材料革命

“3D打印也帶來了我們材料方面的科技革命。”盧秉恒介紹，3D打印使材料從增量走向增材。單一材料的制造可以把它叫作增量制造，而3D打印的一個優(yōu)勢是把不同的材料打印一起，做成功能梯度的結(jié)構(gòu)，為我們開辟一個很大的創(chuàng)新空間，可以把材料設(shè)計在它最能發(fā)揮效益的地方。例如，表面是最耐磨、耐蝕的材料，里面是強(qiáng)度、剛度最好的材料，把不同的材料放在一起才是真正的增材制造。進(jìn)一步設(shè)想，從增材到創(chuàng)材。美國NASA做了一個能夠耐受3315℃高溫的合金，來做“龍”飛船2號的發(fā)動機(jī)構(gòu)件，從而大大提高了發(fā)動機(jī)的功率。受這個啟發(fā)，或許可以利用3D打印來驗證材料基因組計劃研究中的方案，來制造出超高強(qiáng)度、超高耐溫、超強(qiáng)韌、超高抗?jié)竦雀鞣N不同用途的新的合金材料。

總而言之，3D打印是一個引領(lǐng)性的制造業(yè)共性技術(shù)，它可以支持產(chǎn)品快速開發(fā)，支持創(chuàng)新產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計，支持制造模式創(chuàng)新，使制造從控形制造走向控性制造，從增量走向增材，從增材走向創(chuàng)材，從創(chuàng)材甚至走向創(chuàng)生。

產(chǎn)業(yè)生態(tài)不可限量

目前，在3D打印領(lǐng)域，我國的國產(chǎn)化設(shè)備銷售量基本上排世界第5，裝機(jī)應(yīng)用量排第3，專利論文數(shù)量排第2，但是我們還有很多的弱項，存在產(chǎn)業(yè)規(guī)模小、缺乏核心技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)、缺乏各層次人才等問題。

“如何把產(chǎn)業(yè)做大，尤其是讓航空航天這種重要產(chǎn)業(yè)能從3D打印中受益，這個是我們的責(zé)任。”為此，盧秉恒談及我國對增材制造行業(yè)的預(yù)測。預(yù)備在10年內(nèi)（2015~2025年）直接產(chǎn)值達(dá)到1000億元，制造業(yè)擴(kuò)散效益達(dá)6000~10000億元。這將帶來打印材料的基本供應(yīng)；價值大的元器件的國產(chǎn)化供應(yīng)；3D打印將顯著影響產(chǎn)品設(shè)計和日用品的個性化制造；并將成為航空航天領(lǐng)域復(fù)雜零件的小批量制造手段。“到2035年，我們將進(jìn)入第一方陣，增材制造產(chǎn)業(yè)規(guī)模將位居世界第二，在裝備研發(fā)與生產(chǎn)、適用材料和尖端領(lǐng)域應(yīng)用方面與美國并駕齊驅(qū)。”盧秉恒對此充滿信心。他預(yù)測，不久的將來，3D打印將從概念上的三足鼎立走向價值分享的三分天下，即便在批量生產(chǎn)方面3D打印或許沒有模具制造、切削加工那么大，但它可以制造出一些具有高端價值的產(chǎn)品，在總價值的體現(xiàn)上必將占有一定市場。

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