2025-02-24

来自航空航天、核能、汽车、医疗等领域的多位专家齐聚一堂，共同探讨增材制造装备和应用的发展历程、成就与挑战。

在沙龙环节，清华大学教授林峰、广东工业大学副校长王成勇、中国核动力研究设计院张显均、中国汽车技术研究中心中央研究院副院长孟宪明、清华大学教授徐弢、广东省科学院副院长刘敏、航天增材科技有限公司技术总监刘莹莹等领导嘉宾，分享了深刻见解，为行业未来发展绘制了清晰路径。

清华大学教授林峰主持沙龙时表示，回顾2015年，中国刚刚开始重新重视增材制造技术，经过十年发展，国产增材制造装备的自主发展以及产业应用的现状，已远超当初的想象。

"2015年我们一起去德国访问时，很难想象今天能发展到这种程度。"林峰感慨道，在国产装备支撑下，航天等领域的增材制造应用已取得显著成效。

航天增材科技（北京）有限公司技术总监刘莹莹指出，航天高性能复杂结构件的需求与增材制造的优势不谋而合，同时也为增材制造发展提供了深厚沃土。

据业内统计，2024年增材制造产值快速增长，其中航空航天企业占比最高。

"我们企业主要做航天装备的总装制造，包括设备舱、支撑结构和箱体类产品，也有发动机部件设计。" 

刘莹莹表示，她所在的单位是国内为数不多的年产值超过亿元的单位之一，目前在北京布局的中大尺寸装备已达50多台，基本实现全部国产化。

值得注意的是，为响应国家战略需求，航天领域已经对装备结构件的国产化率提出考核要求。"我们有一个型号要求所有产品100%采用3D打印，同时要求材料和装备全部国产化。"她强调。

对于国产装备与国外装备的差异，刘莹莹认为国产装备具有两大明显优势：一是成本低，性价比高；二是尺寸大，市场上已有米级成熟设备。

"在成本和尺寸上，我们走在了国外设备前面。"

不过，在适航认证、复杂工况下的长时间打印精度和产品质量可靠性上，国产装备与国外仍有一定差距。

中国核动力研究设计院二所所长、增材制造敏捷创新中心主任张显均介绍，核能作为清洁能源，具有安全、可靠和经济的特点。

"在核能领域，关键是如何精确控制增材制造过程中的质量。"张显均解释，通过熔池监测系统，可以完整监测熔池形成过程中的各种情况，检测中间可能存在的缺陷，这对提升质量至关重要。

他特别强调了装备可靠性的重要性。"我们最近对汉邦的M400设备进行了完整鉴定，这是因为核心产品的制造必须经过完整的鉴定流程。通过鉴定的设备，意味着它能满足核能制造要求，进入了高端装备行列。"

他认为，国产化装备的可靠性是关键。

"只有敢用国产化装备，才能促进其可靠性和性能的提升。随着军工、核能等领域大规模使用这项技术，我相信国产装备的性能将得到大幅提升。"

中国汽车技术研究中心中央研究院副院长、集团首席专家孟宪明分享了汽车行业在增材制造方面的特色应用。

"汽车行业相对于核能和航空航天，它更加面向C端，对成本和可靠性的敏感度更高。"

在汽车领域，增材制造主要应用于四个方面：

一是大型发动机的特殊结构件打印，已有量产规模；

二是研发中用于风阻系数测定的原始风阻模型全部采用3D打印技术；

三是大型特殊模具开发，特别是精准控制水道布置；

四是材料结构功能一体化，如将功能材料预先置埋到结构件中。

孟宪明还提到一个新兴需求：

"现在一体式压铸技术大范围应用于集成化部件，如何在后期客户使用过程中进行修复，是一个工程化和理论化的挑战。我们正尝试用增材制造方式解决这一问题。"

清华大学教授、深圳清华大学研究院生物智能制造与活体打印研发中心主任徐弢从医疗板块的特殊性出发，强调增材制造与医疗的天然契合。

"医疗与每个人息息相关，3D打印技术除了在加工制造方面的优势外，还有个性化的特点，恰好适应医疗发展的重要趋势。"

