南極熊導(dǎo)讀：在金屬增材制造的發(fā)展歷程中，“致密化”幾乎長(zhǎng)期被視為技術(shù)進(jìn)步的核心目標(biāo)：更高的相對(duì)密度、更少的孔隙、更接近鍛件或鑄件的力學(xué)性能。然而，來(lái)自法國(guó)的一家初創(chuàng)企業(yè)卻選擇了完全相反的方向。

2025年12月14日，南極熊獲悉，由法國(guó)原子能和替代能源委員會(huì)（CEA）孵化而來(lái)的 AM3L公司（am3l.com），并不試圖消除孔隙，而是將“孔隙”本身轉(zhuǎn)化為一種可設(shè)計(jì)、可驗(yàn)證、可交付的工程能力，通過(guò)金屬 3D 打印制造真正意義上的多孔超材料（Architected / Metamaterials）。

在南極熊看來(lái)，AM3L 的價(jià)值不在于展示炫目的晶格結(jié)構(gòu)，而在于它試圖回答一個(gè)更現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題：多孔金屬結(jié)構(gòu)，如何從實(shí)驗(yàn)室走向核能、國(guó)防等對(duì)可靠性和認(rèn)證要求極高的工業(yè)場(chǎng)景？

從科研體系走向產(chǎn)業(yè)：AM3L 的誕生背景

AM3L 成立于 2023 年，是 CEA 巴黎-薩克雷研究所的衍生公司，其聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席技術(shù)官 Timothée Delacroix 擁有增材制造方向的工程博士背景，并在激光粉末床熔融（LPBF）領(lǐng)域深耕近七年。在加入創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)之前，他曾在 Safran 等工業(yè)體系中直接接觸金屬增材制造在真實(shí)工程應(yīng)用中面臨的挑戰(zhàn)，也在 CEA 內(nèi)部參與了大量圍繞工藝成熟度、結(jié)構(gòu)材料與認(rèn)證方法的研究工作。

△首席技術(shù)官 Timothée Delacroix（左）與 AM3L 總裁 Hicham Maskrot（右）。

正是在這樣的科研與工業(yè)交叉背景下，AM3L 的核心理念逐漸清晰起來(lái)。團(tuán)隊(duì)并不滿足于將金屬 3D 打印作為一種“復(fù)雜幾何制造工具”，而是將其視為唯一能夠在毫米乃至亞毫米尺度上，對(duì)金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行精確組織的工業(yè)制造手段。與其用增材制造去復(fù)刻傳統(tǒng)實(shí)心零件，不如反過(guò)來(lái)，利用這項(xiàng)技術(shù)的獨(dú)特能力，重新定義材料本身。

因此，AM3L 從一開始就將目標(biāo)鎖定在多孔超材料上，嘗試通過(guò)調(diào)整材料、孔隙率和內(nèi)部結(jié)構(gòu)以吸收沖擊、過(guò)濾流體或控制熱流，并明確服務(wù)于核能、國(guó)防、交通和能源等高要求領(lǐng)域。這也決定了它的發(fā)展路徑并非“展示型創(chuàng)業(yè)”，而是從一開始就必須面對(duì)性能驗(yàn)證、可重復(fù)性和認(rèn)證等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。

多孔不是缺陷，而是可設(shè)計(jì)的“功能空間”

在傳統(tǒng)制造體系中，孔隙往往意味著缺陷、不可靠性和性能衰減，而 AM3L 的邏輯恰恰相反。公司關(guān)注的并不是簡(jiǎn)單意義上的“低密度”，而是金屬內(nèi)部實(shí)心與空隙在空間中的組織方式。通過(guò)周期性晶格結(jié)構(gòu)、TPMS（周期極小曲面）等三維結(jié)構(gòu)單元，AM3L 能夠在同一種金屬材料中，構(gòu)建出完全不同的力學(xué)和功能響應(yīng)。

在這種思路下，材料的化學(xué)成分不再是唯一主角，結(jié)構(gòu)本身開始承擔(dān)“功能放大器”的角色。通過(guò)對(duì)單元形態(tài)、尺寸、壁厚和空間分布的精確控制，同一塊金屬可以表現(xiàn)出高剛度、強(qiáng)吸能、高滲透性或良好柔順性等截然不同的特性，甚至在同一個(gè)零件內(nèi)部實(shí)現(xiàn)多種性能共存。某些區(qū)域用于承載載荷，某些區(qū)域用于吸收沖擊，另一些區(qū)域則服務(wù)于流體通過(guò)或熱量交換。

這正是 AM3L 所強(qiáng)調(diào)的“三維立體結(jié)構(gòu)材料”概念：材料性能不再由“多加多少材料”決定，而是由“如何控制空隙”決定。

為什么必須是金屬增材制造？

在 AM3L 看來(lái)，如果只是用增材制造去生產(chǎn)傳統(tǒng)意義上的實(shí)心零件，那么這項(xiàng)技術(shù)的潛力并未真正被釋放。多孔超材料之所以幾乎只能通過(guò)增材制造實(shí)現(xiàn)，根本原因在于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和尺度要求。無(wú)論是鑄造還是機(jī)加工，都難以在金屬內(nèi)部構(gòu)建規(guī)則、可控且高度復(fù)雜的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而激光粉末床熔融技術(shù)則恰好具備這種能力。

△AM3L 可與激光粉末床熔融機(jī)配合使用。

AM3L 目前專注于 LPBF 工藝，并使用來(lái)自尼康 SLM Solutions 的工業(yè)級(jí)設(shè)備。團(tuán)隊(duì)指出，在當(dāng)前技術(shù)條件下，LPBF 在幾何分辨率、機(jī)械性能和工藝重復(fù)性之間實(shí)現(xiàn)了最佳平衡。同時(shí)，開放式的軟件架構(gòu)也使他們能夠深入調(diào)控激光功率、掃描策略和工藝窗口，

