金属3D打印，是3D打印技术的高难度发展分支，除了具备无需模具且可定制的优势以外，在打印效率和打印质量上，相比传统金属加工工艺，均有较为明显的提升。金属3D打印技术已在航空航天、汽车制造、能源动力等领域得到广泛应用，市场呈现强势增长势头。

       目前，光纤传感器已深入运载火箭、古建筑、输油管道、航空舱等多种应用领域。同传统的电力传感器相比，光纤传感具有抗电磁干扰、电绝缘、灵敏度高等优点。 

　　实际上，不论是二维平面打印还是三维立体打印，本质上都是一种打印技术。不同的是，平面打印后以平面形状的方式将文件内容打印出来。除了传递信息，平面打印并不具备实际的功能。相比于平面打印的文件，3D打印却可以直接实现功能。

　　例如，中国石油化工股份有限公司普光气田，是国内唯一的高含硫气田，输气管道安全要求极高，利用电力传感器进行安全监测存在安全隐患。2017年，普光气田与北京市光纤传感系统工程技术研究中心合作，在天然气管道运营安全监测领域首次应用光纤传感器产品，实现了安全监测。 

　　3D打印需将想要打印的物品的三维形状信息写入到3D打印机可以解读的文件，再等3D打印机解读文件后，以材料逐层堆积的方式打印出立体形状。可以说，三维的形状就是功能的基础，打印出了形状，也就打印出了功能。

       北京故宫博物院的建筑历史悠久，部分古建筑出现了倾斜、开裂等问题，需要有效的监测手段。但由于文物建筑的特殊性，常规的监测手段均不能满足要求。光纤光栅传感技术具有无源、非介入、无需现场通电等特点，有效避免了引入额外风险。
目前，光纤传感技术众多，其中较为成熟的是光纤电流/电压互感器技术。比如，在特高压建设中，从高压端到低压端只有一根光纤，传统产品发生过断电事故；而光纤传感天然绝缘，且测量带宽远高于传统技术，为我国智能电网和特高压建设发挥了重要作用。
例如，在近来的北京城市建设中，光纤温湿度传感系统，用于北京某烟草仓库的环境参数监测；光纤电流互感器应用于国家电网北京分公司菜市口数字变电站建设。此外，光纤传感产品的产业化开发也有效带动了北京市光电子器件、新一代信息技术等产业的发展。  

　　简单来说，就如同在蛋糕店制作蛋糕时，直接根据需要加工的形状挤出奶油，而不是铣削掉多余结构生成目标零件的方法。3D打印技术在现代制造过程中发挥着不可替代的作用，主要表现为将数字化信息技术与制造技术融合，根据任意零件三维模型成形复杂形状的零件，无需专用模具。

 　　非功能型传感器，是利用其他敏感元件来感受被测量的变化，光纤仅作为信息的传输介质，即光纤只起导光作用。与传统的光电传感器相比，光纤传感器具有抗电磁干扰能力强、电绝缘性好和灵敏度高等优点。因而，被广泛应用于各个领域，如环境、桥梁、大坝、油田、临床医学检测和食品安全检测等领域。 

　　据MarketsandMarkets的新研究报告，2019年3D打印金属市场估计为7.74亿美元。这家研究公司预测，到2024年，市场规模将超过31亿美元，从2019年到2024年，年均复合增长率为32.5%。推动这一增长的原因是国防、汽车终端、航空航天对3D打印金属的需求不断增长。

　　金属3D打印工艺中金属粉末质量是影响终打印部件结构及性能的关键因素之一，目前国内制粉水平接近国外但仍有差距。金属粉末质量越好、颗粒径越小，其打印出的产品致密性、机械性能也就越好。

       光纤传感器主要由光源、传输光纤、光电探测器和信号处理部分等组成。其基本原理是将来自光源的光经过光纤送入传感头（调制器），使待测量参数与进入调制区的光相互作用后，导致光的光学性质（如光的强度、波长、频率、相位和偏振态等）发生变化，成为被调制的信号光，再经过光纤送入光电探测器，将光信号转化为电信号，最后经过信号处理后还原出被测物理量。

　　常规金属3D打印技术同样存在致命缺陷：一是没经过锻造，综合力学性能不及锻件，尤其是韧性和疲劳性能；二是冶金质量难以控制，易产生气孔、未熔合等冶金缺陷。如何消除这些影响成件质量的因素，也就成为了业内人士接下来需要攻关的重点难题。

 　　功能型传感器，是利用光纤对外界信息具有敏感能力和检测能力的特性，将光纤作为敏感元件，当被测量在光纤中传输时，光的强度、相位、频率或偏振态等特性将发生变化，从而实现了调制的功能。然后，再通过对被调制过的信号进行解调，得出被测信号。在这种传感器中，光纤不仅起到了传光的作用，还起到了“感”的作用。

　　在金属3D大打印落地的过程中，当然离不开3D打印设备。近日，3D打印机制造商ExOne宣布推出新型InnoventPro金属3D打印机以及新型X1D1自动导引车概念图，用于促进3D打印的高效运行。打印机可以达到700 cc /小时的打印速度。新的3D打印系统专为学者、研究人员和众多制造商而设计，更新后的系统将使用户能够快速、经济、可持续地生产金属零件。