“通(tong)過‘產學研’緊密(mi)結(jie)(jie)合和(he)長(chang)期(qi)努力(li)，我國在國際上率先突破了航(hang)空航(hang)天重大裝備高(gao)性(xing)能大型關(guan)(guan)鍵(jian)構件(jian)金(jin)屬3D打印及工程化應用等核(he)心關(guan)(guan)鍵(jian)技術(shu)。更重要的(de)是(shi)，3D打印為重大裝備金(jin)屬結(jie)(jie)構新材料和(he)高(gao)性(xing)能大型構件(jian)的(de)高(gao)效綠色(se)低成本生產制造開辟了新途徑，是(shi)真正(zheng)意義(yi)上的(de)新質生產力(li)。”王(wang)華明說。

　　新華社(she)北京9月24日電 《經濟(ji)參考報》9月24日刊發記者袁小康采(cai)寫的文章《數(shu)字里(li)的新質生產力(li)｜如(ru)何做到一(yi)口氣“打印(yin)”出(chu)16平(ping)方米(mi)飛機零(ling)件(jian)(jian)？》。文章稱，在無氧(yang)密閉腔內，四(si)根(gen)噴頭噴出(chu)金屬粉(fen)末，經高溫激光(guang)作用(yong)瞬間熔化，在噴頭的數(shu)控移動(dong)下，金屬層層堆積生長，只需要數(shu)十(shi)個小時(shi)，一(yi)個面積達16平(ping)方米(mi)的復(fu)雜形(xing)狀(zhuang)大型(xing)鈦合(he)金構件(jian)(jian)就(jiu)能高效成型(xing)。

　　這是發(fa)生在(zai)北(bei)京航空航天大(da)(da)(da)學(xue)大(da)(da)(da)型(xing)(xing)金屬(shu)構(gou)件(jian)增(zeng)材制(zhi)造(zao)(zao)國家(jia)工程實驗室成果產(chan)業化基地——北(bei)京煜鼎增(zeng)材制(zhi)造(zao)(zao)研究(jiu)院股份有限公司（以下(xia)簡稱“煜鼎增(zeng)材”）車間里(li)的真實一(yi)幕。“金屬(shu)3D打(da)印技(ji)術僅用一(yi)臺(tai)高性(xing)能計算機(ji)(ji)、一(yi)組高精度激光頭、一(yi)個大(da)(da)(da)型(xing)(xing)金屬(shu)構(gou)件(jian)增(zeng)材制(zhi)造(zao)(zao)數(shu)控(kong)機(ji)(ji)械平臺(tai)，就能完(wan)成飛機(ji)(ji)、發(fa)動機(ji)(ji)、燃(ran)氣輪機(ji)(ji)等重大(da)(da)(da)工業裝備大(da)(da)(da)型(xing)(xing)復(fu)雜關(guan)鍵(jian)承力結構(gou)的快速生產(chan)。”煜鼎增(zeng)材相關(guan)負責人告訴記(ji)者(zhe)。

　　金(jin)(jin)屬(shu)激(ji)(ji)光(guang)增材(cai)制造技術(shu)（俗(su)稱金(jin)(jin)屬(shu)3D打(da)印技術(shu)）的(de)核心在于，通過計算機控(kong)(kong)制激(ji)(ji)光(guang)逐層掃描，熔(rong)(rong)化同步輸送的(de)合金(jin)(jin)粉末(mo)或絲(si)材(cai)，層層堆(dui)積生長出三維復(fu)雜(za)構件，從(cong)而制造出形狀各異(yi)的(de)高質量金(jin)(jin)屬(shu)零部件。基于金(jin)(jin)屬(shu)3D打(da)印高溫熔(rong)(rong)化和結晶過程智(zhi)能控(kong)(kong)制，“傳統鑄造鍛造技術(shu)難以(yi)突破加工尺(chi)寸(cun)上的(de)限制”“成分復(fu)雜(za)的(de)金(jin)(jin)屬(shu)材(cai)料大(da)型構件難以(yi)保證成分質地(di)均勻(yun)”等問題有了新(xin)的(de)解決之路(lu)。

　　“以大(da)(da)型(xing)飛機(ji)(ji)機(ji)(ji)身鈦(tai)合金大(da)(da)型(xing)承力框(kuang)為(wei)例，最(zui)大(da)(da)零(ling)件外廓面積往(wang)往(wang)超過10平方米。采用傳統的(de)冶金鑄鍛技(ji)術，哪怕是壓(ya)力達到(dao)8萬(wan)噸級的(de)超大(da)(da)鍛造機(ji)(ji)也沒辦法直(zhi)接加工，只(zhi)能(neng)分(fen)成(cheng)多個小型(xing)部分(fen)，加工完再拼接。而金屬3D打印則可以直(zhi)接增材(cai)成(cheng)型(xing)，讓零(ling)件數量(liang)大(da)(da)幅減少(shao)，結構(gou)重量(liang)顯著(zhu)減輕，強度(du)尤其是韌性大(da)(da)幅提升，材(cai)料消耗和加工時間(jian)減少(shao)80%。”上述負責人表示。

　　實際(ji)上，金屬3D打印技術(shu)的(de)出(chu)現，不僅僅是(shi)(shi)制造工(gong)藝的(de)一(yi)次革新，更是(shi)(shi)對(dui)傳(chuan)統制造理念的(de)一(yi)次顛覆。

