回顾我国激光3D打印进程及对产业的几点建议

2012-12-13 08:50

　　2001年，黄卫东团队申请了中国第一批关于激光立体成型的源头创新专利。至今已获授权激光立体成形的材料、工艺和装备相关的国家发明和实用新型专利12项。

　　国内的北京有色金属研究总院、北京航空航天大学、清华大学、北京工业大学、华中科技大学等，也相继开始开展这方面的研究工作，总体思路是要同步实现金属零件的快速自由精确成型和高强度控制目标。

　　1998年，华中科技大学快速制造中心也引进史玉升专门负责选择性激光烧结技术和选择性激光熔化技术。这是目前直接获得金属件最成功的方法，最有代表性的是美国 3D Systems 公司采用的将金属粉末和有机黏结剂相混合后的粉末烧结技术。

　　史玉升的首要任务是，研发激光烧结设备及其合适的粉末材料。那时，国外多以尼龙粉末作为激光烧结材料，然而这种材料为国外厂商垄断，每公斤售价高达上千元。最终，一种价格仅为尼龙材料的几分之一的聚苯乙烯粒料成为可能的替代材料。1999年，史玉升他们用自己的技术与装备造出了第一个产品——计算机鼠标外壳。

　　突破耗材瓶颈后，史玉升研究团队又取得了突破，在2010年研制出工业级的1.2米×1.2米快速制造装备，这是世界上此类装备的最大工作面，超过德国EOS公司和美国3D系统公司的同类产品。如今，史玉升团队正在研制1.4米×1.4米工作面的快速制造装备，以满足重要行业对大型复杂制件整体快速制造的要求。

　　此外，北京航空航天大学教授王华明团队，瞄准大型飞机、航空发动机等国家重大战略需求，在国际上首次全面突破相关关键构件激光成型工艺、成套装备和应用关键技术，使中国成为迄今世界上唯一掌握大型整体钛合金关键构件激光成型技术并成功实现装机工程应用的国家。

　　1998年，清华大学的颜永年又将快速成形技术引入生命科学领域，提出“生物制造工程”学科概念和框架体系，并于2001年研制出生物材料快速成型机，为制造科学提出一个新的发展方向。此后，西北工业大学、华中科技大学等多家单位都将生物制造视为重要方向。

　　产业化难题

　　华中科技大学教授史玉升最开始推广3D打印技术时曾被当作“骗子”。到了2011年，他们开始为空客和欧洲航天局等单位制作飞机、卫星、航空发动机用大型复杂钛合金零部件的铸造蜡模

　　相对于科研的艰难推进，3D打印技术在中国的商业推广，更为艰难。

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