作为中国增材制造医疗专委会专家组成员，徐弢分享了一组重要数据：

截至2024年底，中国在医疗器械领域已获得199项增材制造产品的正式准入证书。"在短短几年时间，中国产业在医疗器械3D打印方面取得了非常大的进步。"

这一成就的意义何在？徐弢解释：

"以前我们认为的高端自主医疗器械，如骨科植入物、口腔植入物，90%以上靠进口。如今在这个赛道上，我们不再需要依赖进口，海外公司在这方面已失去竞争优势。就像新能源汽车一样，中国的增材制造医疗器械已处于世界领先地位。"

值得注意的是，在这199项证书中，90%以上都与金属增材制造相关，显示出金属增材制造在医疗领域的主导地位。

同时，徐弢也提到，在医疗集采政策变化的背景下，新技术在价格竞争中具有更大优势。

他还介绍了自己作为创始人之一建立的广州迈普医学科技股份有限公司，这是中国第一家在生物3D打印领域上市的企业，目前已在深圳创业板上市。"这从侧面反映了这项技术强大的生命力。"

徐弢表示，他现在正带领团队在深圳开展活体打印的更多应用，包括面向肿瘤的个性化用药和类器官技术等创新研究。

广东省科学院副院长刘敏从材料角度分析了增材制造的发展历程和未来趋势。"增材制造行业这十几年发展非常迅速，未来十年会发展得更快。"

刘敏指出，广东省从2012年开始设立激光与增材制造专项，支持了大量项目，推动了从科研到产业化的转变。

"从原来使用二氧化碳激光器等落后装备，到如今实现材料和装备的全面替代进口，再到各行业应用场景的涌现，增材制造实现了跨越式发展。"

对于未来发展加速的原因，他分析了几个要素：

一是政府政策支持，广东省将增材制造作为十大战略新兴产业集群支持；

二是增材制造系统性发展，从几乎没有专用材料到逐渐形成自己的材料体系；

三是装备企业发展迅速，国内已有五六家具有国际竞争力的企业，

"现在我们与国外谈这些设备问题，他们都觉得根本无法与中国竞争"；

四是人工智能技术将加速增材制造在智能化管理、材料设计、结构设计等方面的研究进程。

广东工业大学副校长王成勇作为激光加工专家，分享了复合增材制造技术成果。

"我们最近的成果在提高材料性能方面取得了显著进展，打印钛合金的强度可以提高20%，而且没有改变特殊工艺。"

王成勇解释，这种技术将激光增材与激光淬火融合，属于"多增长组合"技术路线。

"实际上还有很多空间可以探索，包括加上人工智能、机器视觉、多模态控制等，相信在材料科学上还会有新的突破。"

他强调了基础研究在技术发展中的重要性：

"在中美特殊竞争态势下，更需要加强产学研合作，特别是技术研究。"

在最后的自由讨论环节，与会专家对人工智能与增材制造的结合表示了浓厚兴趣。

专家指出：

"增材制造与人工智能是天然可以结合的。"

"增材制造的材料是一点点累积起来的，不像传统加工从表面去设计内部组织性能。在这个累加过程中，时间长，信息完全可以探测，如果将有用信息采集起来，再通过人工智能进行大规模信息处理，可以非常好地提高增材制造对质量的把控。"

林峰教授总结了国产增材制造装备的发展成就：

"相对于数控机床等传统制造装备，增材制造装备在国际竞争中的地位远远高于传统装备。传统装备大部分关键技术还依赖进口，而增材制造装备基本可以替代进口，还大量出口国外。"

"这是中国制造装备的一个非常大的进步，也是我们国家装备强国发展的一个典型缩影。"

从装备到材料，从技术到应用，从单点突破到体系构建，中国增材制造正迎来从量变到质变的关键时期。

随着国产装备持续突破技术瓶颈、拓展应用边界，必将在全球产业竞争中赢得更加主动的地位，为中国制造装备强国战略贡献更大力量。