輕金屬重擔(dān)當(dāng)：Precision Additive鎂合金3D打印破解美國國防難題

2025年6月，南極熊獲悉，美國新興增材制造公司Precision Additive利用金屬材料鎂應(yīng)對國防與航空航天領(lǐng)域關(guān)鍵挑戰(zhàn)。公司開發(fā)了一種新型金屬3D打印架構(gòu)，旨在實現(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"號與"吉祥星"號航天計劃建造世界最大SLS系統(tǒng)。
●Precision Additive新任首席技術(shù)官Daniel Braley之前擔(dān)任波音高級技術(shù)研究員，曾面臨旋翼機項目鎂合金采購瓶頸。

SSLM工藝與PAQ框架創(chuàng)新
Precision Additive核心技術(shù)為專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，集成實時傳感、過程控制與數(shù)字孿生技術(shù)。系統(tǒng)配備豐富傳感器，每次構(gòu)建過程中將數(shù)據(jù)反饋回系統(tǒng)，實時調(diào)整參數(shù)。Jeldi表示："我們重新設(shè)計了整臺機器、激光系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)和傳感器系統(tǒng)，實現(xiàn)現(xiàn)場質(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，加工過程中鎂蒸氣會污染光學(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，引入單獨反應(yīng)氣流穩(wěn)定加工過程。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。中國目前控制全球95%以上鎂供應(yīng)。Braley強調(diào)："這不僅是材料科學(xué)問題，更是供應(yīng)鏈風(fēng)險與地緣政治脆弱性。美國國防項目不能使用來自中國的零部件或材料。"美國國內(nèi)能生產(chǎn)航空級鎂的鑄造廠不足五家，構(gòu)成國家安全缺口。Precision Additive旗下鎂集團正探索國內(nèi)開采途徑，如加工美國白云石儲量。


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

市場前景與商業(yè)計劃
Precision Additive計劃先推出合同制造服務(wù)，市場條件成熟時出售設(shè)備。第一套系統(tǒng)預(yù)計2025年10月投入使用，目前多個美國軍方部門與航空航天供應(yīng)商表示初步興趣，部分項目需求達25臺機器連續(xù)運行規(guī)模。

Jeldi坦言："現(xiàn)有客戶群需求已超出我們能力范圍。即使將團隊與基礎(chǔ)設(shè)施擴大10倍，可能仍需一兩年才能趕上。"公司六個月內(nèi)從3名員工發(fā)展至18人，預(yù)計年底達50人。創(chuàng)始人估計到2035年，航空航天與國防領(lǐng)域鎂合金增材制造潛在市場規(guī)�？蛇_20-50億美元，約占全球金屬增材制造市場一半。

南極熊點評
Precision Additive通過創(chuàng)新3D打印技術(shù)解決了鎂合金加工難題，填補美國航空航天與國防領(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，更從國家安全角度重建美國關(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)鎂合金增材制造進入工業(yè)化應(yīng)用階段，為航空航天、國防乃至醫(yī)療領(lǐng)域帶來新的制造可能。