3D 打印与航空航天契合度高，已得到广泛应用。
航空航天与 3D 打印技术相契合，是 3D 打印的重要应用领域。根据 《3D 打印技术在航空航天领域中的应用》（吴强收，2020），3D 打印技术 由于其特殊的生产制造过程，使其在零件一体化制造、异型结构件制造、变 批量定制结构件制造等方面具有巨大的优势，3D 打印技术的这些优势，恰 恰就是航空航天领域中某些零部组件在生产过程中所面临的短板，因此， 3D 打印技术被迅速应用于航空航天领域，并取得了长足的发展。
3D 打印在航空航天装备中具备较多的潜在应用场景。根据南极熊 3D 打印公众号，3D 打印在飞机中的潜在应用包括飞机部件和系统、内饰部件 和二级结构件、航电部件、飞机结构和机身部件和引擎部件，此外在航天和 卫星部件、防卫系统部件、维护修理运营和替换部件以及无人机上均具备应 用潜力。
通用电气公司生产的 GE9X 发动机使用约 300 个 3D 打印部件，3D 打 印燃油喷嘴实现了大规模生产。根据南极熊 3D 打印公众号，通用电气公司 生产的 GE9X 航空发动机采用了大约 300 个 3D 打印部件，其中包括著名的 3D 打印燃油喷嘴，此外还有 3D 打印温度传感器和燃料混合器，以及热交 换器、分离器和一英尺长的低压涡轮叶片等大型部件。每个 GE9X 发动机 配备了 28 个燃油喷嘴，其采用钴铬合金材料，借助 3D 打印技术把 20 个零 件整合成了一个。如此一来，寿命延长了 5 倍有余，重量减轻 25%，成本 降低 30%。GE 很早便着手运用 3D 打印技术制造一体化的燃油喷嘴，迄 今已成功产出了数十万个此类喷嘴。
SpaceX 新一代发动机 Raptor 3 大量采用 3D 打印技术，提高推力并实 现轻量化。根据南极熊 3D 打印公众号，2024 年 8 月，美国航空航天公司SpaceX 对外公布了火箭推进技术的最新突破，SpaceX 利用金属 3D 打印技 术，将大量的管线整合到引擎中。先进金属 3D 打印工艺的使用使得新一代 发动机 Raptor 3 减重 7%，推力相较于 Raptor 2 高出了 21%，更是比初代 Raptor 提高了 51%。
3C 产品生产制造中涉及较多的传统金属加工工序。根据智研咨询，3C 产业是指电脑、通讯和消费类电子构成的现代电子产业的简称。3C 产品领 域新材料、新技术、新工艺的研究和应用集中度较高，相关产品及零配件生 命周期短、更新换代速度快，相应加工等设备定制化程度高，3C 产品的设 计创新和技术创新等将带动相应生产加工设备领域呈现阶段性爆发的特点。 3C 产品在制造流程中需要对金属外观件、结构件和精密模具等金属制品进 行加工，过往使用的加工工艺主要包括冲压、切割、裁剪和 CNC 加工（雕、 铣、攻牙、钻孔和攻丝等）。
钛合金成为 3C 产品材料新选择，对传统制造工艺提出挑战。根据晨源 钛业公众号，钛合金凭借高强度、耐腐蚀、轻量化、质感佳等特性，有助提 升智能消费电子的外观设计及降低机身重量，成为 3C 消费终端材料的新选 择。苹果、三星、小米、荣耀等头部厂商积极推出钛合金材质旗舰产品，引 领了消费电子行业应用钛金属材料的热潮，有望带动钛合金在更多机型和 品类上的渗透应用。然而钛合金的加工难度较大，根据金属加工公众号，钛合金热传导率低、加工硬化严重、与刀具的亲和性高、塑性变形小等 4 个特 点是造成钛合金难以加工的本质原因，其被切削指数只相当于易削钢的 20%。
3C 厂商开始将 3D 打印技术导入钛合金结构件的批量生产中。根据荣 耀官网，2023 年 7 月 12 日，荣耀全新一代折叠旗舰荣耀 Magic V2 正式发 布，铰链的轴盖部分首次采用钛合金 3D 打印工艺，宽度相较于铝合金材质 降低 27%，强度却提升 150%，全新完美的平衡了轻薄与可靠性。根据铂力 特公众号，在 OPPO Find N5 的研发过程中，铂力特凭借先进的金属 3D 打 印技术，承担了天穹铰链主要结构件——翼板与外转轴中框的制造任务，助 力 OPPO 打造出更轻、更薄、更强的折叠结构。铂力特与 OPPO 历时一年 多的联合研发，充分发挥金属 3D 打印技术的优势，突破传统加工极限，最 终通过 28 道精密工序，实现了每批次 25 小时可产出 300 个全球最薄的钛 合金结构件，将 3D 打印钛合金的商业化产品最小尺度纪录从 0.3mm 缩小 至 0.15mm。与此同时，铰链整体刚性提升 36%，强度提升 120%，核心组 件抗冲击能力提升 100%，确保折叠屏手机在轻薄设计的同时具备更高的耐 用性。