　　中國(guo)工(gong)程(cheng)(cheng)院(yuan)院(yuan)士、北(bei)京航(hang)空航(hang)天大學教(jiao)授(shou)、大型金(jin)屬(shu)構(gou)件(jian)(jian)增材(cai)制(zhi)造國(guo)家工(gong)程(cheng)(cheng)實驗室(shi)主(zhu)任王華明(ming)表示(shi)，通過(guo)精確控制(zhi)激(ji)光熔(rong)化金(jin)屬(shu)粉(fen)末的每一層(ceng)，金(jin)屬(shu)3D打印(yin)技(ji)(ji)術(shu)實現了對材(cai)料(liao)微(wei)觀結構(gou)和(he)化學成(cheng)(cheng)分(fen)的精確調(diao)控。這一技(ji)(ji)術(shu)不(bu)僅可(ke)以在應(ying)用上(shang)實現更高(gao)效更具性價比的制(zhi)造工(gong)藝，同時，通過(guo)對粉(fen)末直(zhi)接熔(rong)化加工(gong)，還能(neng)夠(gou)克服傳統上(shang)新(xin)(xin)型合金(jin)冶煉時成(cheng)(cheng)分(fen)難以均(jun)勻(yun)分(fen)布的問題。這樣不(bu)僅能(neng)保證大型金(jin)屬(shu)構(gou)件(jian)(jian)獲得晶粒細小、組織致密、成(cheng)(cheng)分(fen)均(jun)勻(yun)的內(nei)部品(pin)質(zhi)，性能(neng)得到質(zhi)的提(ti)升(sheng)，而且還能(neng)利用激(ji)光熔(rong)化過(guo)程(cheng)(cheng)中極高(gao)的溫度和(he)結晶條件(jian)(jian)研發出化學成(cheng)(cheng)分(fen)全新(xin)(xin)的金(jin)屬(shu)結構(gou)新(xin)(xin)材(cai)料(liao)。

　　“如果說(shuo)傳統冶(ye)金是一鍋各種成分混雜(za)而不均勻(yun)(yun)的‘亂(luan)燉(dun)’，那么3D打印就像‘超高(gao)速精細(xi)磨漿機’，可以獲得成分完全(quan)均勻(yun)(yun)、質地非常致密的‘均質漿體’。對(dui)于逐漸面臨工藝極限但性(xing)能要求卻越(yue)來越(yue)高(gao)的金屬材料(liao)制備，3D打印有望帶來新的突破。”王華明(ming)說(shuo)。

　　金(jin)屬3D打印技術(shu)的(de)成功應用，不僅(jin)提(ti)升了(le)(le)我國(guo)在(zai)高端制(zhi)造領域(yu)的(de)自主(zhu)創新能力，也展示(shi)了(le)(le)我國(guo)在(zai)新材(cai)料、新工藝研發上的(de)實力。

　　“通過‘產學研’緊密結合和(he)(he)長期努力，我國在國際上率先突破(po)了航空航天重(zhong)大(da)(da)(da)裝備高(gao)性能大(da)(da)(da)型關(guan)鍵構(gou)件金屬3D打印及(ji)工程化(hua)應用等核心(xin)關(guan)鍵技(ji)術。更重(zhong)要(yao)的(de)是，3D打印為重(zhong)大(da)(da)(da)裝備金屬結構(gou)新材料(liao)和(he)(he)高(gao)性能大(da)(da)(da)型構(gou)件的(de)高(gao)效綠色低成本生(sheng)產制(zhi)造開辟了新途徑，是真正意義上的(de)新質生(sheng)產力。”王華明說。

　　展望未來，3D打(da)印技(ji)術還有更(geng)廣(guang)的增(zeng)(zeng)長空間(jian)。根據(ju)前瞻(zhan)產(chan)(chan)業(ye)研究院發布的《2024年(nian)(nian)中國(guo)3D打(da)印行業(ye)全(quan)景圖譜》顯示，隨著3D打(da)印產(chan)(chan)品在已有場(chang)景中的應(ying)用規(gui)模(mo)進一步擴張，以及(ji)新(xin)場(chang)景、新(xin)應(ying)用的不斷開拓，預計未來六年(nian)(nian)中國(guo)3D打(da)印產(chan)(chan)業(ye)規(gui)模(mo)將持續高速增(zeng)(zeng)長。預計2029年(nian)(nian)中國(guo)3D打(da)印設備的市場(chang)規(gui)模(mo)將超1200億元，2024年(nian)(nian)至2029年(nian)(nian)復合年(nian)(nian)均增(zeng)(zeng)長率(lv)約為19.5%。

　　“中(zhong)國在3D打印(yin)技術(shu)領域(yu)的(de)(de)(de)(de)(de)領先并不(bu)是巧合(he)。”國投(tou)(tou)創合(he)基金管(guan)理(li)有限公司副(fu)總經理(li)、首席投(tou)(tou)資(zi)官董川在談到對3D打印(yin)賽(sai)道以及煜(yu)鼎增材的(de)(de)(de)(de)(de)投(tou)(tou)資(zi)背景時(shi)表示，正是中(zhong)國深厚的(de)(de)(de)(de)(de)制造業(ye)基礎為3D打印(yin)的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)迭代提供了充足的(de)(de)(de)(de)(de)發揮空(kong)間(jian)，新技術(shu)才得以成功從實驗室走向(xiang)產業(ye)。這(zhe)項(xiang)技術(shu)不(bu)僅能夠提升產品(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)制造效率和性(xing)能，還能助(zhu)推制造業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)型升級，為國家的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)端裝備制造業(ye)提供強有力的(de)(de)(de)(de)(de)支撐。