冷金屬融合CMF是一種間接金屬增材制造技術，依托聚合物SLS設備平臺與粉末冶金MIM工藝集成創新，突破常規LPBF金屬3D打印技術的設備壁壘與成本瓶頸，成為3D打印行業低成本、批量化金屬構件制造的革命性方案。

3D打印技術參考注意到，國內冷金屬粉末廠商深圳市夢三維，使用EOS最新推出CMF專用3D打印機，推出了這一新的金屬3D打印解決方案，并與服務商元宇界科技（上海）有限公司達成合作，相關成果將首次亮相2026年TCT亞洲展（展位號：8C50）。

EOS新的鈦合金3D打印技術

鈦是制造泵和閥門的關鍵材料，其耐腐蝕、輕質、生物相容性好，在化學、衛生和高壓環境中具有極高的耐久性。鈦部件的最終性能不僅取決于材料本身，制造工藝也同樣重要。

數十年來，鈦合金的主要制造手段為鑄造和鍛造，其次是基于激光、電弧、電子束熔融等的3D打印技術。如今，基于燒結的CMF間接3D打印技術正在迅速崛起。其應用定位也非常清晰——成為一種強大且可擴展的鈦鑄造替代方案。

全球3D打印行業龍頭企業EOS公司，已聯合其合作伙伴專門推出了適用于該方案的FORMIGA P 110 CMF設備。這一方案，正在中國實現商業化落地。

那么CMF 3D打印與傳統鑄造工藝應如何比較？哪種工藝在性能、成本和設計自由度方面更勝一籌？接下來我們將進行具體的分析。

鈦合金鑄造面臨的挑戰

鈦的鑄造難度向來非常大，它在高溫下極易與氧氣發生反應，這使得鑄造廠商必須使用昂貴的真空或惰性氣體保護設備以及先進的熔煉技術，這極大增加了成本和工藝復雜度。而且，這也導致零件設計的自由度受限。鈦鑄造技術的主要局限性體現在：

??復雜結構難以或無法實現

鈦熔體的流動性很差，這就導致在制造薄壁、小區率半徑、倒角、內部流道或急劇過度的結構時面臨困難。在鈦合金的眾多應用中，泵體的地位相當高，但其中通常包含扭曲的葉輪葉片或內部擴散器，而鈦熔體本身的特點造成部件可能需要重新設計或采取多部件組裝方案。

??模具成本高且靈活性差

為了防止污染，鈦的鑄造模具必須使用高化學穩定性的材料，這就導致模具的成本很高。而且泵的結構多種多樣，每種都需要專門的模具，極大限制了其制造靈活性

?? 尺寸精度控制困難

鈦合金的熱膨脹系數較大，而導熱系數小，鑄件易發生翹曲變形；加之模具精度因素，導致其精度控制困難，后續通常需要機加。

??交貨周期較長

從制樣、模具安裝、鑄造、HIP處理、熱處理、機械加工到檢驗，每一道工序都比常規鑄造復雜且耗時，整個流程可能持續幾周甚至幾個月。

??冶金質量難控制

由于鈦熔體的粘度大、流動性差，不均勻凝固極易在內部形成空隙等缺陷，它會降低零件結構的完整性，影響疲勞性能，并增加檢測與返工的工作量。

不過，鑄造工藝對于大批量、結構簡單的零件生產仍具可行性，但在工程化鈦合金部件領域，其局限性便迅速顯現。

CMF間接鈦合金3D打印

Cold Metal Fusion（CMF）是基于燒結的金屬增材制造工藝，融合了聚合物激光燒結與粉末冶金技術。EOS最新推出的FORMIGA P 110 CMF設備采用聚合物-金屬混合原料，可在低于180℃低溫環境下打印出接近最終形狀的鈦金屬生坯（Green-part）。然后通過溶劑/催化脫脂后得到棕坯（Brown-part），最后進行真空或特種氣氛燒結得到冶金化的最終零件。

目前已經正式，使用CMF技術3D打印的Ti-6Al-4V零件性能與MIM等傳統粉末冶金技術相當。有報道指出，目前該技術制造的鈦合金已應用于3C領域。 相比傳統鑄造，基于CMF的3D打印顯示出了典型優勢：

• 設計自由度更高，但成本更低

• 約99%的原料可以重復利用

• 使用SLS聚合物激光燒結平臺，設備投入低

• 可無支撐打印，適用于葉輪和擴散器等流體類零件

• 材料性能滿足高要求的泵與閥門應用

• 中小批量生產具有可擴展性

CMF鈦合金3D打印

典型應用場景

CMF技術可以高效經濟地生產鈦合金部件——特別是用于泵、閥門及其他工業應用的葉輪、擴散器、流體組件和外殼等。

??復雜泵葉輪

CMF技術可實現葉輪平面無支撐打印，能夠顯著提升產能。傳統鑄造工藝若無分段模具，則無法實現同等內部曲率或薄壁葉片結構——即便可行也極為困難。

??擴散器與流體組件

內部通道、錐形入口及自由形態流道設計，實現了鑄造工藝無法達到的效率提升。

??產品組合變體豐富

泵和閥門常存在數十甚至數百種變體。CMF技術無需模具，能夠實現經濟高效的定制化生產。

??更快的原型制作與迭代

工程師在幾天內就可以完成從零件設計到燒結部件的量產轉化 ，即便后期是否開模量產，也節約了大量等待時間，而此前通常幾個月，這極大加速了測試進程，并顯著縮短了新產品導入NPI的周期。

戰略整合兩種技術

不過，CMF 3D打印技術雖優勢明顯，但也并非主導去替代鑄造。在已經穩定生產、交貨不急、需求量大的場景中，常規鑄造技術的優勢更為明顯；而在定制化、少量替換件或維修零件以及快速原型制作場景下，則適合使用CMF技術，用戶完全可以戰略性的整合兩種技術。

可以得出的重要結論是，CMF是重要的鈦合金鑄造補充方案。

對于絕大多數鈦泵和閥門部件——尤其是葉輪、擴散器、殼體和工程化流體部件，CMF技術能提供更強的靈活性、更好的復雜結構制造能力以及極具競爭力的單件成本效益。實際上，制造商選擇CMF技術有幾個明確的指標：

• 結構難以通過鑄造實現

• 制造規模中等

• 要求更快的迭代周期

• 缺少模具

• 要求尺寸穩定性

• 要求確定的材料性能

在這些情況下，CMF間接金屬3D打印技術將是更好的鈦鑄造替代方案。若您從事泵或閥門部件制造，且希望降低模具成本、提升性能或實現全新設計，基于EOS FORMIGA P 110 CMF平臺的CMF技術或許正是您的理想之選。

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