آهنگری یک فرآیند تولید است که در آن فلز با اعمال نیروهای فشاری شکل می گیرد. این را می توان از طریق روش هایی مانند چکش زدن، فشار دادن یا غلت زدن انجام داد. اعمال فشار بالا در حین آهنگری، ساختار دانه فلز را به گونه ای تراز می کند که خواص مکانیکی آن را افزایش می دهد. به عنوان مثال، در آهنگری میل لنگ فولادی خودرو، چکش کاری و شکل دهی مکرر باعث کشیده شدن دانه های فولاد در طول قطعه می شود. این تراز به میل لنگ استحکام و مقاومت بسیار خوبی در برابر خستگی می بخشد که برای تحمل شرایط بارگذاری چرخه ای بالا در یک موتور بسیار مهم است.

فلزات آهنگری معمولاً استحکام کششی بالایی از خود نشان می دهند، به این معنی که می توانند مقدار زیادی نیروی کششی را قبل از شکستن تحمل کنند. آنها همچنین دارای شکل پذیری خوبی هستند که به آنها اجازه می دهد بدون شکستگی تحت فشار، تغییر شکل پلاستیکی داشته باشند. ترکیبی از این ویژگی‌ها باعث می‌شود که قطعات آهنگری در کاربردهای سخت مانند هوافضا، جایی که قطعات نیاز به تحمل شرایط شدید دارند، بسیار قابل اعتماد است. به عنوان مثال، قطعات آلیاژ تیتانیوم آهنگری در موتورهای هواپیما می تواند در برابر دماهای بالا، فشارهای بالا و استرس مکانیکی قابل توجه در طول پرواز مقاومت کند.

پرینت سه بعدی یا تولید افزودنی، لایه به لایه قطعات فلزی را می سازد. تکنیک های مختلفی وجود دارد، مانند همجوشی پودر - بستر، که در آن یک لیزر پرانرژی یا پرتو الکترونی به طور انتخابی ذرات پودر فلز را با هم ذوب می کند. در یک فرآیند معمولی همجوشی پودر - بستر برای پرینت سه بعدی یک قطعه فلزی، یک لایه نازک از پودر فلز در سراسر یک پلت فرم ساخت پخش می شود. سپس لیزر شکل مقطع آن لایه را روی پودر نشان می دهد و ذرات را ذوب و ذوب می کند. این عمل لایه به لایه تکرار می شود تا کل قسمت تشکیل شود.

در ابتدا، فلزات پرینت سه بعدی دارای محدودیت هایی از نظر استحکام بودند. ساختار لایه به لایه گاهی اوقات می تواند منجر به نقاط ضعف یا تخلخل در داخل قطعه شود. با این حال، پیشرفت های قابل توجهی صورت گرفته است. تکنیک های مدرن پرینت سه بعدی و روش های پس از پردازش برای بهبود استحکام فلزات پرینت سه بعدی توسعه یافته اند. به عنوان مثال، عملیات حرارتی پس از پرینت سه بعدی می تواند تنش های داخلی را کاهش دهد و ریزساختار ماده را بهبود بخشد و استحکام آن را افزایش دهد. برخی از فلزات پرینت سه بعدی در حال حاضر در کاربردهای خاص با همتایان جعلی خود رقابت می کنند.

مطالعات تحقیقاتی نشان داده است که در برخی موارد، فلزات پرینت سه بعدی می توانند به سطوح مقاومت کششی مشابه فلزات آهنگری دست یابند. به عنوان مثال، یک مطالعه اخیر بر روی آلیاژهای آلومینیوم پرینت سه بعدی نشان داد که با پارامترهای چاپ بهینه و پس از پردازش، استحکام کششی قطعات چاپ شده سه بعدی در حدود 90 درصد از آلومینیوم فورج شده سنتی است. این امر با توجه به تفاوت در فرآیندهای تولید قابل توجه است. با این حال، توجه به این نکته مهم است که نتایج بسته به آلیاژ فلز خاص، تکنیک چاپ سه بعدی استفاده شده و پیچیدگی قطعه می تواند متفاوت باشد.

استحکام خستگی، که توانایی یک ماده برای تحمل بارگذاری مکرر بدون شکست است، یکی از نگرانی‌های فلزات پرینت سه بعدی بوده است. در ابتدا تصور می شد که رابط های لایه در قطعات پرینت سه بعدی مکان هایی بالقوه برای شروع کرک تحت بارگذاری چرخه ای هستند. اما باز هم، از طریق بهبود فرآیندهای تولید و درمان های سطحی، فلزات پرینت سه بعدی شکاف را از بین می برند. برخی از اجزای فلزی پرینت سه بعدی پیشرفته اکنون قدرت خستگی قابل مقایسه با قطعات آهنگری را در کاربردهایی با نیاز به خستگی چرخه نسبتاً کم نشان می دهند. به عنوان مثال، در برخی از برنامه‌های ابزارسازی سفارشی که قطعه دارای تعداد محدودی از چرخه‌های بارگذاری است، فلزات پرینت سه‌بعدی می‌توانند از نظر مقاومت در برابر خستگی به خوبی فلزات جعلی عمل کنند.

در صنعت هوافضا از فلزات فورج شده و پرینت سه بعدی استفاده می شود. برای اجزای بسیار حیاتی مانند پره های توربین موتور جت، فلزات آهنگری به دلیل سابقه طولانی مدت آنها در عملکرد با استحکام بالا در شرایط سخت، همچنان انتخاب غالب هستند. با این حال، فلزات پرینت سه بعدی به طور فزاینده ای برای اجزای ساختاری کمتر مورد استفاده قرار می گیرند، جایی که می توان از انعطاف پذیری طراحی آنها در حالی که استانداردهای مقاومت مورد نیاز را برآورده می کند، استفاده کرد. در صنعت خودرو، قطعات فلزی پرینت سه بعدی برای نمونه سازی و تولید کم حجم قطعاتی مانند براکت ها و پایه های موتور استفاده می شود. با ادامه پیشرفت فناوری، قدرت این قطعات پرینت سه بعدی برای چنین کاربردهایی بیش از حد کافی می شود.

در نتیجه، در حالی که فلزات آهنگری شهرت طولانی مدتی برای استحکام دارند، فلزات پرینت سه بعدی به سرعت در حال افزایش هستند. در بسیاری از کاربردها، با مواد، فرآیندها و پس از پردازش مناسب، فلزات پرینت سه بعدی می توانند به اندازه فلزات آهنگری قوی باشند. آینده تولید ممکن است شاهد همزیستی فزاینده ای از این دو تکنیک باشد، که هر کدام در جایی استفاده می شوند که از مزایای منحصر به فرد آنها از نظر استحکام و سایر خواص می توان به بهترین نحو استفاده کرد.