6月14日，由中国高科技门户OFweek维科网及高科会主办，OFweek激光网承办的“OFweek 2019（第十五届）中国激光技术及工业应用论坛”在深圳前海华侨城JW万豪酒店正式举办。

在本次激光技术及工业应用论坛上，南理工大学杨永强教授带来了“3D打印制造技术未来”的主题演讲。他为大家介绍了激光以及3D打印的发展历程、3D打印的战略意义、现状以及典型工艺等内容。

华南理工大学教授杨永强

以下为杨永强教授的发言内容，OFweek激光网编辑做了不改变原意的整理及编辑。

演讲原文：

给大家介绍一下， 3D打印技术和激光技术都是上个世纪出现的，1958年出现激光概念，到1960年就出现第一台激光器。而3D打印概念实际上是在80年代中期才出现的，所以说3D打印的发展历史更短，到现在只有30多年的时间。

我们把制造技术分为三大类，一是等材制造，二是减材制造，三是增材制造，也就是我们所说的3D打印。等材制造典型的代表技术是铸造、锻造，这个工艺其实在3000多年前已经出现，它具有非常长的发展历史。减材制造是以欧洲工业革命为代表，后来出现的加工机床，以及现在我们的CNC数控机床也有300年的历史，所以现在在加工制造领域的技术是非常成熟。增材制造（3D打印技术）到现在才有30年的历史，但是它的发展是非常迅速。

今天主要讲解金属材料的增材制造部分，也就是3D打印技术，在2001－2002年时，3D打印还处于实验室阶段，那时候，光纤激光器还不成熟，只能用半导体激光器做最初的金属3D打印。

从发展到现在，3D打印又分了几大类。从非金属、液体到固体到粉末，应该说代表了最先进的3D打印技术里面的高端技术是以激光为热源技术，包括激光立体成形、激光选区烧结以及激光选区熔化。其中，在金属零件领域，3D打印又分以激光技术为热源，包括铺粉的激光选区、熔化送粉的激光立体成形等。除了激光之外，高能束里边的电子数还有等离子体，甚至电弧都可以用做3D打印的一个热源来进行。

从国家层面来讲，国家非常支持发展3D打印，2015－2016年便提出国家增材制造产业发展的推进计划，2017－2020年是提升增材制造主要发展规划，主要围绕金属增材制造的材料、以激光和电子束为主的金属增材制造的装备。

近几年，广东省对于激光和增材制造也非常的重视，对接国家的发展规划，2018－2019年度发布四个“激光与增材制造”重大科技专项，平均每个专项2000万左右，现在都已经都尘埃落幕了。在今年制定方案中，不管是激光，还是3D打印，从国家到地方政府都加大支持力度，尤其是广东省支持力度更高。

在增材制造设计方面，是从点到线，由线到面，一层一层这样堆积起来的，所以它不受传统制造工艺和制造资源约束，专注形态创意和功能创新，在制造改变设计前提下，追求创造无极限。以前只有设计师可以做创造的工作，现在我们只要会画图，每个人都可以做一个创客或者是一个创造者。所以说，3D打印给我们带来新的机会。

在产品结构优化方面，过去减材制造用的材料都是实心的材料，而且不能有任何缺陷，然后加工，把不需要的地方去除掉以后就是我们需要的材料。但是在很多领域里面，尤其像航空航天，包括我们平常的工业领域里面，不一定用那么多材料，或者它的强度要求没那么高。所以轻量化多孔结构内部的这种的网状结构升级是非常需要的。

今日设计明日制造为3D打印提供一个非常便利的条件，什么叫今日设计？过去今日设计像汽车的发动机的汽缸，想要做一款新的发动机，从设计到开模到砂型铸造，最后把金属的做出来，然后去试车，这个周期非常长，成本也非常高。现在我们可以把它画出来，并打印出一个模型，就可以直接去测试。过去一年只能做几个车型，现在可以做很多。大家可以看到3D打印在汽车领域的应用是非常成熟的。

相对于传统机加工切削铣， 3D打印作为一种材料堆积制造方式，可以制造各种复杂形状（不受空间可达性影响），可以充分发挥材料的效能比，是未来绿色制造主要方式之一 。3D打印给我们的设计带来便利，包括内部复杂腔体成型、一体化成型等应用。比如要做一个机构，一个万向节要12个零件才能组装起来。而3D打印只要考虑它的连接的地方，就可以直接打印出来，他不是一个零件，是一个结构，所以未来我们甚至可以把电机接上电它就能动了，就是个机器。