中国激光快速成型技术与欧美同时起步

　　我国自20世纪90年代初开始推进增材制造技术研究，已经取得了一批基础研究和产业化成果，部分甚至处于世界领先水平。如西安交通大学开展了料光固化快速成形、金属熔敷制造、生物组织制造、陶瓷光固化成形研究，建立了快速制造国家工程研究中心；清华大学开展了多功能快速成形设备、熔融沉积制造设备、电子束制造设备、生物打印技术研究；北京隆源公司开展了激光选取烧结设备研究；中航625所开展了电子束成形制造研究，华南理工大学开展了激光金属烧结技术研究。

　　特别是北京航空航天大学、西北工业大学开展的金属熔敷成形技术研究，在国际上首次全面突破了钛合金、超高强度钢等难加工大型复杂整体关键构件激光成形工艺和成套装备，目前已给我国提供飞机的大型零部件，如发动机隔框、起落架等，并且成本低、速度快，处于国际领先水平。湖南华曙高科技有限责任公司通过引进海外研发团队开发出选择性激光尼龙烧结设备，并首次实现对美国出口，这标志着我国在这项尖端装备制造领域取得了重大技术突破。

　　上世纪90年代初，华中科技大学快速制造中心开展了叠层制造、选择性激光烧结、选择性激光熔化、激光近成形等技术研究，研发出我国首台具有自主知识产权的3D打印机，并凭借分层实体制造、激光烧结和金属粉末激光熔覆三大突破性工艺，代表着中国3D打印技术最高水平。

　　华中科技大学快速制造中心里，展示着数十件快速成型成品。有飞机上的钛合金零部件，也有钴铬合金牙齿，包括电视遥控器。“只要能扫描，就能打印出来。”该中心的史玉升团队核心成员周钢说。

　　“华中科技大学1991年开始快速成形研究，与欧美几乎同步。”周钢说。目前，全球3D打印原理都是薄型层面堆叠，国内以华中科技大学、西安交通大学、清华大学为代表。

　　1997年，华中科技大学注册成立滨湖机电公司，3D打印机开始作为商品出售。截至目前，已销售各类3D打印机300多台，出口到俄罗斯等国家和地区，涉及航空航天、汽车、军工等领域，GE、欧洲空客等国际大牌公司都受益。

　　激光快速成形将是3D打印率先突破的方向

　　激光快速成形是较为成熟的先进制造方式，激光快速成形是3D打印制造的一种，是利用计算机模拟切片的技术，逐步利用高能激光束熔化送到熔池中的粉末，如金属、陶瓷、塑料、砂等，从而逐步堆积成一定形状的零件和部件。说的形象点，就是先利用计算机切片，将零件分成一层一层，然后每一层利用类似于“十字绣”的工艺，一点一点用激光配合金属粉末堆积，最后一层一层拼接起来。

　　快速制造思想产生于上世纪80年代。1992年，美国DTM公司(现已并入美国3DSystems公司)研制成功世界第一台采用粉末材料的激光快速制造装备。美国、德国、日本等国的制造企业将之用于蜡、砂型的快速制造，大大提升了传统铸造工艺的技术水平。

　　激光快速成形在航空航天、汽车、船舶制造领域优势巨大

　　快速成形技术是一种数字化的添加材料成型技术，对于产品的几何形状并没有约束，可以说“只要你想得到，我就可以做出来”。因此，设计零部件时可以采用最优的结构设计，而无需顾虑加工问题。而这正是快速制造技术最大优势所在——拓展设计人员的设计空间，尤其是在航空航天、武器装备、汽车等动力装备结构复杂的高端领域。

　　激光制造技术在航空领域的应用直接体现在航空用钛合金结构件的直接制造以及航空发动机零件的快速修复方面。

　　欧美已将快速制造技术视为提升航空航天、汽车及武器装备等核心领域水平的关键支撑技术之一。例如，美国能源部大额资助Sandia及LosAlomos国家实验室，开展高性能金属零部件快速制造技术。在美国空军、陆军及国防部联合资助下，该技术在波音、军火巨头洛克西德？马丁公司、国防供应商诺斯洛普格鲁曼等飞机制造企业获得实际应用。

　　2001年在美国国防部的支持下激光快速成形技术由研究转化为F/A-18E/F、F-22、JSF等先进歼击机上的装机应用。2002年以来激光制造技术成为美国航空航天国防武器装备大型钛合金结构件的核心制造新技术之一。

　　飞机上大型机构件的传统生产主要采用“锻造+机加工”的方法，该方法工序繁多、工艺复杂、材料利用率低、机械加工量大、数控加工效率低、制造成本高、生产周期长，采用激光制造技术直接制造大型钛合金结构件显示了巨大的优势。

      同时，该工艺可直接制造高性能金属零部件，还可制造出薄壁、微孔、中空等特殊结构零部件，在航空航天、汽车等重要领域具有广泛的应用前景。

      3D打印，即快速成型技术的其中一种，以数字模型文件为基础，通过数字技术材料打印机来构造物体，通常运用于模具制造和工业设计等领域，打造工业模型。目前的3d打印技术仅用于一些小规模的高端定制，但随着技术的发展和提升，3d打印未来可应用的范围肯定会越来越广。2015广州国际3D打印展览会将于2015年9月15-17日在广州中国进出口商品交易会展馆再次隆重召开，是备受关注的工业制造业年度盛会。届时展会现场将云集400家参展商，共同展示最潮流和最专业的模具行业技术和解决方案。参展\观展咨询热线：020-38251558。