在海洋工业尤其是造船领域，材料选择至关重要。与航空航天业追求极致轻量化与耐高温不同，海洋领域最核心的材料特性是耐腐蚀性与耐久性——船舶部件必须能承受包括海水腐蚀在内的严苛海洋环境，同时保持结构完整性与长寿命周期。

因此海洋工业长期集中于少数金属类型：钢材（如船体结构）、铝合金（用于上层建筑与非承重部件以提升燃油效率）、因科镍合金（用于螺旋桨叶片与洗涤器）等高温合金。在日益兴起的海洋增材制造细分领域中，少数特种合金崭露头角，其中铜镍合金（CuNi）尤为突出。

海洋领域的成熟材料
铜镍合金因其卓越耐腐蚀性与低生物附着率，已在海洋工业广泛应用，涵盖海水淡化系统、管道、热交换器、冷凝器等关键设备。尽管传统铸造仍是主流制造方式，但增材制造行业对铜镍合金的研发与认证，正使其成为日益可行的替代方案。这尤为重要，因为铸造铜镍合金常面临裂纹与孔隙缺陷，需要返修并导致成本与周期攀升。

增材制造赋能海洋工业
采用增材制造铜镍部件为造船与海军领域带来多重优势：实现更快生产周期（无需模具）、降低大型库存依赖、简化供应链并制造更高效率的设计部件。此外，增材制造通过减少材料浪费与本地化生产促进可持续实践，降低物流碳排放。定向能量沉积等技术还能实现现有部件的增材修复，在延长大型零件寿命与成本控制方面价值显著。

目前仅少数企业提供增材制造专用铜镍合金材料，但这一群体正在扩大——过去一年间多款新型铜镍产品相继发布与认证，表明金属增材制造行业正日益重视海洋领域的巨大应用潜力。

材料研发进程
2022年，3D Systems通过与HII集团纽波特纽斯造船分部合作，推出首款专为海洋增材制造研发的CuNi30合金。该材料在DMP Flex 350平台上实现超过99.9%致密度，机械性能优于铸件，且在-270°C至400°C宽温域内性能稳定，适用于船舶管件、阀门、泵体、海上油气设备、化工核能装备乃至低温系统。使用该材料后，纽波特纽斯造船厂预期将交付周期缩短75%，并降低库存成本。

德国EOS公司于2024年初推出自主研发的CuNi30粉末，镍含量28-32%，含少量铌、铁、锰元素。该合金经热处理后水平打印件强度可达700MPa，抗拉强度约510MPa，延伸率超20%。该材料是与Philips Federal及Austal USA合作，为美国海军"2+1"哥伦比亚级与弗吉尼亚级潜艇平台研发，符合UNS C96400标准，耐腐蚀性与铸件相当且避免了铸造缺陷，适用于泵体、叶轮、潜艇海水进气阀、高压管道及推进系统硬件。

产业合作与认证进展
2024年，ADDMAN集团通过旗下Harbec业务单元与美国海军合作开展潜艇用铜镍部件认证，旨在确立增材制造为可靠生产方式以加速采购周期并提升部件质量。

过去五个月至少出现三项新的铜镍合金增材制造认证项目：

• 澳大利亚线材增材制造专家AML3D于5月签署101万美元订单，为美国海军潜艇工业基地研发认证国防用铜镍合金

• 英国Renishaw与奥地利Metalpine合作开发CuNi10与CuNi30粉末工艺参数，帮助欧洲某海军自主生产替换部件

• 美国Velo3D近期通过600万美元合同研发认证铜镍合金，将成为首家在国产大尺寸Sapphire XC打印机上实现铜镍认证的美国OEM厂商，该材料将用于海军关键船舶结构与部件修复

未来展望
铜镍合金在增材制造工艺与平台上的持续发展，将使海洋与海军领域终端用户同时受益于材料优异性能与增材制造的设计自由、生产敏捷和材料高效等固有优势，推动海洋制造业向更智能、可持续的方向演进。