激光增材制造推动战机腾飞

　　中国工程院2015年院士增选工作经过两轮评审会议，参与制造运-20、C-919等大飞机，歼-15、歼-31等新型战斗机钛合金部件，有“中国3D打印带头人”称号的王华明教授当选中国工程院信息与电子工程学部院士。

　　王华明院士研制的金属构件激光熔化沉积增材制造技术自2005年以来已在歼-15、运-20、歼-11B、歼-31和东风XX等3种导弹、遥感24等2种卫星、FWS13等3种航空发动机等重点型号发挥出关键作用。

　　那么到底什么是3D打印呢?3D打印技术成型是将金属熔融后叠加 从金属制造和加工业来说，3D打印基本原理是将零件数字化模型进行空间网格化，通过像素化分解成为一个个空间点阵，然后利用金属微量熔融或烧结的沉积技术，将零件一层层堆积而成。

　　它的成型原理类似于目前普遍使用的激光打印机，只是普通的激光打印机所打印的是平面图形，而3D打印则是通过累计一层一层 的打印图形形成空间三维构型实体。

　　航空工业应用的3D打印主要集中在钛合金，铝锂合金，超高强度钢，高温合金等材料方面，这些材料基本都是强度高，化学性质稳定，不易成型加工，传统加工工艺成本高昂的类型。

　　激光3D打印几乎可直接加工出工业零件，目前主流的激光打印机是利用硒鼓静电吸附墨粉，激光扫描熔融墨粉形成图像的，这种打印方式精度可达300PPI，利用激光打印和粉末冶金技术结合，新一代的最有希望的最精密成型的技术是以直接金属激光烧结。

　　和选区激光烧结为代表的激光精密数字成形。这两者都是在基底铺设金属粉末，由激光扫瞄烧结，所不同的是，直接烧结是边铺粉边烧，而选区烧结是先铺整层粉末，然后激光扫描烧结。

　　3D打印之所以能引起全球的高度关注和技术热潮，是因为它确实能制造新的工业革命。3D打印能极大的降低制造业建立工厂的基本要求和投资额度，它能引发新一轮的小型企业兴旺和扩张的潮流，它能在现有垄断化，大规模超大规模化的工业模式下，以现代工业缺乏的创新和灵活的生产机制诞生大量的有竞争力的小型企业。

　　未来制造工业的进入瓶颈将会大幅度降低，很多企业将可以重新将制造从现在的专业分工的OEM状态解放出来，现在全球产品近似化，雷同化，“科技以换壳为本”等现象将会得到终止。

　　中国在这一领域目前较为积极，但是这一技术正处于快速进步的时代，更替时间短，每几个月就会发生一代技术换代，逆水行舟，稍微有停顿就会落后。

　　同时，中国在取得一定成绩以后还需要注意市场化，未来3D打印的设备市场广大，每年超过1000亿美元，而耗材方面则更是惊人，可以达到数千亿的水平，可以说掌握了3D就可以统治世界。

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