中国工程院院士卢秉恒：3D打印将和减材、等材走向同样的价值，三分天下

　　2023年4月2日，“第二届中国产业链创新发展峰会”在深圳举办，主题为：着力提升产业链供应链韧性与安全水平，助力制造业高质量发展。中国工程院院士、西安交通大学教授，国家增材制造创新中心主任卢秉恒出席峰会并演讲。

　　卢秉恒表示，3D打印在打造创新链以及提升创新设计的速度方面有重要作用。首先制造技术发展了三五千年了，最早在三星堆看到了精美的铸造工艺，3000多年了，而电机发明以后就进入了机械加工的时代，有300年的历史，而增材制造发展也不到40年的历史，但是已经形成一个颠覆性的技术。

　　开始是非金属材料的树脂、材料的3D打印技术，近些年来对金属的3D打印技术进行了非常多的研究，有用激光、电子束、粒子束来做能源，把金属粉末或金属丝材进行熔化堆积成为三维的实体。

　　他介绍到，金属3D打印在机理上和铸造锻压是不一样的，铸造锻压是把大块的材料一下子进行成型，而3D打印是一点一点进行累积的，迅速在高能束的驱动下融化，在非常短的时间内进行冷却，因此它的机理是新的机理。

　　现在发展得很快，各种材料、各种钢材，铝合金、钛合金等等都可以用3D打印来做。制造的质量，经过检测分析研究，基本上达到锻件的水平，有些超过锻件，有些地方在延展力方面不如锻件。

　　4D打印，用智能材料进行打印，打印后以后随着时间的推移还可以变更打印的形状，例如在温度场的情况下变换形状，这样就给装配带来很大的方便。

　　中国提出了5D打印的概念，就是不光是形状随着时间会发生变化，而且功能会发生变化，最突出的是人造器官，随着时间的推移，这些材料在生化环境作用下就可以讲解变成人自己的器官，包括人造心脏、人造肝脏，这些研究都在进行着。当然难点就在于血管化和神经化，能和整个机体连接在一起，这就有非常好的前景，从上个世纪90年代末开始了生物可降解材料打印的研究。

　　他指出，据沃勒斯报告统计，3D打印的产业发展达到将近100亿欧元，每年增长20%。其中美国占3D打印装备消费的33%，排第一，中国占比17%，排第二。

　　200亿欧元的市场并不大，但是3D打印+是完全放大了它在制造业中的一些直接经济效益，例如主要是用于新产品的开发，在进入新产品领域的一两家、两三家企业就占据市场的85%，所以3D打印的经济效益不是以直接3D打印产品价值衡量的。预计到2027年金属增材设备占复合年增长率是26.1%，聚合物是12.9%。

　　他表示，3D打印在促进制造业创新方面有这些好处：产品的快速开发，尤其在航空航天这些复杂产品的开发上，包括汽车、IT产品；典型的个性化定制，像医疗；制造模式创新，个性化消费；产品结构创新；控形控性；增量走向增材，从增材走向创材，从创材走向创生，这么一系列的科技创新和工业创新。

　　“现在3D打印的规模还很小，但是它的价值很高，它的发展将会和减材、等材走向同样的价值，三分天下”，他说。

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责任编辑：李昂