即便在 CAD 幾何已經(jīng)確定的情況下，依然可以通過(guò)工藝參數(shù)微調(diào)來(lái)優(yōu)化最終性能。

這種“設(shè)計(jì)—工藝—性能”高度耦合的開發(fā)模式，是 AM3L 能夠?qū)⒍嗫捉Y(jié)構(gòu)真正工程化的關(guān)鍵。

△AM3L 致力于生產(chǎn)定制化的金屬結(jié)構(gòu)建筑。

從減震器到過(guò)濾器：面向極端行業(yè)的真實(shí)產(chǎn)品

與許多仍停留在樣件或概念驗(yàn)證階段的超材料項(xiàng)目不同，AM3L 已經(jīng)明確了產(chǎn)品化路徑。目前，公司已經(jīng)推出了兩類旗艦產(chǎn)品，分別面向能量吸收和功能性過(guò)濾應(yīng)用。

其中，基于多孔金屬結(jié)構(gòu)的減震器，是 AM3L 最具代表性的成果之一。通過(guò)對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的精細(xì)設(shè)計(jì)，這類減震器能夠在受沖擊時(shí)實(shí)現(xiàn)可預(yù)測(cè)的變形和能量吸收行為，并且在尺寸和重量上顯著優(yōu)于傳統(tǒng)方案。更重要的是，AM3L 已經(jīng)成功推動(dòng)其首個(gè)減震器產(chǎn)品通過(guò)了核安全機(jī)構(gòu)的認(rèn)證，這在金屬增材制造領(lǐng)域本身就極具標(biāo)志性意義，也證明了多孔超材料并非只能存在于實(shí)驗(yàn)室。

在功能性過(guò)濾領(lǐng)域，AM3L 同樣利用多孔結(jié)構(gòu)對(duì)滲透性和壓降進(jìn)行精確控制，使金屬過(guò)濾器在高溫、高壓或腐蝕性環(huán)境中具備獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。這類應(yīng)用進(jìn)一步體現(xiàn)了其“結(jié)構(gòu)即功能”的設(shè)計(jì)哲學(xué)。

用數(shù)據(jù)和驗(yàn)證構(gòu)建可信度

面對(duì)核能、國(guó)防等行業(yè)，任何創(chuàng)新結(jié)構(gòu)如果缺乏可追溯性和可重復(fù)性，都難以獲得真正的應(yīng)用機(jī)會(huì)。AM3L 對(duì)此有著非常清醒的認(rèn)識(shí)。公司在內(nèi)部構(gòu)建了一個(gè)覆蓋設(shè)計(jì)、工藝參數(shù)、粉末特性和最終性能的數(shù)據(jù)體系，將每一類結(jié)構(gòu)與其力學(xué)響應(yīng)和功能表現(xiàn)進(jìn)行系統(tǒng)關(guān)聯(lián)。

通過(guò)持續(xù)的測(cè)試樣件開發(fā)、性能測(cè)試和靈敏度分析，AM3L 不僅積累了設(shè)計(jì)規(guī)則，也逐步建立起穩(wěn)健的工藝窗口。這種方法使他們能夠在面對(duì)不同應(yīng)用需求時(shí)，快速選擇合適的結(jié)構(gòu)方案，并確保最終交付的零件在性能上與設(shè)計(jì)預(yù)期一致。

在南極熊看來(lái)，這種強(qiáng)調(diào)驗(yàn)證和數(shù)據(jù)庫(kù)積累的路徑，正是 AM3L 能夠與科研型項(xiàng)目拉開差距的重要原因。

面向未來(lái)：從吸能結(jié)構(gòu)到“4D”多孔金屬

展望未來(lái)，AM3L 并不滿足于現(xiàn)有產(chǎn)品線。在能量吸收方向，公司計(jì)劃將已通過(guò)驗(yàn)證的結(jié)構(gòu)推廣至更多具有防護(hù)需求的領(lǐng)域，包括國(guó)防、鐵路、航空航天甚至空間應(yīng)用。同時(shí)，團(tuán)隊(duì)也在探索引入形狀記憶合金，開發(fā)具備可恢復(fù)能力的“4D”阻尼器，使結(jié)構(gòu)在多次沖擊后仍能保持功能。

此外，AM3L 還將目光投向了可持續(xù)制造領(lǐng)域，例如用于生物基材料和環(huán)保包裝的新型多孔金屬模具。通過(guò)改善真空吸附和流體排出能力，這類結(jié)構(gòu)化模具有望降低堵塞風(fēng)險(xiǎn)，使可持續(xù)材料在工業(yè)生產(chǎn)中具備更強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。

對(duì)于金屬增材制造行業(yè)而言，這種從“材料致密化”走向“結(jié)構(gòu)功能化”的轉(zhuǎn)變，或許將成為下一階段的重要趨勢(shì)。AM3L 正是在這條路上，嘗試把“空隙”變成一種新的工業(yè)能力。

活動(dòng)通知

2025年12月19日周五下午2點(diǎn)到5點(diǎn)，南極熊將聯(lián)合京東，舉辦一場(chǎng)FDM多噴頭 3D打印評(píng)測(cè)大會(huì)，廣泛邀請(qǐng)3D打印農(nóng)場(chǎng)主、玩家、愛好者來(lái)到深圳現(xiàn)場(chǎng)參與，一起聊聊消費(fèi)級(jí)3D打印的未來(lái)。

感興趣的朋友，可以直接來(lái)深圳現(xiàn)場(chǎng)(南山區(qū)南海大道2746號(hào)京東 MALL一層)，可聯(lián)系南極熊客服微信nanjixiong3ddayin。