歐盟在其增材制作發(fā)展路線圖中曾提出重點支持生物材料、超導材料、新磁性材料、高性能金屬合金、非晶態(tài)金屬、復合高溫陶瓷材料、金屬有機骨架、納米顆粒和納米纖維材料。美國國家創(chuàng)新中心AmericaMakes制定的增材制造材料材料重點領(lǐng)域目標則是建立材料知識的體系，為增材制造材料建立基準特性數(shù)據(jù)，包括創(chuàng)建一個范式轉(zhuǎn)變，從控制過程參數(shù)來“建立”微觀結(jié)構(gòu)，而不是控制底層物理學上的微觀尺度，以實現(xiàn)一致的可重復性的微觀結(jié)構(gòu)，從而“設計”材料屬性。我國根據(jù)《國家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進計劃（2015-2016年）》的引導，在依托高校、科研機構(gòu)開展增材制造專用材料特性研究與設計。

　　

筆者認為當前增材制造領(lǐng)域，我國在從事更多的基礎與應用層面建設，歐洲在進行前沿領(lǐng)域的探索，美國試圖通過其最擅長的數(shù)據(jù)分析與軟件能力打造共性的體系。當然，這其中還有很多共同的工作是各個國家都在積極布局。包括高溫合金這一必須的戰(zhàn)略領(lǐng)域，國內(nèi)四川天塬增材制造，中國科學院寧波材料技術(shù)與工程研究所，南京航空航天大學，西安鉑力特，江西理工大學，廣東華科新材料研究院，中國科學院重慶綠色智能技術(shù)研究院，湖南頂立科技，航星利華(北京)科技，中國航空工業(yè)集團公司北京航空材料研究院等。

　　

在基礎性的材料建設的基礎，編程材料成為下一個搶占的戰(zhàn)略制高點。超材料是指材料的設計表現(xiàn)出不同尋常的特性，是具有天然材料所不具備的超常物理性質(zhì)的人工復合結(jié)構(gòu)或復合材料。迄今發(fā)展出的“超材料”包括：”左手材料”、”光子晶體”、”超磁性材料”等。

　　

哈佛的研究人員嘗試通過建立一個基礎設計框架軟件，從而實現(xiàn)幾何形狀和幾個功能之間切換，并不限制打印尺寸，可以從米級到納米尺度的應用，從減震建筑材料升級到光子晶體的超材料結(jié)構(gòu)。

　　

超材料領(lǐng)域，我國東南大學，中國人民解放軍空軍工程大學，西安交通大學，北京交通大學等多有研究。隨著哈佛大學通過軟件來解決基礎建模問題，超材料或借助3D打印“滲入”特殊材料領(lǐng)域，使得超材料成為尋常可見的材料。

　　

　　

電子產(chǎn)品制造中的電氣互聯(lián)技術(shù)，已經(jīng)由以表面組裝技術(shù)、微組裝技術(shù)、立體組裝技術(shù)、高密度組裝技術(shù)等技術(shù)為標志的發(fā)展時期，逐步進入了以光電互聯(lián)、綠色組裝、結(jié)構(gòu)功能組件互聯(lián)、多介質(zhì)復雜組件互聯(lián)等技術(shù)為標志的新技術(shù)發(fā)展時期。為保證各類新型電路組件/模塊的電氣互聯(lián)品質(zhì)和效率，電子行業(yè)對與這些要求相適應的新工藝、新方法提出需求。而3D打印的制造過程快速、結(jié)構(gòu)形體復雜性無限制等技術(shù)特性，尤其適用于電子產(chǎn)品的單件、多品種小批量研制，以及采用傳統(tǒng)制造方式難以實現(xiàn)的結(jié)構(gòu)電子產(chǎn)品的開發(fā)。

　　

在結(jié)構(gòu)電子產(chǎn)品制造領(lǐng)域，美國Optomec公司通過氣溶膠噴射3D打印技術(shù)已被應用在小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)中，使用該技術(shù)3D打印的曲面共形天線或在眼鏡上直接印制AR電子設備就是其中頗具代表性的應用。

　　

在這一領(lǐng)域活躍著大量的高科技企業(yè)，包括哈佛大學創(chuàng)業(yè)企業(yè)Voxel8，被GE和歐特克投資的Optomec，麻省理工的MultiFab，CC3D，NanoDimension等等。在我國，西安交通大學通過一種導線與基體同步打印的3D打印技術(shù)實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)電子產(chǎn)品三維空間的任意排布。

　　

　　

3D打印制品在制備和使用過程中，某些缺陷的產(chǎn)生和擴展幾乎是無法避免的。在金屬融化過程中，每個激光點創(chuàng)建了一個微型熔池，從粉末融化到冷卻成為固體結(jié)構(gòu)，光斑的大小以及功率帶來的熱量的大小決定了這個微型熔池的大小，從而影響著零件的微晶結(jié)構(gòu)。

　　

