NASA的“OSAM-2”任務計劃在軌打印10米長Ka波段天線，采用鋁硅合金粉末（粒徑20-45μm）和電子束技術。微重力環境下，粉末需通過靜電吸附鋪裝（電場強度5kV/m），層厚控制精度±3μm。俄羅斯Energia公司測試了真空環境下的鈦合金SLM打印，零件孔隙率0.2%，但設備功耗高達8kW，遠超衛星供電能力。未來月球基地建設中，3D打印可利用月壤提取的金屬粉末（如鈦鐵礦還原成鈦粉）制造結構件，但月塵的高磨蝕性需開發專業用送粉系統，當前試驗中部件壽命不足100小時。粉末冶金鐵基材料的表面滲氮處理明著提升了零件的耐磨性和疲勞強度。浙江因瓦合金粉末

鈷鉻合金（如CoCrMo）因高耐磨性、無鎳毒性，成為牙科冠橋、骨科關節的優先材料。傳統鑄造工藝易導致成分偏析，而3D打印鈷鉻合金粉末通過逐層堆積，可實現個性化適配。例如，某品牌3D打印鈷鉻合金牙冠，通過患者口腔掃描數據直接成型，邊緣密合度＜50μm，使用壽命較傳統工藝延長3倍。在骨科領域，某醫院采用3D打印鈷鉻合金膝關節假體，通過多孔結構設計促進骨長入，術后發病率從2%降至0.3%。但鈷鉻合金粉末硬度高（HRC 35-40），需采用高功率激光器（≥500W）才能完全熔化，設備成本較高。黑龍江金屬粉末咨詢金屬粉末的氧含量控制是保證3D打印過程穩定性和成品耐腐蝕性的關鍵因素。

3D打印鎢-錸合金（W-25Re）噴管可耐受3200℃高溫燃氣，較傳統鉬基合金壽命延長5倍。SpaceX的SuperDraco發動機采用SLM打印的Inconel 718燃燒室，內部集成500條微冷卻通道（直徑0.3mm），使比沖提升至290s。關鍵技術包括：① 使用500W近紅外激光（波長1070nm）增強鎢粉吸收率；② 基板預熱至1200℃減少熱應力；③ 氬-氫混合保護氣體抑制氧化。俄羅斯托木斯克理工大學開發的電子束懸浮熔煉技術，可直接在真空環境中打印純鎢部件，密度達99.98%，但成本為常規SLM的3倍。

靜電分級利用顆粒帶電特性分離不同粒徑的金屬粉末，精度較振動篩提高3倍。例如，15-53μm的Ti-6Al-4V粉經靜電分級后，可細分出15-25μm（用于高精度SLM）和25-53μm（用于EBM）的批次，鋪粉層厚誤差從±5μm降至±1μm。日本Hosokawa Micron公司的Tribo靜電分選機，每小時處理量達200kg，能耗降低30%。該技術還可去除粉末中的非金屬雜質（如陶瓷夾雜），將航空級鎳粉的純度從99.95%提升至99.99%。但設備需防爆設計，避免粉末靜電積聚引發燃爆風險。鈦合金因其優異的比強度和生物相容性，成為骨科植入物3D打印的先選材料。

3D打印多孔鉭金屬植入體通過仿骨小梁結構（孔隙率70%-80%），彈性模量匹配人體骨骼（3-30GPa），促進骨整合。美國4WEB Medical的脊柱融合器采用梯度孔隙設計，術后6個月骨長入率達95%。另一突破是鎂合金（WE43）可降解血管支架：通過調整激光功率（50-80W）控制降解速率，6個月內完全吸收，避免二次手術。挑戰在于金屬離子釋放控制：FDA要求鎂支架的氫氣釋放速率＜0.01mL/cm2/day，需表面涂覆聚乳酸-羥基乙酸（PLGA）膜層，工藝復雜度增加50%。

水霧化法制備的不銹鋼粉末成本較低，但流動性遜于氣霧化工藝生產的球形粉末。浙江因瓦合金粉末

3D打印鋯合金（如Zircaloy-4）燃料組件包殼，可設計內部蜂窩結構，提升耐壓性和中子經濟性。美國西屋電氣通過EBM制造的核反應堆格架，抗蠕變性能提高50%，服役溫度上限從400℃升至600℃。此外，鎢銅復合部件用于聚變堆前列壁裝甲，銅基體快速導熱，鎢層耐受等離子體侵蝕。但核用材料需通過嚴苛輻照測試：打印件的氦脆敏感性比鍛件高20%，需通過熱等靜壓（HIP）和納米氧化物彌散強化（ODS）工藝優化。中廣核已建立全球較早3D打印核級部件認證體系。