Meltio参与欧盟SUMMSEED项目，以增材制造技术开发可持续中锰钢

金属增材制造技术正在从航空航天、医疗等高端领域向传统重工业加速渗透。西班牙知名的金属3D打印技术公司Meltio近日宣布参与由欧盟煤炭与钢铁研究基金（RFCS）资助的SUMMSEED项目，致力于利用激光-线材增材制造（DED定向能量沉积）技术开发新型可持续中锰钢。这一项目有望为钢铁行业的绿色转型提供全新思路。

SUMMSEED项目背景与目标

SUMMSEED项目的全称是"通过激光金属沉积开发可持续中锰钢"（Sustainable Medium Manganese Steel via Laser Metal Deposition），由欧洲顶尖工程院校加泰罗尼亚理工大学（Universitat Politecnica de Catalunya）牵头。项目汇集了欧洲多家顶尖科研机构和工业企业的力量，合作伙伴包括代尔夫特理工大学（TU Delft）、山特维克（SANDVIK）、SIDENOR等知名企业和学术机构。

项目的核心目标有两个：一是利用增材制造技术开发一种新型中锰钢材料，使其在力学性能上能够替代传统的高锰Hadfield钢；二是探索从铸造到DED修复的循环制造模式，大幅降低钢铁零件的全生命周期碳排放。

中锰钢：性能与成本的平衡

中锰钢是指锰含量在3%-12%之间的合金钢。与传统的Hadfield高锰钢（含锰量12%-14%）相比，中锰钢在保持良好的加工硬化性能和耐磨性的同时，合金成本更低，焊接性能也更优。

Hadfield钢自从1882年被发明以来，一直广泛应用于矿山机械、铁路道岔、破碎机衬板等重载耐磨场景。然而，高锰钢的铸造工艺复杂、凝固收缩大、热导率低，导致成品率不高。此外，高锰钢的机械加工非常困难，通常只能通过铸造或精密铸造来成形。

Meltio参与的SUMMSEED项目试图通过DED技术开辟一条新路：利用激光-线材增材制造直接沉积中锰钢材料，制造出接近最终形状的耐磨零件，大幅减少材料浪费和后加工需求。同时，通过新型中锰钢的合金设计，在保证耐磨性能的前提下降低材料成本。

激光-线材DED技术：Meltio的核心竞争力

Meltio在激光-线材DED（定向能量沉积）领域拥有全球领先的技术积累。与粉末床熔融技术不同，DED技术使用金属线材作为原材料，通过激光熔化后逐层沉积在基板上或现有零件表面。这种工艺具有几个核心优势：

第一，材料利用率极高。金属线材的利用率接近100%，远高于粉末床工艺中回收粉末的利用率。第二，构建尺寸不受粉末仓限制，理论上可以制造任意大小的零件。第三，DED技术可以在现有零件表面进行修复和材料添加，非常适合零件的再制造和修复。

循环制造：从铸造到DED修复

SUMMSEED项目最具创新性的理念是"循环制造"模式。传统的钢铁零件制造流程是：冶炼→铸造→机加工→使用→报废。这一过程的碳排放量巨大，且大量材料最终变成废料。

SUMMSEED提出的新范式是：通过DED增材制造直接生产耐磨零件，零件在使用磨损后，可以通过DED技术在磨损部位进行修复和材料补充，使零件可以多次循环使用。这种"制造-使用-修复-再使用"的循环模式，理论上可以将钢铁零件的使用寿命延长数倍，同时大幅降低原材料消耗和碳排放。

金属增材制造在钢铁行业的应用趋势

金属增材制造在钢铁行业的应用正在加速，主要驱动力来自以下几个方面：

首先是定制化和小批量生产需求。传统钢铁行业的大规模生产模式在面对小批量、多品种订单时效率低下。3D打印无需模具，可以经济地生产小批量甚至单件定制的耐磨零件。

其次是备件供应链的数字化。矿山、水泥、冶金等重工行业经常面临进口设备备件交期长、成本高的问题。通过DED修复技术，可以就地修复磨损件，大幅缩短停机时间。

第三是绿色制造的压力。钢铁行业是全球碳排放最大的工业部门之一，在碳达峰碳中和的政策背景下，减碳成为钢铁行业必须直面的挑战。增材制造的高材料利用率和循环修复能力，为实现钢铁行业的绿色转型提供了可行的技术路径。

项目前景与行业意义

SUMMSEED项目如果取得成功，将为钢铁行业和增材制造行业带来双赢的局面。对钢铁行业而言，中锰钢的DED制造和修复技术意味着更低的制造成本、更高的材料利用率和更小的环境足迹。对增材制造行业而言，钢铁这一巨大的存量市场被打开，意味着金属DED技术的商业应用场景将从航空航天的"高精尖"扩展到重工业的"大而全"。

Meltio参与SUMMSEED项目也再次证明，欧洲正在通过产学研合作系统性地推动增材制造技术在传统工业领域的落地。这种模式值得国内企业和科研机构借鉴和学习。

来源：综合整理自Meltio官方发布及行业公开信息