對于金屬增材制造的復雜性可以區(qū)分為五個層面：1簡單的零件、2優(yōu)化的零件、3帶有嵌入式設計的零件、4為增材制造設計的零件、5復雜的胞元結(jié)構(gòu)零件。對于復雜的3D打印產(chǎn)品的檢測，國外各大科研機構(gòu)和例如GE這樣的企業(yè)開始采用X射線顯微CT（X-rayMicroCT）作為檢測手段，這一趨勢將在2017得以強化。

　　

　　

2017年新年伊始，1月17日GE獲得批準的專利中，公開了用于制造渦輪機部件上的應變傳感器的方法。緊接著，GE于1月24日又獲批專利，內(nèi)容包括燃料噴射器主體和冷卻系統(tǒng)的制造技術(shù)。如果說3D打印在航空領(lǐng)域越來越彰顯重要性，那么在航天領(lǐng)域，3D打印技術(shù)已然成為“頂梁柱”。

　　

NASA認為3D打印在制造液態(tài)氫火箭發(fā)動機方面頗具潛力，NASA的AMDE-AdditiveManufacturingDemonstratorEngine增材制造驗證機項目在3年內(nèi)，團隊通過增材制造出100多個零件，并設計了一個可以通過3D打印來完成的發(fā)動機原型，而通過3D打印，零件的數(shù)量可以減少80%，并且僅僅需要30處焊接。

　　

SpaceX、BlueOrigin、馬歇爾太空飛行中心，AerojetRocketdyne以及RocketLab在2016年再一次證明，3D打印不僅將提升火箭發(fā)射設備的性能，更能降低火箭發(fā)射的成本。

　　

　　

GE本身是3D打印的下游應用企業(yè)，而收購了Arcam，ConceptLaser以后，GE成為其上游3D打印設備廠商中的一員，并提出將在2到3年內(nèi)提高3D打印的速度，在更長遠的時間內(nèi)，GE希望達到現(xiàn)在速度的100倍。通過GE下游業(yè)務部門的應用發(fā)展需求，不斷反哺GE上游設備的研發(fā)，無論是資金方面還是know-how方面，其收購的設備品牌都獲取了其他企業(yè)難以獲得的優(yōu)勢。無獨有偶，米其林也宣布將其與法孚合作的金屬打印技術(shù)用于更好的輪胎模具生產(chǎn)。

　　

而美鋁也宣布將3D打印業(yè)務從粉末到打印服務單獨成立一家公司Arconic，Arconic公司可以為用戶提供從航空技術(shù)到金屬粉末生產(chǎn)乃至產(chǎn)品認證的專業(yè)服務。依靠美鋁公司的技術(shù)實力，Arconic在傳統(tǒng)金屬制造技術(shù)和3D打印領(lǐng)域都將成為獨具實力的強勢品牌。

　　

另外一家公司，GKN圍繞著強大的航空航天業(yè)務與動力車輛業(yè)務版圖，GKN打造了三個增材制造卓越中心：GKN美國辛辛那提增材制造卓越中心，GKN瑞典Trollh?tten增材制造卓越中心，GKN英國Filton增材制造卓越中心。

　　

企業(yè)內(nèi)部生態(tài)圈將成為3D打印的一大趨勢，3D打印的競爭將升級為研發(fā)、市場營銷、產(chǎn)業(yè)鏈、商業(yè)模式全方位的競爭。

　　

　　

塑料正在變得更加具工程性能，Evonik最近推出VESTOSINT3DZ2773材料，這種材料是使用惠普多射流融合3D打印機開發(fā)的第一個新的塑料粉末。新的PA-12粉末具有優(yōu)異的力學性能，并且通過美國FDA（食品和藥物管理局）標準，所以用這種材料制造出來的組件可以用于食品接觸。

　　

Solvay-蘇威以其先進的輕量化解決方案以塑料取代部分金屬為目標。Solvay先是在法國里昂成立技術(shù)中心，研究和生產(chǎn)SinterlineTechnyl，又在美國格魯吉亞州的Alpharetta開辟了一個新的實驗室用于增材制造先進材料的研究。意大利的CRPTechnology，圍繞著聚酰胺材料，CRPTechnology的尼龍增強材料獨具特色，其中Windform玻璃纖維增強聚酰胺材料，具有良好的拉伸強度，也可以被CNC數(shù)控加工，并且還是非導電材料。牛津性能材料（OPM）已被選定為波音CST-100火箭飛船提供3D打印的結(jié)構(gòu)件，OPM已經(jīng)開始出貨OXFAB材料打印的零部件，拉開了高性能塑料材料代替輕質(zhì)金屬的一個新篇章。威格斯正帶領(lǐng)由多家公司和機構(gòu)組成的聯(lián)盟，投身于3D打印(增材制造或AM)創(chuàng)新。作為其關(guān)鍵角色的一部分，威格斯將以專用于增材制造工藝的新型化學配方設計為基礎，開發(fā)高性能聚芳醚酮(PAEK)聚合物新牌號。

　　

從金屬到高性能材料的轉(zhuǎn)換目前是航空航天市場的一個既定趨勢，塑料成為追求設計自由度、制造便利性和輕質(zhì)以超越傳統(tǒng)鋁材的方案，這一趨勢將在2017得到加強。