英国金属3D打印粉末制造商 Metalysis 获得 European Space Agency 近100万欧元资助，推进钛金属可持续供应链建设。项目将优化FFC电解工艺，实现从批量生产向连续化转型，降低能耗与污染，提升钛粉末生产效率与纯度。随着俄罗斯供应中断、中国占据全球约70%产量，航空航天领域对安全、稳定的钛供应需求愈发迫切。该项目有望推动3D打印、粉末冶金及高端制造发展，增强欧美在关键材料领域的自主能力。
英国金属3D打印粉末制造商 Metalysis 近日获得 European Space Agency 近100万欧元资助，旨在解决长期困扰西方航空航天领域的两个问题：钛资源从何而来，以及如何以更清洁的方式生产钛。
该项来自ESA的资金将支持一个为期24个月的项目，致力于将这家位于南约克郡的制造商所拥有的专有Fray、Farthing和Chen（FFC）剑桥电解工艺，从当前的批处理模式发展为连续或准连续的钛生产工艺，其应用面向航天和非航天行业。
对于航空航天工程师而言，钛的吸引力一直非常直接：它强度高、重量轻、耐腐蚀，并且在极端温度下性能稳定。困难从来不在材料本身，而在其所处的供应环境。
在2022年之前，俄罗斯曾为西方航空航天制造商提供了大量的海绵钛。然而，这一供应如今实际上已被切断，而中国则填补了这一空缺，目前约占全球产量的70%。对于一个将供应链安全视为接近工程问题来对待的行业而言，这种局面令人不安。
Metalysis金属粉末流动演示。图片来自Metalysis
一条更清洁的钛生产路径
标准的生产方法——Kroll工艺——本身也存在一系列问题。该方法本质上是多步骤流程，每个阶段都需要熔炼、热机械加工以及高纯度原材料。它依赖氯气，并产生大量有害废物，同时在整个过程中能耗较高。该方法确实可行，但在经济成本和环境代价方面都相当高昂。
FFC工艺于1997年在剑桥大学开发，正是针对这些缺点而提出。与Kroll路线不同，该工艺利用熔盐电解，通过电化学方式还原氧化钛，直接以固态形式获得钛，从而绕过了传统生产中复杂的多次熔炼阶段。
当该工艺与粉末冶金（PM）以及近净成形（NNS）致密化技术结合使用时，还可以消除传统工艺中额外增加时间和成本的热机械加工步骤。最终产出的是纯度更高的钛，同时具备更低的能耗、更少的有害副产物，以及对合金成分更精确的控制。Metalysis拥有该技术的专利。
目前，该工艺通过制造商的GEN-3和GEN-4反应器以批处理方式运行，这种配置足以服务增材制造（AM）领域，但对于更广泛的大宗钛市场而言远远不够。向连续或准连续生产模式转型是此次ESA项目的核心目标，而实现这一目标需要超越单一公司能力范围的专业知识。
为实现这一目标，Metalysis牵头组建了一个由五家公司组成的联盟，成员全部来自英国和欧盟。英国合作伙伴包括Lucideon Ltd、TTP Plc和NCHG Ltd，奥地利的RHP-Technology GmbH也加入其中，提供粉末冶金方面的专业技术。整个联盟涵盖了陶瓷加工、材料科学、电化学、工艺开发和粉末冶金等领域，汇集了项目所需的完整技术体系。
罗马什与康尼斯伯勒选区议员、英国国防大臣 John Healey 表示：“这对南约克郡来说是一个非常好的消息。Metalysis是世界领先的创新企业，而来自欧洲航天局的这笔投资，是对我们地区正在开展的尖端先进制造的有力认可。”
Metalysis生产的钛零件和粉末。图片来自Metalysis
保障钛供应的竞赛
在大西洋彼岸，美国同样在推进确保本土钛供应的相关工作。材料公司 IperionX 获得了美国国防部一项最高价值4710万美元的合同，用于建立一个从矿产开采到金属生产的完整本土钛供应链。
该资金分为两个阶段，在两年内实施，目标包括田纳西州的关键矿产项目以及弗吉尼亚州的钛制造园区。与Metalysis项目类似，该计划同样基于专有的非Kroll生产技术，这反映出业界逐渐认识到，解决供应问题与改进生产工艺实际上是同一个挑战。
需求端也在发生变化。2026年初，加拿大钛粉供应商 Tekna 收到了一笔价值150万加元的Ti-6Al-4V粉末订单，用于激光粉末床熔融（LPBF）3D打印，该订单来自一家未披露名称的美国国防一级供应商。
这一订单规模是该客户此前订单的三倍，而就在几周前，另一家美国国防一级供应商还下达了价值200万加元的钛粉订单。两笔订单的交付周期均延续至2026年，这表明在增材制造领域，由国防需求驱动的合格钛粉需求仍在持续增长。
