铂力特于4月29日披露年报，公司2019年实现营业总收入3.2亿，同比增长10.4%；实现归母净利润7426.9万，同比增长29.9%；每股收益为1.09元。2020年一季度公司实现营业总收入1839.3万，同比下降66.1%；归母净利润-1652.4万，上年同期为-222.2万，亏损幅度扩大。 期间费用率升高4.1%，对公司业绩形成拖累，经营性现金流大幅上升237.8% 公司2019年营业成本1.6亿，同比下降2.5%，营业收入同比上升10.4%，推动毛利率上升6.6%。期间费用率为30.9%，较上年升高4.1%，对公司业绩形成拖累。经营性现金流由-3188.8万增加至4394.4万，同比上升237.8%。 “3D打印定制化产品”营收贡献较大 从业务结构来看，“3D打印定制化产品”是企业营业收入的主要来源。具体而言，“3D打印定制化产品”营业收入为1.7亿，营收占比为54.1%，毛利率为59%。 注：报告原文已上传 欢迎转发联系笔者：2396747576;技术交流和资料下载群：867355738；网址：延伸阅读： 1.美国航空业成就GE增材，中国航天崛起能否再造铂力特？ 2.主营3D打印 80后掌舵：铂力特携6只A股闯关科创板 3.Materialise采访铂力特总经理薛蕾，探讨中国金属打印的发展

正如我们在《国外3D打印企业在对抗病毒方面的作用强于国内》中所介绍的，病毒危机给国外3D打印企业带来了一次绝佳的表现机会，它在紧急响应物资短缺问题上的作用被有目共睹。这场危机不仅揭示了3D打印可以提供帮助，还有一些关键问题被行业从业者重新认识。 3D打印确可作为批量生产技术目前的危机已经证明，3D打印确实可以用于批量制造。 由于供应链的中断，疫情地区面临严重的医疗资源短缺，3D打印已成为紧急生产所需零件的宝贵资源。迄今为止，该技术已被用于生产护目镜、防护面罩、呼吸阀等多种医疗部件，以及多种备件、模具等工业产品。 3D打印批量制造鼻咽拭子 令人振奋的不仅是企业间的协作精神，更多的是3D打印所生产零件的规模数量。Formlabs使用250多台3D打印机每天可生产多达15万支鼻咽拭子，Carbon每周的生产规模也超过了100万支。 这些案例说明3D打印不仅适合小批量生产，使用粉末床熔融技术以及无数台打印机同时制造所体现的集群效应，可以在相对较短的时间内生产出数以千计的3D打印部件。 这是3D打印向批量制造解决方案过渡的一个重要指标，随着行业的发展，3D打印将继续证明其在更多应用中的可行性。 完全转向增材制造并不可行虽然我们对3D打印为制造业带来的机遇感到兴奋，但值得注意的是，它并不是一个能够取代所有其他制造技术的解决方案。 以医疗设备为例，目前所需的各种医疗设备不可能全部采用这项技术。有些复杂设备，需要结合传统技术和专业知识才能成功制造。此外，在某些医学应用中使用3D打印会引起对生物相容性和零件消毒能力的关注。零件消毒过程涉及高温高压，这是很多3D打印材料都无法承受的。 因此，医疗领域必须开发专门医用的3D打印材料。这也是为什么在该领域开发3D打印产品时，需要与医疗审查等部门合作的原因，目的就是确保用于生产的材料和工艺能够满足医疗用途和标准要求。 3D打印当前情势下的批量制造更多是一种权宜之计，疫情之后，各国可能会重新考虑本国的供应链体系 由于传统供应链的中断，3D打印对于一些目前难以采购的零件来说是一种合适的权宜之计。然而，这并不意味着3D打印将取代用于制造这些零件的传统技术。 不过，虽然传统工艺仍然是大批量应用的理想选择，但看到3D打印作为一种高度灵活的按需制造解决方案正在逐步攻城略地，也是足以让业内从业人员感到高兴的。 标准化和认证是采用3D打印的重大挑战3D打印行业目前面临的一个重要问题是缺乏标准，这使得最终落地应用变得极为困难，尤其是在医疗保健领域。 世界各地有如此众多的公司和3D打印从业者提供支持，仍然有许多挑战需要解决。在没有材料指南的情况下，如何为合适的产品选择合适的材料？在紧急情况下如何执行质量控制和标准操作？如何加快认证流程？ 实际上，如果真的把3D打印作为一项解决方案，这些问题只不过是冰山一角。 到目前为止，美国在国家层面做出了很多努力来应对这些挑战。