“高性能金属构件直接制造技术”则采用高功率激光束(或电子束)对粉末或丝材进行逐层熔化/凝固堆积，直接制造出致密金属零件，技术难度大，迄今国外只突破了小型金属构件激光直接制造技术。我国先后攻克了飞机次承力钛合金复杂结构件，大型主承力钛合金结构件的工程化应用技术，且顺利通过在某型飞机上的全部应用试验考核，使我国成为继美国之后世界上第二个掌握飞机次承力钛合金复杂结构件工程化技术并实现在飞机上应用的国家。而实现大型主承力钛合金结构件(尺寸超过5平方米，甚至达8平方米左右)的工程化及装机应用，目前我国是世界唯一。其他国家还未能突破大型主承力构件激光直接制造及应用关键技术，高性能金属构件直接制造已成为增材制造技术的重要发展方向之一。

在国家研发投入的持续支持和重大工程需求拉动下，我国已形成体系结构完整的3D打印技术体系，在个别领域达到国际领先水平，在许多领域达到国际先进水平，具备跨越式快速发展的良好基础。比如：在3D打印的材料科学基础方面有一些比较系统深入的研究，开发了一系列3D打印非金属材料，金属3D打印达到了非常优异的力学性能；研制了一批先进的光固化、激光选区烧结、激光选区熔化、激光沉积成形、熔融沉积、电子束制造等工艺装备；在航空发动机零件制造、飞机功能件和承力件制造、航天复杂结构件制造、汽车和家电行业新产品研发、个性化医疗等方面得到了大量应用；涌现出几十家3D打印设备制造与服务企业，为多行业新产品快速开发与创新设计提供了支撑。特别值得一提的是，我国西北工业大学、航空制造研究所和北京航空航天大学等单位在大型金属零件激光及电子束熔化沉积增材制造工艺、装备及应用技术等研究方面，都作出了国际先进的研究工作。