苹果和小米发布 3D 打印招聘岗位，积极布局 3D 打印。根据苹果官网， 公司于 2025 年陆续发布了 3D 打印领域专家、3D 打印制造设计工程师等 3D 打印相关的工作岗位；根据小米招聘官网，公司发布了高级工艺工程师 （3D）岗位，该岗位需要针对转轴、中框等零件的更复杂设计，进行 3D 打 印工艺方案设计、可行性评估、结构 DFM 评审等工作。
模具乃“工业之母”，在装备制造业中应用广泛。根据思瀚产业研究院 公众号，模具是用于高效大批量生产工业产品中的有关零部件和制件的工 具，是制造业中不可或缺的基础工艺装备，被誉为“工业之母”。汽车零部 件的 95%、家电零部件的 90%为模具制件，消费电子、电器、包装品等诸 多产业当中 80%的零部件由模具成型制造。
鞋模是一种工业模具，使用 3D 打印工艺生产鞋模具备优势。根据维科 网 3D 增材制造公众号，鞋模是一种工业模具，是鞋子生产过程中以注塑、 吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼、冲压、拉伸等方法得到所需鞋子的模 具，包括运动鞋模具、沙滩鞋模具、拖鞋模具、胶鞋模具等，其对鞋子造型 设计、功能实现等具有重要意义。使用 3D 打印工艺生产鞋模有缩短工艺流 程，提升生产效率、减重降本改善产品性能以及咬花一次成型，生产更加环 保等优势。
鞋模市场空间广阔，3D 打印应用逐步深化。根据泉州政务公众号，2025 年 4 月 7 日《福建日报》头版刊登文章《全球接单，泉州打印》，报导了台 商投资区企业中科丰阳面对国内外纷至沓来的金属 3D 打印鞋模订单加快 增资扩产步伐的经验做法。中科丰阳董事长表示，全球鞋模一年的市场规模 有 700 亿元，截至接受采访之时公司拥有 52 台打印设备，已产出 1.5 万多 副鞋模，年产值由 2020 年前的 200 多万元增至 2024 年的 6500 多万元。公 司正在晋江投建新工厂，年底设备将增至 100 台，全年产值将增加一倍；根 据浙江正向增材公众号，未来两年，正向增材将携手合作伙伴在泉州，金华， 宁波，温州，广州，保定，越南等地大批量投入鞋模 3D 打印设备。力争 2026 年底，正向增材合作伙伴的数字化鞋模车间装机总数量超过 3000 台，初步 满足 3D 打印金属鞋模的市场需求。
机器人向智能化方向发展，人形机器人将对社会产生深远影响。根据 中国科学信息科学公众号，国际标准化组织定义机器人是一种自动的、位置 可控的、具备编程能力的多功能机械臂. 这种机械臂拥有多个轴, 能够通过 编程操作处理各种材料、零件、工具以及专用装置, 以执行多样化的任务。 人形机器人是 “人工智能+机器人” 的产物, 是多学科交叉融合的集大成 者。它的出现是现代科技革新的显著标志, 对全球的经济、社会乃至军事领 域产生了深远的影响。
3D 打印在机器人零部件生产中的优势包括更自由的设计以及实现轻 量化等。根据铂力特公众号，金属增材制造可以实现机器人零部件更自由的 设计以及小批量柔性化生产，加快技术研发迭代和落地。2024 年 8 月 21 日， 铂力特亮相 2024 世界机器人大会，展出机器人肩支架、胸骨、小臂、大腿、 手指关节等零件，采用了拓扑优化及多尺度构型的设计方案，将传统设计方 法的多个零件集成到一个零部件上，利用铂力特 SLM 技术一体成形，大幅 减少零件数量，在满足强度、功能需求的同时降低了零件重量，简化了零件 的装配过程。在工业领域优化创新的案例方面，铂力特展出了经过优化设计 的阀体和螺钉等。阀体去除传统冗余特征，最终成形零件实现减重 40%，同 时减小流阻，提升液流特性。钛合金螺钉采用轻量化设计方案，相比传统标 准件可以实现减重 85%，同时强度满足使用需求。
3D 打印还可用于人形机器人传感器结构件的生产，并实现降本。根据 华力创科学公众号，针对人形机器人，华力创科学开发了“从头到脚”的六 维力传感解决方案。针对人形机器人指节力觉感知的空白，2024 年 6 月华力创科学发布了当时已知世界上尺寸最小的光基六维力传感器 Photon Finger，首次将多维力传感器尺寸微缩至毫米级别，攻克了六维力传感器的 微型化难题。同时在金属 3D 打印的加持下，已大幅度降低成本，产品在腾 讯，强脑科技，速腾聚创等企业得到应用；针对人形机器人手腕六维力传感 所需的高性能，轻量化，易集成的特点，24 年 12 月重磅推出了具有中心通 孔结构的腕关节六维力传感器 PhotonR40，大幅降低了人形机器人腕关节力 觉集成难度。该产品首次使用了金属 3D 打印技术完成核心结构量产，已得 到多家客户使用。
