根據AMPower 2023全球工業增材製造市場報告，包括金屬和聚合物3D列印設備、材料和零件製造服務，2022 年價值 95.3 億歐元，預計到 2027 年復合年增長率 (CAGR) 為 17.7%。與之前需要了解什麼是3D列印等科普需求不同的是，2022年一個顯著的變化是3D列印應用端開始主動提出各種更為具體的需求，此外，國際上地緣政治衝突帶來的軍事需求進一步刺激了3D列印技術在應用領域的垂直滲透。
F-22「猛禽」隱身戰鬥機
/ 加速發展態勢
3D列印用于軍事飛機的製造在近幾年出現了加速發展的態勢，早在2019年，根據新浪軍事，沈飛披露FC31戰機新信息：用了上百個3D列印零件，鶻鷹戰機的製造都是用統一的數據，都是三維數模；鈦合金和復合材料的用量，基本上是很大了；這個飛機上大約有100多個零件用的是3D列印。根據CCTV報道的沈飛工藝研究所，他們正在將3D列印技術在飛機上大規模應用到工程化水平，處於世界領先地位。
3D列印成就新一代戰鬥機的技術邏輯
3D科學谷白皮書
3D列印技術滿足了新型戰機研製在減重、延長壽命、成本控制和快速響應等方面日益增長的需求。根據中國軍事專家宋忠平在接受《環球時報》採訪的表述，該技術可以製造出具有「更高結構強度」和無焊接集成部件。
根據《航空材料學報》2021年第41卷第6期：P1-P12，相對於傳統結構的離散、板杆構型、材料與承載功能單一等特徵，新一代戰機的新型結構特徵可歸結為「 四化」 ——大型整體化、構型拓撲化、梯度復合化、結構功能一體化。圍繞「 四化」 方向，可構建全新結構形式，如三維承載整體結構、仿生構型結構、梯度金屬結構以及微桁架點陣結構等。
/ 尺寸與工藝控制能力的躍升
根據《航空材料學報》2021年第41卷第6期：P1-P12，對基於增材製造的新型結構，重點關注兩方面技術問題。一是新結構的可製造性，主要關注其製造可實現性、生產效率、尺寸規格，以及生產周期、成本和配套工藝等。二是關注新結構是否發揮了增材製造技術的特徵與優勢，設計是否達到最優。也就是說，基於先進位造的新結構研製一定要將設計和製造統一考慮，相互疊代，以實現最優的結構效率。
2022年國際形勢的一個顯著特徵是地緣政治衝突，這其中俄烏衝突帶來的戰機需求導致2022年增材製造市場發生顯著變化，包括對選區熔融金屬3D列印、電弧熔絲增材製造技術、雷射沉積送粉成形、復合材料增材製造技術的需求都發生了急劇的增長需求。
根據AMPower 2023全球工業增材製造市場報告，2022年選區熔融金屬3D列印的一個直觀的發展趨勢是超過600厘米加工尺寸的大型設備需求上升，其中航空航天領域購買的金屬3D列印設備單台均價在100萬歐元以上，一方面滿足大尺寸加工零件需求，一方面滿足小批量零件的量產製造需求。另外一個特徵是此前DED定向能量沉積3D列印技術普遍被用來作為零件修復的一項技術，而過去一年的發展趨勢是這項技術被越來越多的用於大尺寸零件的製造需求。
3D科學谷白皮書
根據《航空裝備電弧熔絲增材製造技術發展及路線規劃圖》一文，電弧熔絲增材製造技術具有其獨特的優越性，但在實際生產中存在兩個問題：弧坑塌陷導致的形狀誤差和過高的表面粗糙度。解決以上問題的主要方法則是依賴於路徑規劃方式的優化，路徑規劃方式的不同會對零件的幾何形狀精度、表面焊接質量、內部的顯微組織和成形效率等因素造成影響。現有的增材製造模型分層切片方法主要有光柵掃描式、輪廓偏移式及分型線路徑填充方式，上述路徑規劃方式均是基於單一路徑規劃方式的分析，但由於WAAM成形實際零件的結構複雜性，單一的路徑規劃方式往往不能起到很好的效果，故開發WAAM技術專用的路徑規劃軟體成為新的研究重點。
根據《航空材料學報》2021年第41卷第6期：P1-P12，在飛機設計領域，有一個基本共識——「 一代飛機、一代技術」 。每一代戰機，在其研製要求牽引下，對該時期相關技術的最高水平進行綜合應用，包括設計、材料、製造、實驗、使用維護等方面，該代飛機的技術特徵與當時的飛機研製需求息息相關。而每一代跨代戰機的出現，其研製需求都會大幅度提高，因此也會牽引著相關技術出現跨越式發展。
而國際上將電弧熔絲增材製造技術更多的應用到生產領域，根據3D科學谷的市場研究，國際上開發WAAM技術專用的路徑規劃，以及WAAM成形過程中在線監控與反饋控制技術的能力已上新台階。
/ 多方面發力
新一代戰機機體結構需具有輕質高效、長壽命、多功能、低成本、快速響應的特徵，針對新一代戰機在結構設計上的大型整體化、構型拓撲化、梯度復合化、結構功能一體化，在發動機設計上需滿足提升推力和降低當前發動機的燃料消耗、降低研發和製造成本、高效的維護和長壽命周期、飛機系統的高電功率提取以及最大的魯棒性和可靠性的特點。
3D列印-增材製造正在成就新一代戰機，主要的優勢在於可以生產傳統機加無法加工的微觀結構和內部結構。結構方面，3D列印可以實現例如三維承載整體結構、仿生構型結構、梯度金屬結構以及微桁架點陣結構等。發動機方面，3D列印大幅減少發動機零件數量、通過實現結構一體化的複雜設計提升發動機性能。
3D科學谷白皮書
由於全球國防部門的競爭性質，承包商並不總是熱衷於分享他們與戰鬥機相關的最新進展，但越來越多的證據表明許多國防領域的製造商正在轉向 3D 列印。例如，Rostec 子公司可能正在建造 3D列印升級版 MiG-31，通過3D列印升級的 MiG-31 最高飛行速度突破了 3,400 公里/小時，是運載高超音速武器到地面高度的理想載體，3D列印成就更為強健的發動機，俄羅斯軍方可能獲得了比以前更強大、射程更遠的戰鬥機
除了發動機、機身結構等應用，據悉，一家名為HENSOLDT 的公司還推出了一款 3D 列印的 Kalaetron Attack 干擾器，專門設計用於保護西方戰鬥機免受俄羅斯防空系統的攻擊。該設備採用通過 3D 列印濃縮的電子設備，部署在防空和情報收集應用中。
知之既深，行之則遠。基於全球範圍內精湛的製造業專家智囊網絡，3D科學谷為業界提供全球視角的增材與智能製造深度觀察。有關增材製造領域的更多分析，請關注3D科學谷發布的白皮書系列。