金屬3D打印是屬于數字熱加工的一項技術，目前制備金屬的3D打印技術主要有：選區(qū)激光熔化/燒結（SLM/SLS)、電子束選區(qū)熔化（EBSM)、激光近凈成形（LENS)等。 與傳統工藝相比，金屬3D打印有直接成型，無需模具，可以實現個性化設計并制作復雜結構，高效、低消耗、低成本等優(yōu)點。但是因為其是數字熱加工，變形是無法消除的， 變形量需要從工藝和經驗上去控制，最后還要經過數控機床等技術的后期加工處理。
整個工藝裝置由粉末缸和成型缸組成，工作粉末缸活塞（送粉活塞）上升，由鋪粉輥將粉末在成型缸活塞（工作活塞）上均勻鋪上一層， 計算機根據原型的切片模型控制激光束的二維掃描軌跡，有選擇地燒結固體粉末材料以形成零件的一個層面。完成一層后，工作活塞下降一個層厚， 鋪粉系統鋪上新粉，控制激光束再掃描燒結新層。如此循環(huán)往復，層層疊加，直到三維零件成型。
選區(qū)激光燒結SLS制造金屬零部件，通常有兩種方法，其一為間接法，即聚合物覆膜金屬粉末的SLS；其二為直接法，即直接金屬粉末激光燒結（DirectMetalLaserSintering，DMLS）。 自從1991年金屬粉末直接激光燒結研究在Leuvne的Chatofci大學開展以來，利用SLS工藝直接燒結金屬粉末成形三維零部件是快速原型制造的最終目標之一。 與間接SLS技術相比，DMLS工藝最主要的優(yōu)點是取消了昂貴且費時的預處理和后處理工藝步驟。
直接金屬激光成形SLM技術需要使金屬粉末完全熔化，直接成型金屬件，因此需要高功率密度激光器激光束開始掃描前，水平鋪粉輥先把金屬粉末平鋪到加工室的基板上， 然后激光束將按當前層的輪廓信息選擇性地熔化基板上的粉末，加工出當前層的輪廓，然后可升降系統下降一個圖層厚度的距離，滾動鋪粉輥再在已加工好的當前層上鋪金屬粉末， 設備調入下一圖層進行加工，如此層層加工，直到整個零件加工完畢。
選區(qū)激光熔化電子束選區(qū)熔化技術（EBSM）是一種采用高能高速的電子束選擇性地轟擊金屬粉末，從而使得粉末材料熔化成形的快速制造技術。EBSM技術的工藝過程為： 先在鋪粉平面上鋪展一層粉末；然后，電子束在計算機的控制下按照截面輪廓的信息進行有選擇的熔化，金屬粉末在電子束的轟擊下被熔化在一起，并與下面已成形的部分粘接， 層層堆積，直至整個零件全部熔化完成；最后，去除多余的粉末便得到所需的三維產品。
電子束熔化成型過程中，通過噴嘴將粉末聚集到工作平面上，同時激光束也聚集到該點，將粉光作用點重合，通過工作臺或噴嘴移動，獲得堆積的熔覆實體。
激光熔覆式成型技術
工具鋼的適用性來源于其優(yōu)異的硬度、耐磨性和抗形變能力，以及在高溫下保持切削刃的能力。模具H13熱作工具鋼就是其中一種，能夠承受不確定時間的工藝條件；馬氏體鋼，以馬氏體300為例，又稱“馬氏體時效”鋼，在時效過程中的高強度、韌性和尺寸穩(wěn)定性都是眾所周知的。
不銹鋼與碳鋼不同，目前的鉻含量不同，10.5%鉻含量最低的鋼合金，不銹鋼不容易生銹腐蝕。目前，應用于金屬3D打印的不銹鋼主要有三種：奧氏體不銹鋼316L、馬氏體不銹鋼15-5PH、馬氏體不銹鋼17-4PH。
目前應用于市場的純鈦，又稱商業(yè)純鈦，分為1級和2級粉體，2級強于1級，對于大多數的應用同樣具有耐腐蝕性。因為純鈦2級具有良好的生物相容性，因此在醫(yī)療行業(yè)具有廣泛的應用前景。
一般情況下，鎳基合金都具有良好的抗拉伸、抗疲勞和抗熱疲勞性能。目前，主要有Inconel 738、Hastelloy X、Inconel 625、Inconel 713、Inconel 718等。
鈷鉻合金具有高強度、耐腐蝕性強、良好的生物相容性以及無磁性的性能，主要應用于外科植入物包括合金人工關節(jié)、膝關節(jié)和髖關節(jié)，同時其還可用于發(fā)動機部件以及時裝、珠寶行業(yè)等。
應用于市場的銅基合金，俗稱青銅，具有良好的導熱性和導電性，可以結合設計自由度，產生復雜的內部結構和冷卻通道，適合冷卻更有效的工具**模具，如半導體器件，也可用于微型換熱器，具有壁薄、形狀復雜的特征。
目前，應用于金屬3D打印的鋁合金主要有鋁硅AlSi12和AlSi10Mg兩種。鋁硅12，是具有良好的熱性能的輕質增材制造金屬粉末，可應用于薄壁零件如換熱器或其他汽車零部件，還可應用于航空航天及航空工業(yè)級的原型及生產零部件；硅/鎂組合使鋁合金更具強度和硬度，使其適用于薄壁以及復雜的幾何形狀的零件，尤其是在具有良好的熱性能和低重量場合中。
金屬3D打印的主要應用領域是航空航天、軍工、模具制造、汽車、珠寶及醫(yī)療領域。而隨著技術的進步，金屬3D打印件的質量會得到提升，金屬3D打印的應用范圍則會進一步擴大。
與傳統制造業(yè)的CNC數控加工等“減材制造技術”相比，3D打印技術的的魅力主要在于可直接從計算機圖形數據中生成任何形狀的零件， 可以為復雜結構金屬零部件免去開發(fā)開模環(huán)節(jié)，縮短新品開發(fā)周期，節(jié)省出更多的人力、財力和時間，具有制造成本低、研制周期短、 生產效率高等明顯優(yōu)勢。此外，不受傳統加工手段制約，生產形狀復雜、尺寸微細、難于制造的零件也是3D打印技術的強項。
金屬3D打印需要克服的難點一個是高溫，因為金屬材料熔點較高；另一個就是高應力，因為金屬材料快速冷卻凝固過程中內應力很大；除此之外， 組織及性能控制方面也是一大難點，因為金屬3D打印部件是要直接使用的，不像非金屬材料模型，而一旦使用就涉及到部件的機械強度。需要控制好微觀組織， 才能達到力學性能要求，最終才能實現真正的應用。