美国食品药品监督管理局（FDA）和国际标准组织ASTM在病毒流行期间为医疗设备和产品的3D打印提供了免费资源；FDA、美退伍军人事务部（VA）、美国国立卫生研究院和America Makes（原名为国家增材制造创新研究所）建立了病毒响应公私合作伙伴关系，以共享知识并将医疗保健组织与3D打印服务提供商联系起来。他们还提供了名为NIH 3D Print Exchange的模型设计共享平台，这些文件均已经过临床使用审查。 NIH 3D Print Exchange模型设计共享平台 尽管这些努力令人鼓舞，但如果想将更多的3D打印产品引入重症监护病房和医院，甚至更广泛地引入其他行业，从业者就需要快速跟踪标准和认证流程的开发。 Materialise正为3D打印的连接器推进欧美监管注册流程 行业合作伙伴关系一直是增材制造的强大运作机制，标准制定也不例外。对于3D打印行业来说，目前不失为加速合作以开发必要标准的良好机会，这不仅有助于抗击病毒，还将促进该行业的发展。 将3D打印设计用于医疗产品制造，面临知识产权挑战3D打印在病毒流行期间发挥作用的同时，围绕专利法和知识产权法，产生了新的挑战。 3D打印在重要医疗产品的生产中可以发挥重要作用，但是对3D打印医疗产品感兴趣的各方可能不会意识到所涉及的各种法律风险。虽然许多3D打印产品免专利，但有些产品虽供不应求且被批量打印，但却是受到知识产权所保护的。 对于提供3D打印产品的任何企业，尤其是单纯的想贡献自己一点力量的公司，都应该注意防范法律风险，尤其是在这次危机期间。 对于专利权公司，如果在保护知识产权与提供支持之间寻求平衡，可以只提供为抵御当前危机所明确定义的产品的临时或有限使用许可证。此类许可证还应明确规定产品责任，而且危机一旦结束，就需要对非一次性产品采取措施。 如果知识产权涵盖了最终产品而没有涵盖设计文件，那么定义如何使用和共享设计的条款就至关重要。就当前情况，知识产权所有者和参与3D打印的人员都必须意识到知识产权的创建、保护和侵权的方式。 END 3D打印行业正在迅速转变，其发展将有更多的变化。当前的危机不仅展示了3D打印多么有用，更体现出，3D打印技术的运用比以往任何时候都更加现实。这也是为什么当国内3D打印企业慷慨为国外疫情贡献力量时，法律人士呼吁风险的原因所在。 从国际范围来看，3D打印重新成为了媒体关注的焦点，只不过这次已经不再是关于它的炒作。3D打印开始成为主流圈子中公认的可行制造技术，这将使更多的组织重新考虑他们对该技术的需求，从而对企业和社会产生真正的深远影响。那么，国内3D打印行业呢？ 欢迎转发联系笔者：2396747576;技术交流和资料下载群：867355738；网址：延伸阅读： 1.国外3D打印企业在对抗病毒方面的作用强于国内 2.国内对3D打印医疗器械的生产、应用有哪些严格要求和限制

3月31日，科技部发布关于组织推荐“科技助力经济2020”重点专项项目的通知。其主要内容为：为贯彻落实党中央、国务院关于统筹抓好疫情防控和经济社会发展重点工作的决策部署，积极有序推动企业复工复产，经按程序报批，国家重点研发计划将启动实施“科技助力经济2020”重点专项，定位于支持一批覆盖国民经济主要行业的技术创新项目，特别是短期内能见到实效、对复工复产有直接带动作用的技术成果转化落地项目，以帮助一批优秀科技型企业克服疫情带来的短期困难。专项采取优化流程、快速响应、分档定额资助的管理方式，项目实施周期均为两年以内。 疫情，对于国内外的3D打印企业，都是一次表现的机会。然而由于各国制造业发展情况的不一致，3D打印企业所发挥的作用却不尽相同。国内疫情期间，本土3D打印企业最为代表性的贡献是制作了一大批口罩扣、护目镜；而正在面临严重疫情的欧美国家，国外的3D打印企业比国内似乎拥有更多发挥作用的空间。 在国外，3D打印技术在“短期内能见到实效”方面表现的尤为突出。面对严重的医疗资源短缺，国外知名的3D打印企业开发了众多解决方案弥补制造短缺的问题，已经使用和正在审查中的3D打印防护产品近180种，包括呼吸机适配器、鼻咽拭子、防护面罩、口罩等在内的多种产品均已获得交付。 相比之下，本土3D打印企业在疫情期间打印的产品似乎单薄了些，但我们也只能感叹，这是因为国内的传统制造能力实在太过强大，给3D打印技术发挥作用的空间太小了些。 