在复杂结构制造方面，增材制造技术解决了传统减材和等材工艺难加工或无法加工的局限，而且其制造成本并不随零件复杂性的增加而大幅度提高，具有“免费复杂性”的特点。中国航发北京航空材料研究院（621所）3D打印研究与工程技术中心的研究人员综述了增材制造可加工的复杂结构种类及其应用情况。
点阵结构示意图
超清金属点阵和声学隐身装置
目前金属点阵结构增材制造技术的研究主要集中在成形零件尺寸精度和成形零件性能两个方面。
大型薄壁结构
铂力特激光立体成形多层薄壁结构
Fraunhofer为薄壁结构开发点阵保护支撑
复杂曲面结构
含点阵的半球体结构
增材制造发动机风扇叶片和拓扑天线支架
增材制造成形空间复杂曲面结构的研究，大多集中在针对特定材料、特定工艺参数下的临界成形倾角的确定，较少关注具体结构的成形。实时监测及闭环反馈控制同样是提高复杂曲面结构增材成形过程稳定性、保证成形精度的有效途径之一。
一体化结构
GE公司将原本20多个零件的燃油喷嘴进行一体化设计与SLM制备，并将其应用到 LEAP发动机上，不仅改善了喷油嘴容易过热和积碳的问题，还使其服役寿命提高了5倍。霍尼韦尔公司采用EBM制造了镍基合金HTF7000发动机的管腔，由原本的8个部件组合形成1个部件，交付周期从几个月大幅缩短至几周，生产成本降低50%。一体化结构还被广泛应用到航空发动机整体叶盘、增压涡轮、支座、吊耳、起落架等其他结构。空间异型管道的传统制造工艺为注塑成形、铸造等方式，不仅制造成本高、生产周期长，对于管道需要的复杂样条曲线一次很难制备成功，增材制造为空间异型管道一体化制备提供了可实用的技术。
3D打印一体化制造的燃油喷嘴和飞机起落架
一体化制造的免组装铰链结构
增材制造在复杂结构制造方面具有显著的优势，不过要实现大批量工程化应用仍有大量基础科学问题需要解决。增材制造构件的表面质量与同等尺寸精密铸件相比尚存一定差距，目前常规SLM成形的尺寸精度为0.1mm左右、表面粗糙度Ra在6.3μm左右，EBM成形精度为0.1～0.2mm、表面粗糙度Ra为20～30μm。
此外，增材制造成形过程伴随着复杂的物理、化学、冶金过程，应力变形控制难度大，十分容易产生气孔、未熔合、裂纹等冶金缺陷，严重影响构件尺寸精度及力学性能。进一步加强增材制造基础工艺研究，揭示成形过程中应力演变规律、快速熔凝固原理、变形开裂行为、内部缺陷形成机制等，依然是今后增材制造复杂结构的研究重点。来源：增材制造硕博联盟
