一项重要技术，是以金属粉末、丝材等为原材料，通过逐层沉积进行构件成形的先进制造技术。金属3D打印技术可大致分为两个主要大类：粉末床熔合技术（Powder bed fusion，PBF）和定向能量沉积技术（Directed energy deposition，DED），二者还可根据所使用的能源类型进一步细分：
图 主流的金属3D打印技术
其中，选择性激光熔化成形（SLM）是在SLS基础之上发展起来的一种快速成形技术，其基本原理是利用计算机三维建模软件设计出零件实体模型，然后用切片软件将三维模型切片分层，得到一系列截面的轮廓数据，输入合适的工艺参数，由轮廓数据设计出激光扫描路径，计算机控制系统将按照设计好的路径控制激光束逐层熔化金属粉末，层层堆积形成实体金属零件。
具体工艺流程包括：激光束扫描开始前，利用铺粉辊均匀地在成形缸的基板上铺上一层很薄的金属粉末，计算机控制激光束对当前层进行选择性激光熔化，熔化的金属粉末冷却固化后，成形缸降低一个单位高度，粉料缸上升一个单位高度，铺粉辊在加工好的片层之上重新铺好金属粉末，激光束开始扫描新一层，如此层层叠加，直至整个零件成形。
图 选择性激光熔化成形（SLM）工艺图示
SLM技术核心优势包括：成型金属零件的致密度超过99%，优良的机械性能与锻造相当；粉末完全熔化，所以尺寸精度很高（可达±0.l mm），表面粗糙度较好（Ra为20～50 μm）；选材广泛，利用率极高并且省去了后续处理工艺，适合精密零件一体成形的应用。
目前，3C电子产品制造对表面质量、平整度、尺寸精度、量产成本均有严格要求，SLM工艺因其在高精度、高性能、自动化批量生产等方面的综合优势，已成为3C电子零部件制造的主流工艺。据公开信息显示，OPPO Find N5 铰链、Apple Watch Ultra 3 与钛金属Apple Watch Series 11 表壳都采用的选择性激光熔化（SLM）技术。
图 Apple Watch表壳加工中，激光使用再生钛金属粉末进行逐层打印
当前，苹果、荣耀、OPPO等消费电子品牌已在智能手表表壳及部分手机结构件中，规模化应用金属3D打印技术。这一趋势不仅验证了该技术在消费电子领域量产落地的可行性，也为行业树立了明确的示范标杆。未来，随着技术进一步成熟和成本持续优化，预计将有更多国内厂商加快跟进，推动金属3D打印在3C制造中的渗透率进一步提升。
金属3D打印供应链，包括材料、装备、软件到打印服务及后处理等，部分龙头企业已实现材料、设备、打印全产业链覆盖。
1. 金属粉末材料供应商
3D打印用金属粉末除需具备良好的可塑性外，还必须满足粉末纯度高、粉末粒径细小、粒度分布窄、球形度高、流动性好和松装密度高等要求。目前大多数3D打印机使用的金属粉末包括不锈钢、铝合金、钴铬合金、铜合金、钛合金和镍合金等。
相关企业包括：铂力特、倍丰智能、中航迈特、江苏威拉里、中体新材、有研增材、云航时代、众远新材料、尚材三维等等。
2. 3D打印设备制造商
在设备方面，金属3D打印设备已在多年前实现国产化替代，并在一定程度上引领技术发展。
相关企业包括：铂力特、倍丰智能、中航迈特、大族聚维、华工科技、三帝科技、汉邦科技、华曙高科等。
3. 加工企业（打印服务与后处理商）
金属结构件3D打印成型后，还需利用先进后处理技术强化其性能与耐用性，包括高精度CNC加工、热处理、表面处理（打磨、喷砂、PVD等）。随着金属3D打印技术在3C领域的应用潜力持续释放，一些3D打印龙头公司以及原3C供应链领域的巨头纷纷布局。
相关企业有：铂力特、立讯精密、蓝思科技、长盈精密、倍丰智能、众山金属、康瑞成型、中南智诚、金太阳等等。
12月19日，由艾邦智造举办的第十届手机产业创新技术论坛将在深圳召开。届时，倍丰智能 项目总监 王科林先生 将作为演讲嘉宾出席，分享主题《 金属3D打印在消费电子领域的实践与现状 》，期待大家与会交流。
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