探讨国内外3D打印技术进展及产业发展趋势

由中国电子信息产业发展研究院、中国增材制造产业联盟主办的中国增材制造产业发展（渭南）高峰论坛暨中国增材制造产业联盟年会召开。中国工程院院士、中国增材制造产业联盟专家委员会主任卢秉恒，中国电子信息产业发展研究院副院长、中国增材制造产业联盟秘书长王鹏等近400名行业专家、企业代表及银行、金融投资机构代表出席论坛，探讨国内外增材制造技术进展及产业发展趋势。

世界各国积极抢占

3D打印制高点

增材制造（又称3D打印）是以数字模型为基础，将材料逐层堆积制造出实体物品的新兴制造技术，实现了制造方式从等材、减材到增材的重大转变，改变了传统制造的理念和模式。赛迪研究院装备工业研究所所长左世全在汇报中指出，美国率先将增材制造产业上升到国家战略发展高度，欧盟注重发展金属增材制造技术，俄罗斯在激光领域具备技术优势，我国政府也发布了一系列相关政策，关键技术不断突破，产业规模迅速扩大，发展潜力巨大。

据卢秉恒介绍，美国国防部高级研究计划局（DARPA）实施了“开放式制造项目”，推动3D打印成为国防制造领域的主流技术，美国海军在2016年成功测试了首个使用3D打印的导d部件；美国国家增材制造创新机构（现名“美国制造”）发布“增材制造技术线路图”，将设计、材料、工艺、价值链和增材制造基因组设定为关键技术领域，美国航天发动机近1/3的零件采用了增材制造技术。

在此期间，欧盟“增材制造标准化支持行动”计划发布了增材制造标准化路线图，空客公司采用3D打印技术生产了超过1000个飞机零部件。俄罗斯托姆斯克理工大学（TPU）设计的首枚外壳由3D打印制造的CubeSat纳米卫星Tomsk—TPU—120被送往国际空间站，英国南安普顿大学利用增强型ABS塑料打印出成本仅为数千美元的小型无人机，韩国也开展了3D打印创客培训计划，积极抢占3D打印的技术制高点。

我国早在《中国制造2025》就对3D打印的发展提出要求。近期，工信部联合国家发改委、教育部等11部门印发《增材制造产业发展行动计划（2017—2020年）》（以下简称《行动计划》），明确提出到2020年实现五大目标：一是产业保持高速发展，年均增速在30%以上，2020年增材制造产业销售收入超过200亿元；二是技术水平明显提高，突破100种以上满足重点行业需求的工艺装备、核心器件及专用材料；三是行业应用显著深化，开展100个以上试点示范项目，在重点制造（航空、航天、船舶、核工业、汽车、电力装备、轨道交通装备、家电、模具、铸造等）、医疗、文化、教育等四大领域实现规模化应用；四是生态体系基本完善，形成完整的増材制造产业链，计量、标准、检测、认证等在内的生态体系基本形成；五是全球布局初步实现，培育2~3家以上具有较强国际竞争力的龙头企业，打造2~3个国际知名名牌，一批装备、产品走向国际市场。

左世全指出，与德、美等国家相比，我国增材制造产业尚存在产业规模化程度较低，专用材料性能亟需提高，关键装备和核心器件依赖进口，行业标准体系不健全，协同推进机制有待完善，应用广度深度有待加强等问题。提高创新能力、提升供给质量、推进示范应用、培育龙头企业、完善支撑体系将是下一阶段的工作重点。

医疗、航空、兵器，

3D打印有哪些重点

3D打印模糊了数字世界和实体世界的界限，将实体转化为计算机数据，是实现“数字向实体”转换的重要技术。左世全指出，从近期看，3D打印最适用于定制化和及时交付市场的行业，尤其是小批量、高附加值的航空航天和医疗领域的零部件。

在医疗领域，生物3D打印有望带动医疗、制药、生物医疗科研的发展。清华大学机械工程系教授孙伟指出，生物墨水、软件、装备的集成研发及产业化研究，代表了生物3D打印的大方向。下一代生物三维打印机将提供更多功能（如多喷头），市场容量有望在2030年达到数十亿美元。

在航空领域，鑫精合激光科技发展（北京）有限公司执行董事李广生指出，激光选区熔化技术（SLM）、激光修复等技术有望在航空航天构件和航空发动机（裂纹、叶片等）修复领域得到应用。他认为，更新设计思想，结合传统工艺，适应快速制造、敏捷制造的要求，实现应用、修复与再制造，是3D打印在航空领域的发展方向。

除医疗、制造以外，3D打印在兵器领域也存在应用空间。中国兵器装备研究院增材制造技术中心主任黄声野指出，战场保障、q械打印、d药打印、导d打印等技术已经在美、俄等国家展开研究。战场维修保障需要智能化、自动化的快速成形系统，d药需要柔性、低价、批量的制造技术，火炮需要基于新技术的轻量化设计。专用设备与工艺材料，基础研究与共性研究，是下一阶段的工作重点。

卢秉恒指出，增材制造工程科技有六项重点任务：高性能合金构件增材制造，复合材料与复合结构3D打印，微纳3D打印，太空3D打印，4D打印和生物3D打印。他希望到2025年，3D打印能显著影响制造业和各行各业的产品开发进程，到2035年我国能在3D打印领域实现领跑，在大型飞机、重型运载火箭、船舶领域实现工程化应用，在生物打印领域走向国际前沿。
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