间接金属3D打印技术是一种有别于直接激光熔融金属的增材工艺路线。其核心特征就是将金属成型与致密化分离：在成型阶段使用含有高比例金属粉末的喂料，通过3D打印技术制造出具有目标几何形状的生坯。然后再对生坯进行关键的热处理（脱脂+烧结），去除粘结剂并使金属颗粒熔融致密化，最终获得接近全密度的金属零件。具有工艺成本低、材料应用广的特点。升华三维粉末挤出打印（PEP）技术也属于这一类，本文将以其独特的材料兼容性、设备成本效益和工艺可兼容性优势，分析PEP技术现状、核心优势、面临的挑战，并展望其在未来制造业中的广阔前景。

粉末挤出打印（PEP）技术的现状特点

技术成熟度与商业化：升华三维作为间接金属打印的先驱和主要推动者，已成功实现了PEP技术的产业化，推出多款工业级打印设备（如独立双喷嘴打印设备UPS-250、UPS-556，梯度功能材料打印设备UPR-241等）。

▲升华三维粉末挤出3D打印设备

广泛的材料适用性：PEP技术对金属粉末要求相对宽松，兼容性极强，已成功应用于不锈钢（316L,17-4PH,304）、钨及钨合金、铜及铜合金、硬质合金等多种材料体系，尤其适用于制备难熔金属，升华三维已推出了难熔金属打印服务。

▲升华三维已商用的打印材料

高设计自由度与成本效益：拥有与FDM/FFF技术类似的设备优势，无需昂贵激光器或密闭粉仓，设备成本和运营成本显著低于直接金属技术（如SLM,EBM）。支持复杂几何形状（如内腔、随形冷却流道）制造，无需支撑结构。

▲难熔金属中空内腔功能件（免支撑）  ©升华三维

双材料打印能力：升华三维独特的双独立喷嘴系统，可同时打印两种不同金属材料或金属与陶瓷材料，为梯度功能材料、嵌入式结构等创新应用开辟道路。

▲升华三维PEP技术的核心挤出系统

后处理链重要性凸显：脱脂（溶剂脱脂+热脱脂）和烧结是关键步骤，直接影响最终零件的尺寸精度、致密度和力学性能。升华三维已构建了“打印-脱脂-烧结”的完整工艺链设备和技术体系。

▲升华三维已构建完整工艺链

PEP的核心优势与发展驱动力

材料选择自由度大：不依赖球形粉末，可使用成本更低的水/气雾化粉末，材料开发和应用拓展潜力巨大。

设备及使用成本低：显著降低金属3D打印的入门门槛，使中小企业也能受益。

大尺寸零件制造能力：相较于粉末床熔融技术，更容易实现大尺寸、大重量金属零件的制造。

生产安全、绿色环保：成型过程在开放或半开放环境下进行，无需处理惰性气体或细粉尘，操作环境更友好，打印的生坯可循环使用。

“间接”特性带来的优势：脱脂烧结过程可与其他粉末冶金（如MIM）共享工艺，利于融入现有生产体系；烧结后的零件可进行与传统金属相同的机加工、热处理等二次加工。

PEP面临的挑战与待解决问题

后处理周期长、控制复杂：脱脂烧结过程耗时（可能长达数天），且涉及精确的温控曲线和气氛控制（如真空、氢气），工艺窗口需严格把控，以防止变形、开裂或致密度不足。

尺寸收缩与精度控制：生坯在烧结过程中会发生显著且各向异性的收缩（通常10%-20%），精确预测和控制最终尺寸及几何精度是核心挑战，需高度依赖工艺经验和仿真优化。

力学性能优化：虽然能达到接近锻造的性能，但与SLM等直接技术相比，在极致性能（如超高强度、疲劳极限）方面仍有提升空间，需持续优化粉末、喂料配方和烧结工艺。

标准化与规模化生产：相比成熟的传统制造和部分直接增材技术，PEP的工艺标准化、质量检测规范、规模化生产效率和稳定性仍需加强。

PEP技术的发展前景

PEP技术正处于从“可用”到“好用、易用、广用”的关键发展阶段，有望深刻改变多行业的金属零部件制造方式。展望未来，升华三维PEP技术在多个应用领域发展趋势强劲。在模具制造领域，促进了随形流道优化技术会的进一步升级，促使注塑与压铸成型效率迈向新高度；航空航天方面，轻量化结构件和发动机非核心耐高温部件应用也愈发精进；核工业领域，发挥特种金属制备优势，使得服务于极端环境应用更能得心应手；在能源与国防方面，如制造耐腐蚀管道、热交换器部件、钨铜合金电极等都具有广阔的发展前景。

在新兴产业领域，PEP技术也将迎来诸多机遇。在新能源行业，其可凭借材料创新，如铜合金等前沿材料的突破，助力开发高性能电池组件、高效散热部件等。电子信息产业中，能够利用PEP技术一体化复杂结构设计的电子元件，满足行业对小型化、集成化的需求。并且，随着技术的成熟与成本的进一步降低，PEP技术有望在更多领域实现从无到有的应用突破，真正推动金属3D打印技术成为各行业创新发展的有力支撑 。升华三维作为间接3D打印技术路线的领军企业，其持续创新和生态构建将是推动PEP技术走向更广阔工业应用的核心力量。