增材制造（打印技术）是集先进制造、数字制造、智能制造和绿色制造于一体的一项革命性制造技术，它不仅改变了产品的制造方式，还改变了未来生产与生活模式，进而改变人类的生活。目前，3D打印主要应用于原型制造、模具验证和直接制造。直接制造是指直接用3D打印技术生产最终产品，是未来3D打印的重点领域。在直接制造中，金属增材制造是目前增材制造技术和产业发展中最为迅速的，已广泛用于航空航天、生物医疗、工业模具和动力能源等相关领域。

据权威机构统计和预测，全球增材制造市场呈快速上升趋势（见图1）[1]，2018年达到93亿美元，预计到2025年规模达到约330亿美元，其中在汽车、航空和医疗领域占51%。在整个增材行业，金属增材领域市场规模一直超过50%，行业产值规模在不断增长，占整个增材行业产值的比重也在逐年提升。

图1  2014—2027年全球增材制造市场规模^[1]

ASTM F42增材制造技术委员会制定的《增材制造技术标准术语》（ASTMF2792-121a）标准，将增材制造技术分为7类，即：黏结剂喷射（BinderJetting）、粉末床熔化（Powder Bed Fusion）、直接能量沉积（Directed Energy Deposition）、层压（Sheet Lamination）、材料喷射（Material Jetting）、光聚合（Vat Photopolymerization ）和材料挤出（Material Extrusion）^[2,3]。这7种技术都涉及到金属材料，其中黏结剂喷射、粉末床熔化、直接能量沉积都用到金属粉末，这三类为金属增材制造的主流技术，涵盖了绝大部分的应用领域。

材料喷射技术在金属增材制造上应用主要是用纳米金属Ag来打印金属电路，如Xjet公司采用的技术；材料挤出技术是在塑料基体中掺杂金属粉末，通过该技术来实现热熔打印图形，如Markforged、DesktopMetal公司的装备；光聚合技术用在金属打印方面，主要是在光敏树脂里掺杂金属粉末或陶瓷粉末，如Lithoz公司的增材装备；层压技术是通过超声波固结的方式，将金属箔材实现固态连接，如Fabrisionic公司的技术。

金属打印的分类从材料纬度来分，可以分为金属粉末、金属丝（棒）材料和金属箔材打印，也即颗粒粉末材料、一维金属材料和薄膜金属材料。按照成形的热源，有激光、电子束、电弧、等离子和超声波等热源。