3D打印行业研究：重视DED技术在商业航天成长潜力

敬请参阅最后一页特别声明 2 投资逻辑： 什么是 DED？ DED 为金属 3D 打印的主流技术路线之一：金属 3D 打印主要技术路线为 PBF（粉末床熔融）和 DED（定向能量沉积）。DED 属于利用聚焦热能熔化材料的即熔即沉积 3D 打印工艺，聚焦激光束在控制下按照预先设定的路径移动，粉末喷嘴将金属粉末（或丝状材料）直接输送到激光光斑在固态基板上形成的熔池，从而逐层凝固完成 3D 打印。 海外公司布局较早，国内企业迎头赶上：美国 Optomec 较早实现了 DED 技术的商业化开发和推广，目前开发的 DED 装备已经在工业领域实现应用；韩国 Insstek 开发的直接金属成型技术（属于 DED）在航天火箭喷管实现了多次应用；Trumpf 已将 DED 技术和现有的五轴铣削/车削机床进行了集成，从而实现打印+机加工一体化，整体已有较高的成熟度。国内企业目前正迎头赶上，中科煜宸送粉式金属 3D 打印装备采用具有自主知识产权的核心部件(如加工头、送粉器、工艺软件等)，成果已广泛应用于航空航天、汽车制造等领域；九宇建木国内首家将 DED 多金属复合打印技术应用于火箭发动机领域；融速科技采用电弧增材送丝技术（WAAM）打印航天核心关键部件。 为什么看好商业航天 3D 打印领域 DED 技术的应用潜力？ DED 在商业航天部分零部件 3D 打印中具备稀缺技术优势：DED 具备无成形尺寸限制、可实现多材料复合 3D 打印、可实现修复与再制造等多种稀缺优势，尤其适合在商业航天领域进行应用。例如火箭燃烧室腔体通常就会采用两段式结构，可通过 DED 技术在铜合金内衬的基础上打印因科镍 625 外套层完成多材料复合制造，这一点采用 PBF 技术路线则无法实现，只能进行多次打印后再进行焊接，在加工时间和产品性能上处于劣势。 “摸着 NASA 过河”，我们认为国内 DED 技术渗透率有望提升：目前整体来看，DED 技术已经在航空航天等领域已经实现了应用落地，取得了显著的经济和时间双重效益。尤其是 NASA 已经形成了多种实现 DED 加工的技术路线，实现了打印时间大幅缩短（L-PBF 大于 90 天、LP-DED 小于 14 天）、多合金 3D 打印突破（LW-DED）、100%材料利用率和高沉积效率（EB-DED）等优异成果，并且部分零部件已经通过了热试车测试。我们认为考虑 NASA 目前已经形成了 3D 打印的标准化体系并且相当重视 DED 技术研发，国内企业相比之下更多采用 PBF 技术路线，针对 DED 技术相关的研发布局依旧偏少，后续有望看到国内 DED 技术路线的渗透率提升。 投资建议 考虑商业航天行业正处高速成长期，3D 打印的渗透率有望持续提升。其中 DED 技术路线具备稀缺的技术优势，在商业航天 3D 打印领域具有较好成长前景，建议关注国内积极布局 DED 技术路线的企业。 风险提示 DED 技术渗透率提升不及预期。 行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 1 扫码获取更多服务 内容目录 1.什么是 DED？ ................................................................................. 4 1.1 DED 为金属 3D 打印的主流技术路线之一 .................................................... 4 1.2 海外公司布局较早，国内企业迎头赶上 .................................................... 10 2.为什么看好商业航天 3D 打印领域 DED 技术的应用潜力？ ........................................... 13 2.1 DED 在商业航天部分零部件 3D 打印中具备稀缺技术优势 ..................................... 13 2.2“摸着 NASA 过河”，我们认为国内 DED 技术渗透率有望提升 .................................. 16 3.投资建议 .................................................................................... 19 4.风险提示 .................................................................................... 19 图表目录 图表 1： 3D 打印技术可以归类为 7 类 .............................................................. 4 图表 2： 粉末床熔融与定向能量沉积在工业领域已经实现了成熟应用 .................................. 4 图表 3： 粉末床熔融 3D 打印原理 ................................................................. 5 图表 4： 激光选区熔化成形原理 .................................................................. 5 图表 5： 激光近净成形原理 ...................................................................... 5 图表 6： 蓝光同轴送粉 LDED 沉积原理 ............................................................. 6 图表 7： EBDED 技术原理 ......................................................................... 6 图表 8： 不同类型激光器在熔池形成过程中会有不同的行为特性 ...................................... 7 图表 9： 不同激光能量输入参数对单道几何参数的影响 .............................................. 7 图表 10： DED 打印中通过调制激光功率可以优化气泡问题并最小化孔隙率 .............................. 8 图表 11： DED 打印中通过调制激光功率可以优化气泡问题并最小化孔隙率 .............................. 8 图表 12： W-LDED 中两种常见的送丝方式 ........................................................... 9 图表 13： WP-DED 送料机构 ....................................