輕金屬重?fù)?dān)當(dāng)：Precision Additive鎂合金3D打印破解美國(guó)國(guó)防難題

2025年6月，南極熊獲悉，美國(guó)新興增材制造公司Precision Additive利用金屬材料鎂應(yīng)對(duì)國(guó)防與航空航天領(lǐng)域關(guān)鍵挑戰(zhàn)。公司開(kāi)發(fā)了一種新型金屬3D打印架構(gòu)，旨在實(shí)現(xiàn)鎂合金工業(yè)規(guī)模應(yīng)用。鎂因重量輕(比鋁輕40%)與卓越減震性能(比鋁強(qiáng)100倍)備受推崇，卻因加工困難面臨應(yīng)用障礙。



●Precision Additive首席執(zhí)行官Bala Anand Jeldi曾為印度"月船"號(hào)與"吉祥星"號(hào)航天計(jì)劃建造世界最大SLS系統(tǒng)。
●Precision Additive新任首席技術(shù)官Daniel Braley之前擔(dān)任波音高級(jí)技術(shù)研究員，曾面臨旋翼機(jī)項(xiàng)目鎂合金采購(gòu)瓶頸。

SSLM工藝與PAQ框架創(chuàng)新
Precision Additive核心技術(shù)為專(zhuān)有的選擇性階梯式激光熔化(SSLM)工藝，突破傳統(tǒng)高斯激光掃描策略局限。此項(xiàng)技術(shù)具有穩(wěn)定熔池，顯著減少飛濺，幾乎可直接生產(chǎn)符合適航認(rèn)證的硬件。


△Precision Additive 首席執(zhí)行官 Bala Anand Jeldi

公司控制架構(gòu)基于精密增材質(zhì)量(PAQ)框架構(gòu)建，集成實(shí)時(shí)傳感、過(guò)程控制與數(shù)字孿生技術(shù)。系統(tǒng)配備豐富傳感器，每次構(gòu)建過(guò)程中將數(shù)據(jù)反饋回系統(tǒng)，實(shí)時(shí)調(diào)整參數(shù)。Jeldi表示："我們重新設(shè)計(jì)了整臺(tái)機(jī)器、激光系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)和傳感器系統(tǒng)，做到實(shí)時(shí)質(zhì)量管理。"

解決鎂加工安全挑戰(zhàn)
鎂在粉末或氣化狀態(tài)下極易燃，加工過(guò)程中鎂蒸氣會(huì)污染光學(xué)元件或引發(fā)反應(yīng)室內(nèi)連鎖反應(yīng)。Precision Additive開(kāi)發(fā)了密封反應(yīng)室系統(tǒng)，將氧化控制在接近零水平，引入單獨(dú)反應(yīng)氣流穩(wěn)定加工過(guò)程。Jeldi指出："如果我們能處理最易揮發(fā)的金屬鎂，我們就能處理任何其他金屬。"公司技術(shù)平臺(tái)能夠打印鋁、鈦、因科鎳合金及鎢、鉬、鈷等難熔金屬。

鎂材料具有重要地緣政治意義。中國(guó)目前控制全球95%以上鎂供應(yīng)。Braley強(qiáng)調(diào)："這不僅是材料科學(xué)問(wèn)題，更是供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)與地緣政治脆弱性。美國(guó)國(guó)防項(xiàng)目不能使用來(lái)自中國(guó)的零部件或材料。"美國(guó)國(guó)內(nèi)能生產(chǎn)航空級(jí)鎂的鑄造廠不足五家，構(gòu)成國(guó)家安全缺口。Precision Additive旗下鎂集團(tuán)正探索國(guó)內(nèi)開(kāi)采途徑，如加工美國(guó)白云石儲(chǔ)量。


△Precision Additive 首席技術(shù)官 Daniel Braley

市場(chǎng)前景與商業(yè)計(jì)劃
Precision Additive計(jì)劃先推出合同制造服務(wù)，市場(chǎng)條件成熟時(shí)出售設(shè)備。第一套系統(tǒng)預(yù)計(jì)2025年10月投入使用，目前多個(gè)美國(guó)軍方部門(mén)與航空航天供應(yīng)商表示初步興趣，部分項(xiàng)目需求達(dá)25臺(tái)機(jī)器連續(xù)運(yùn)行規(guī)模。

Jeldi坦言："現(xiàn)有客戶群需求已超出我們能力范圍。即使將團(tuán)隊(duì)與基礎(chǔ)設(shè)施擴(kuò)大10倍，可能仍需一兩年才能趕上。"公司六個(gè)月內(nèi)從3名員工發(fā)展至18人，預(yù)計(jì)年底達(dá)50人。創(chuàng)始人估計(jì)到2035年，航空航天與國(guó)防領(lǐng)域鎂合金增材制造潛在市場(chǎng)規(guī)�？蛇_(dá)20-50億美元，約占全球金屬增材制造市場(chǎng)一半。

南極熊點(diǎn)評(píng)
Precision Additive通過(guò)創(chuàng)新3D打印技術(shù)解決了鎂合金加工難題，填補(bǔ)美國(guó)航空航天與國(guó)防領(lǐng)域關(guān)鍵材料供應(yīng)鏈缺口。公司突破性技術(shù)不僅提供了輕量化高性能部件制造方案，更從國(guó)家安全角度重建美國(guó)關(guān)鍵材料自主能力。隨著首批系統(tǒng)即將投產(chǎn)，這家初創(chuàng)企業(yè)有望引領(lǐng)鎂合金增材制造進(jìn)入工業(yè)化應(yīng)用階段，為航空航天、國(guó)防乃至醫(yī)療領(lǐng)域帶來(lái)新的制造可能。