根据SmarTech的介绍，铝合金占金属3D打印中所有金属粉末的消耗量（按体积计算）将从2014年的5.1%逐渐提高到2026年的11.7%左右，下图是SmarTech对2018年到2029年铝合金粉末应用于3D打印用量增长率的预测。铝合金正在追赶上钛和钢等材料，成为支持增材制造下一代发展的重要机遇。
铝合金的特点是在强度和密度之间取得了很好的平衡，这使其成为汽车和航空航天工业中轻质结构材料的首选。由于零部件的自由度高、几何形状复杂，传统铸造在批量生产中显得力不从心。在过去的十年中，铝合金增材制造可以在更短的交货时间内生产几何复杂的零件。而增材制造促进了粗柱状晶粒的形成。目前，用于AM的最广泛使用的铝合金是共晶或近共晶Al-Si合金（如AlSi10Mg），因为它们具有较短的冻结范围，因此热裂敏感性较低。
AM制备的Al-Si合金具有良好的抗拉强度，可达近300 MPa，但延展性较低（延伸率≤8%），且柱状晶粒造成了严重的性能各向异性。而可时效硬化的变形铝合金由于凝固范围大，AM加工性较低，一旦形成柱状晶粒，就会导致高热撕裂敏感性。这就对增材制造用高强度铝合金制备工艺提出了新的要求。
目前增材制造中高强铝合金仍然存在一些不可忽略的问题和挑战。主要有如下几个方面：
(1)在高能激光、电子束增材制造过程中会引入很大的温度梯度和凝固速率，这将导致极高的冷却速率，因此容易形成柱状晶晶粒形貌；其次，较宽的凝固温度范围会导致高强铝合金粉末在增材制造过程中产生裂纹缺陷；
(2)高强铝合金中某些元素（镁）的熔点低于母材合金熔点，会发生选择性蒸发，由蒸发引起的成分变化将改变材料的耐腐蚀性、机械性能和凝固组织；
(3)高强铝合金粉末流动性较差，再加上铝合金粉末颗粒表面易形成合金氧化物，均导致铝合金粉末颗粒与基材接触不良。基于最小表面能原理，液态金属在表面张力的作用下可能会收缩为球形，这种球化作用会使铝合金打印致密度下降。
有研增材的高强铝产品
针对上述问题，有研增材对高强铝合金的成分进行精确设计，研发出牌号为YYAM-Alxxx系列Al-Sc高强铝合金。
高强铝合金YYAM-Al520粉末特性
高强铝合金YYAM-Al520打印验证
优化工艺，在SEM下观测到等轴晶与柱状晶同时存在，在EBSD下发现粗大柱状晶与细小的等轴晶呈现交替排列，抑制了打印过程中裂痕的出现。
对打印的零件进行时效处理，并对预时效处理与未处理的多组元合金进行拉伸测试，测试结果为（b）应力-应变曲线，可以发现经热处理后析出第二相粒子存在钉扎作用，阻碍位错移动，提高了零件的拉伸强度。
对所析出第二相进一步在TEM下观测分析，析出第二相为共格强化相，通过预时效-退火-后时效工艺获得了均匀分布的共格纳米沉淀相有效解决了普通第二相强化高强低韧难题。
采取YYAM-Al520系列粉末打印圆柱型部件，致密度可达99.95%。
高强铝合金YYAM-Alxxx打印零件力学性能
经多次打印反复验证，其中牌号为YYAM-Al520学性能Rm、Rp0.2和延伸率分别达到529 MPa、504 MPa和14%，YYAM-Al550力学性能Rm、Rp0.2和延伸率分别达到560 MPa、535 MPa和12%，YYAM-Al600力学性能Rm、Rp0.2和延伸率分别达605 MPa、585 MPa和11%。
有研增材建有年产3000吨球形金属粉末生产线，包括真空惰性气体雾化、高压气-水雾化、高速雾化、EIGA钛粉等生产装备50余台套，增材制造铝合金粉末专用生产线5条。主要产品包括铝合金粉末、高强高导铜合金粉末、高温合金粉末、钛合金粉末、模具钢粉末、不锈钢粉末等二十余种，广泛应用于航空、航天、兵器、船舶、核工业、汽车、通讯等多种领域。
有研增材现有“国务院政府特殊津贴”专家2人，北京市科技新星、北京市优秀青年工程师2人，硕士、博士10余人。先后承担了“863”、国家科技支撑、北京市科委重大科技项目等20余项，制定国家标准10余项。其中，“球形金属粉末雾化制备技术及产业化”项目荣获2017年国家科技进步二等奖，“增材制造用低成本球形钛粉制备技术研究及应用”项目荣获2018年中国有色金属工业科学技术一等奖，“增材制造高品质铝合金大尺寸薄壁复杂构件制备技术”荣获2022年中国有色金属工业科学技术一等奖。
有研增材将抓住航空航天、国防军工、新能源、汽车交通市场应用需求的机遇，充分发挥技术优势，打造拳头产品。面向未来，有研增材始终坚持以市场为导向，以创新为核心，不断推动各业务领域高质量发展。为国家战略新兴行业、国家重大工程、国防军工等行业提供关键材料，肩负起央企应有的社会责任和担当。
