如果说2025年是全球金属3D打印从"能否打印"到"能否批量"的关键转折年,那么2026年下半年正在给出更明确的回答。宝马宣布2027年WAAM批量生产、希禾绿激光攻克纯铜高反难题、雷石国产小型DED设备问世,三大技术路线并行推进,金属增材制造正从单点突破走向多技术路线协同发展的新阶段。
宝马AMC园区:从160万个零件到WAAM批量量产
7月22日,宝马集团奥伯施莱斯海姆增材制造园区(AMC)公布了最新的产业化进展。自2020年AMC园区启用以来,宝马已累计生产超过160万个3D打印零部件,另有每年约10万个零件在全球工厂分散生产。更重要的是,宝马明确宣布将在2027年开始将电弧增材制造(WAAM)技术用于大型金属部件的批量生产。
WAAM与常见的激光粉末床熔融(LPBF)有着本质区别。它采用电弧作为热源、金属丝材为原料,通过机器人手臂控制焊枪逐层沉积成型。这一技术路线的核心优势在于:材料利用率可达90%以上、设备成本远低于同等尺寸的LPBF系统、成型尺寸不受粉床限制,理论上可以制造数米长的结构件。对于宝马这样的汽车制造商而言,这就意味着大型模具的替代和超长定制结构件的按需生产成为可能。
宝马集团增材制造负责人Timo Göbel在回应中表示:"增材制造技术现已全面融入产品生命周期的各个阶段。"从早期的概念原型验证,到功能性样车测试,再到售后备件的按需打印,3D打印正在改变传统汽车制造中"开模定生死"的逻辑。尤其是对于电动化转型中的宝马而言,新一代电动驱动系统的研发中大量使用了3D打印部件,其高效迭代的优势正在研发端展现出越来越大的价值。
根据宝马的技术路线图,AMC园区目前聚集了华曙高科的聚合物SLS设备、德国Atlix公司的TruPrint 5000金属LPBF打印机以及多条自有研发实验线。WAAM技术的加入将补齐大尺寸金属部件制造的能力拼图,使宝马在增材制造领域建立起从微米级精密到米级大型的全谱系制造能力。
希禾增材:绿激光破解纯铜3D打印"高反"困局
在金属3D打印领域,纯铜一直是一个"难啃的骨头"。由于铜对近红外激光(典型波长1064nm)的反射率高达95%以上,传统的红外激光LPBF技术在打印纯铜时能量利用率极低,难以实现高致密度的烧结成型。希禾增材推出的绿激光3D打印方案,从根本上解决了这一难题。
希禾增材独家采用532nm波长的绿激光光源。与红外激光相比,铜对绿激光的吸收率提升了约8倍,这意味着无需对铜粉做任何特殊表面处理,即可实现高致密度的纯铜部件打印。绿激光的光子能量更高,能够更有效地击穿铜表面的等离子体屏蔽效应,从而稳定维持熔池形态,确保打印过程的连续性。
从应用端来看,纯铜3D打印的需求正在爆发。随着AI大模型训练的算力需求指数级增长,智算中心的GPU/ TPU 芯片发热量持续攀升。纯铜具有极佳的热导率(约400W/m·K),是制造液冷散热器、均温板和热交换器的最优材料。希禾增材的绿激光技术已成功服务于华为、中兴、富士康等头部客户,为AI智算中心液冷散热系统提供关键制造支撑。在2026年上半年,公司已交付多批次纯铜液冷板组件,产品性能达到或超越传统锻造+机加工方案的水平。
雷石LAM 150V:小型DED设备开启多材料科研新范式
7月24日,山东雷石智能制造有限公司正式发布了自主研发的LAM 150V环境箱激光送粉式增材制造设备。这款专为高校和科研院所打造的小型DED系统,以多材料梯度成型和高通量合金试样制备两大核心能力,为材料科学研究提供了全新的实验工具。
LAM 150V的核心亮点在于多通道独立送粉架构。设备标配4粉筒(可扩展至6粉筒),每根管路独立送粉,支持不同金属粉末在打印过程中实时按需混合、动态调节组分占比。这意味着研究人员可以在一台设备上完成从纯金属到合金再到梯度功能材料的连续制备,无需反复停机换料。设备配套的自研高通量光粉协同控制软件,可预设最高1000组工艺参数组合(粉末配比、激光功率、保护气流量等),支持Excel配方文件导入,一键自动循环打印百余种不同成分的试样。
对于传统材料研发模式而言,一种新合金从理论配方到获得试样,往往需要数周乃至数月的时间,熔炼、铸造、均质化、轧制、机加工等环节周期漫长。而LAM 150V将这一过程缩短到以小时计。例如,针对高熵合金的成分优化实验,研究人员只需在软件中设定不同的元素配比方案,设备即可自动完成一组数十种成分标样的制备,大幅加速新材料筛选和成分对比实验的效率。
在精度方面,LAM 150V突破了传统送粉式DED在精细成型方面的短板。设备采用同轴精密打印头,搭配在线熔池监测系统,可完整记录每一组试样的成型工艺与状态数据。同时,该设备配备环境箱,可在惰性气体保护下完成钛合金、高温合金等活性金属的打印,支持加工过程中实时调整粉体输送比例、动态优化打印路径,实现了科研级的打印精度和工艺重复性。
三种技术路线,同一个产业趋势
WAAM、绿激光LPBF、小型DED,三者的技术路径表面上看各不相同,但它们共同指向了一个趋势:金属增材制造正在从"一种技术打天下"走向"多技术路线协同分工"的新阶段。大型结构件交给WAAM,精密散热件交给绿激光,新材料研发交给小型DED,每种技术都有自己最适合的生态位。
从宝马AMC的规模化产能到希禾的绿激光专用化方案,再到雷石为科研场景量身打造的小型平台,三个案例恰好覆盖了"量产级—工业级—科研级"三个不同层面的金属增材制造需求。它们的同步成熟,意味着金属3D打印的技术生态正在变得更加丰富和健康,这对于整个产业的长期发展来说,是一个比任何单一技术突破都更加积极的信号。
总结
宝马2027年WAAM量产、希禾绿激光纯铜突破、雷石国产DED科研平台问世,三条技术路线的齐头并进,标志着金属增材制造正进入多元技术协同的发展阶段。不同工艺路线正在各自的优势区间生根发芽,为航空航天、汽车制造、AI数据中心和新材料研发等高端领域提供差异化的制造解决方案,金属3D打印的工业化进程正在稳步加速。
来源:宝马集团官方公告、南极熊3D打印网、3D打印资源库
