增材制造（又称3D打印）是以数字模型为基础，通过将材料逐层堆积来制造实体物品的新兴技术。它对传统的工艺流程、生产线、工厂模式以及产业链组合产生了深远的影响，是制造业中有代表性的颠覆性技术。

  在科技的浪潮中，3D打印技术不仅大幅削减了成本、明显提升了性能，并且推动了新型材料与设计理念的革新。凭借其独特的优势，3D打印技术在船舶、能源、汽车以及医疗等领域的应用正日益广泛。

  在上一篇文章的盘点中，我们已对3D打印技术于航空航天领域具有典型性的应用实例做出了总结。在本文当中，我们将针对船舶、能源、汽车以及医疗这些领域，对2024年3D打印技术新的应用情况及具有行业代表性的事件予以总结。

  2024年11月，日本川崎重工携手Pelagus 3D在海洋工业领域实施了一项创新应用，成功安装了使用电弧增材制造（DED-Arc）工艺制造的镍铝青铜螺旋桨叶片，整个设计安装过程仅需六周，强度提高了40%。这一合作彰显了增材制造（AM）技术在船舶备件制造领域取得的显著进展，特别是在提升生产效率、改善材料性能以及满足特定应用需求等方面。

  2024年11月15日，宁德未来船艇发展有限责任公司（以下简称“宁德未来”）携突破性打印技术亮相2024世界航海装备大会。据悉，该技术投产后，仅需1天就能打印出一艘10米长的实物船艇，而传统方式制造则需要60到90天。这一成果不仅变革了传统船艇生产方式，更是突破了美国的技术封锁。

  一年间，由中科院理化技术研究所、国家工程塑料研究中心与宁德未来发起的“新材料联合实验室”，聚焦聚乙烯船艇前沿技术，在新工艺、材料、轻量化部件等方面均有成果。除3D打印10米船艇外，还展示了15-20米改性原材料、船用部件轻量化镁合金精密制备技术等成果。

  2024年6月，西门子能源公司宣布已使用电弧增材制造技术（DED-Arc）实现涡轮叶片的批量生产。据公开消息，西门子能源在2023年已使用该技术生产了第1000个叶片。

  自2018年供应链危机后，西门子能源开启技术转型之路，探索自给自足的制造之路。如今，采用德国GEFERTEC基于电弧增材制造技术（DED-Arc）的金属3D打印机，可直接生产近净成形工件，后续加工量较少，显著节约材料成本，提高生产效率，以此来实现自主生产，摆脱对传统供应链的依赖。

  2024年5月25日，我国东方电机自主研发的世界首台500兆瓦冲击式水轮机模型在中国水利水电科学研究院水力机械实验室率先通过验收，标志着东方电机率先完成世界首台500兆瓦冲击式水轮机模型开发，高水头大容量冲击式水电机组研制取得又一里程碑成果。

  已经实现工程应用的国产化首台150兆瓦级大型冲击式转轮，和此次通过验收的世界首台500兆瓦冲击式水轮机模型，是激光+电弧增材制造技术可满足高难度水力能源应用的有力证明。该水轮机应用电站具有高水头、大容量、高海拔等特点，共装设2台（套）单机容量500兆瓦的冲击式水电机组，东方电机负责其中1台（套）机组的研制、供货。

  2024年9月5日，美国能源部橡树岭国家实验室（ORNL）一项名为“快速转轮系统通用近净成型制造策略快速研究”的项目获得美国能源部1500万美元（约合人民币1.07亿元）的资助。该项目旨在开发一套系统，生产水电大坝使用的大型转轮。该项目将使用增材制造技术结合机器人焊机逐层沉积金属以形成流道，所有工具均由美国国内生产。

  项目计划制造三台弗朗西斯型转轮，其中第一台为测试原型，第二台直径约5英尺（约1.5米），正在制造中，计划安装在田纳西流域大型水力发电设施奥科伊水坝上。第三台计划制造完成后，安装在田纳西河谷管理局（TVA）的威尔逊大坝上，该大坝共有21台发电机组，发电量为653兆瓦。

  2024年8月16日，兰博基尼在2024年蒙特雷汽车周上，以一款前所未见的超级跑车——Temerario，再次震撼汽车界，重新定义性能和驾驶乐趣。这款超级跑车装备了先进的920 CV双涡轮增压V8混合动力系统，其卓越性能令人叹为观止。更值得一提的是，通过运用3D打印技术，该车革新了发动机的气缸盖设计，使得内部冷却系统的结构更精密，确保了发动机在极端条件下的高效运行。Temerario不仅是兰博基尼高性能电动汽车（HPEV）系列的第二款车型，也标志着品牌混合动力战略的全面成熟。

  2024年5月23日宣布，宝马集团宣布其位于Oberschleißheim的“增材制造园区”在2023年3D打印零件数量超越300000件。此外，从斯巴达堡和德国工厂到亚洲工厂，构成全球生产网络的所有工厂每年3D打印生产零件超过100000件。自1991年以来，宝马集团采用3D打印技术生产概念车、原型车、赛车和量产车型的零部件，目前已历经30多年。

  钢铝合金结合时易出现脆性金属间化合物，进而影响其强度，给制造带来挑战。2024年12月27日，日本东北大学（Tohoku University）运用激光粉末床熔融（PBF-LB）技术，成功研发了全球首个全尺寸3D打印多材料悬挂塔原型。通过提升激光扫描速度，团队实现了非平衡凝固，从而大大降低了脆性金属间化合物的生成，增强了钢铝合金界面的结合强度。

  该研究成果已于2024年11月19日发表于Additive Manufacturing杂志。团队计划将此技术应用于其他金属组合，以解决类似的结合问题，拓展应用领域。

  2024年9月19日，比利时增材制造商Amnovis宣布，自2021年投产以来，公司通过采用突破性的无热处理3D打印工艺顺利交付了5万件增材制造钛植入物，应用于涵盖脊柱、骨科及颅颌面等医疗领域。该创新技术通过为客户解锁前所未有的生产速率、成本效益与产品的上市周期，使其获得显著收益。

  Amnovis开发的专有商用纯钛（CP Ti）工艺，结合CP Ti 1级材料的高纯度与高延展性，以及出色的抗拉强度，已被全球多家客户大范围的应用于骨科与脊柱植入物中。Amnovis不仅提供独特的增材制造工艺，还涵盖传统钛合金服务，包括Ti-6Al-4V 23级材料和热等静压处理，旨在为OEM客户提供多样选择，满足个性化需求。

  2024年12月21日，医疗技术公司Axial3D宣布在新一轮的融资中成功筹集到1820万美元（约合1.32亿人民币）的资金。Axial3D旨在通过简化将DICOM（数字成像和通信医学）文件转换为3D打印模型的过程，来提升医疗行业的效率。利用AI和创新的软件解决方案，它们为医疗专业技术人员提供了一种简单、直观的方法来获取3D打印模型，从而在手术规划和患者特定的医疗设施制造中节省了宝贵的时间。

  2024年各领域在3D打印技术方面取得众多成果。船舶领域的应用拓展和技术突破展示了3D打印在船舶制造上的巨大潜力；能源领域的国际企业和研究机构积极探索3D打印在涡轮机、水轮机制造方面的应用；汽车领域不相同品牌在3D打印汽车零部件上各有创新；医疗领域3D打印在植入物制造和医疗模型转换方面持续不断的发展。这些成果表明3D打印技术正在广泛而深入地改变各行业的制造模式、提高生产效率并推动技术创新。