巴黎医院安装60台Stratasys F123打印机助力医疗巴黎公立医院集团(AP-HP) 是欧洲最大的医疗系统，3月31日该机构订购了60台Stratasys F123打印机，并在24小时内获得交付，以期使法国医院系统能够在现场和按需生产各种用于救援工作的产品，包括面罩、口罩、电动注射泵、插管设备以及呼吸阀等。 为了支持大规模的3D打印操作，AP-HP聘请了在医学领域拥有丰富经验的3D打印服务商管理生产任务。医院系统还启动了专用的3D打印在线服务平台，从而快速响应巴黎及其周边地区医院对3D打印零件的需求。 这种在内部建立自己的快速响应供应链的措施，无疑能够有效缓解医疗物资供应短缺的问题。 Carbon、Formlabs、HP、Markforged等大规模生产鼻咽拭子鼻咽拭子采样是目前新冠病毒检查的重要方式，检测拭子也因此成为目前最需要的医疗用品之一。 ●Carbon每周生产超过100万支 自上月开始，Carbon开始采用3D打印技术进行此类产品的制造。根据最新消息，其目前正在扩大鼻咽拭子的生产规模，预计每周可生产超过100万支以支持病毒检测。 Carbon与多家医疗机构合作，开发了具有晶格结构的新型拭子结构，这种特殊的设计不仅减少了材料使用量并缩短了打印时间，而且其特殊的纹理有助于提高试样提取效果。然而由于产品需要特殊的认证和生产设备才能确保安全并符合法规，因此该设计文件并未共享。Carbon M2打印机一次可生产数百支检测拭子，这些产品具有适当的强度和柔性，并且能够高压灭菌。 除此之外，Carbon每周还生产超过 18000个面罩捐赠医护人员。 ●Formlabs每天打印超过十万支 上月，Formlabs称其使用250多台内部3D打印机，每天生产多达15万支检测拭子，用于全美医院和医疗机构的病毒检测，这些医院和医疗机构都面临着检测试剂盒短缺的问题。 Formlabs与Northwell Health和南佛罗里达大学共同开发并测试了鼻咽拭子原型。采用Formlabs的3D打印机和高压灭菌树脂，获得了医院的批准以及FDA一级豁免。 ●惠普采用MJF技术打印PA12检测拭子 惠普正在与哈佛大学以及一些知名医疗中心就采用MJF技术生产鼻咽拭子的验证、测试和监管流程进行研究，一旦获得批准，惠普将联合全球合作伙伴使用其工业级的MJF系统和PA12材料开始批量生产测试拭子。 除了鼻咽拭子外，HP还正在验证并最终完成 3D打印口罩、面罩、面罩调节器、免提门开启器和呼吸器零件的生产。 ●Markforged计划将生产规模扩大到每天10万只 Markforged同样加入到了这场鼻咽拭子的制造中，目前其每天可生产10000只，并计划将生产规模扩大到每天100000只。拭子本身由3D打印的尼龙支座和人造丝尖端组成，其设计考虑了许多重要的性能要求，包括柔韧性和承受机械力或扭转的强度等。经过评估，3D打印的拭子在机械性能方面与商用棉签相似。 Materialise开发3D打印PEEP面罩以应对呼吸机短缺问题呼吸机也是目前较为短缺的医疗资源，为了应对呼吸机的短缺，Materialise开发了一种3D打印的连接器，它能够将医院现有的标准面罩转化为无创的PEEP面罩。这个连接器可以接在氧气供应装置上，用于促进新冠患者的呼吸。该方案可以为患者在上呼吸机前争取更多时间，也可以帮助患者更快地脱离呼吸机，从而把短缺的医疗资源留给需求更迫切的患者。 虽然打印的是一个简单的连接器，但是却使得整个组件具备更强的功能性 虽然3D打印使快速的本地化医疗器械生产成为可能，能够更快地为医院提供解决方案，但它必须符合确保患者与医护人员安全的监管条例。Materialise正在快速推进欧洲与美国的监管注册流程。与此同时，Materliase也在进行临床试验，以测试这个装置在新冠治疗中的作用。最初的结果有望在未来两周内公布。 其他知名企业的行动除上述公司的贡献外，其他业内知名的企业也在贡献力量。 GE Additive组织了由供应链、法律和金融领域的十二位工程师和专家组成的团队共同开发解决方案。 3D打印的呼吸面罩、连接器、呼吸机分配器等 西门子则向全球医疗界开放了其增材制造网络平台，以加快医疗组件的设计和生产。 EOS 、3D Systems、Stratasys、voxeljet等公司也在借助自己的平台体系加入到防护产品的生产中。 业外知名公司也在采用3D打印技术生产医疗用品。4月11日，波音向美国卫生及公共服务部交付了一批可重复使用的面罩（降低医院的消耗率），根据波音官方表示，这批面罩采用3D打印制造。首批交付面罩的数量为2300个，目前计划产能为每周1000个左右，待相关供应链和设备完善后，预计产能会逐步提升。此前，大众集团与空客公司以及位于德国的3D打印公司Mobility Go Additive也展开了跨国计划，采用3D打印制造面罩便是其中的一部分。 END 目前看来，国外3D打印企业发挥了更突出的作用，然而这与欧美国家的产业政策不无相关。这些国家多控制着产业链顶端，对于中低端的制造业往往转移到其他发展中国家，故而出现了本土在急需产品时所出现的制造能力短缺问题，这也是国外3D打印企业能够发挥更突出作用的重要原因。 而中国是产业规模最大、门类最齐全、国内市场需求最大的一个国家，巨大的内需市场和庞大的、配套齐全的产业门类，让本土3D打印企业在疫情期间能够发挥的作用有限。 面对疫情，3D打印快速制造的优势确实解决了一些国家产品供应短缺的问题，也让该技术更加深入人心；然而，抛开这一特殊阶段，3D打印的发展和应用终归还是要回到它的本来轨道上，本土3D打印企业则需要有更多的思考。回到文章开始，在国内制造业如此强大的环境下，3D打印企业该如何另辟蹊径？ 欢迎转发联系笔者：2396747576;技术交流和资料下载群：867355738；网址：延伸阅读： 1.从设计、材料到工艺，从定制到批量生产，3D打印为抗击疫情贡献力量 2.国内对3D打印医疗器械的生产、应用有哪些严格要求和限制

深圳国际增材制造、粉末冶金与先进陶瓷展览会（Formnext + PM South China）日前分别与两个国际知名先进制造团体和协会—德国亚琛增材制造中心（ACAM）及德国机械设备制造业联合会（VDMA）正式达成合作关系。这是继与粉末冶金产业技术创新战略联盟（CPMA）和中国硅酸盐学会陶瓷分会合作后的又一次强强联合。本次合作将集结一众行业领先专家，将德国最前沿的增材制造、粉末冶金和先进陶瓷技术和产品带到中国市场，共同推动国内制造业的蓬勃发展。   Formnext + PM South China是国内增材制造、粉末冶金与先进陶瓷领域的专业展览会，将于2020年9月9至11日在深圳国际会展中心举行。坐落于大湾区的主要城市之一，展会将重点关注中国市场，贯穿材料、粉末冶金、增材制造及后处理等一系列先进的材料、技术、设备以及产品，为中国乃至亚洲的制造业带来全新的商贸机遇。 Formnext + PM South China 的理念是将包括增材制造、粉末冶金以及先进陶瓷在内的前沿材料、技术设备以及解决方案真正融入到产品制造的加工过程中，从而缩短周期周期、降低成本和提高产品质量。主办方希望通过与中外四家知名协会的合作突显出这一点。ACAM将在展会期间与主办方共同举办Discover 3D Printing研讨会，展示德国最新的增材制造技术和应用。VDMA将以展团形式组织旗下会员企业参展，在扩大其海外市场的同时促进中国制造业企业的发展。CPMA与中国硅酸盐学会陶瓷分会与主办方建立深度合作关系，将联手打造粉末冶金与先进陶瓷产业相关论坛活动，并组织代表参观展会。 德国制造领域品牌协会的加盟助推展会开拓国际增材领域市场 ACAM于2015年正式成立，致力于为制造企业提供一站式的增材制造专业技术。中心多年来积累了不同先进科研领域的专业知识，并通过提供联合研发、咨询、专业技术培训和教育服务、软件和系统工程以及定制服务，帮助企业应对增材制造技术在应用中的挑战。部分ACAM的成员包括丹佛斯、弗劳恩霍夫、林德集团、欧瑞康、大隈、丰田及大众等。 VDMA成立于1892年，在机械工程行业中历史悠久，拥有约3,300名成员，是欧洲最大的机械工程组织。VDMA关注制造行业经济、技术及科技信息，目标是捍卫所有机械制造业从业者的经济利益。在有着丰富的技术专长、行业知识及清晰定位下，VDMA不论在公众、科学及行政层面上都受到众多企业和政策制定者的认可。 知名国内联盟强强合作融汇粉末冶金及先进陶瓷技术粉末冶金产业技术创新战略联盟（简称CPMA）成立于2010年，团结了粉末冶金新材料、机械、装备及汽车、电力电子等上下游应用领域的主要高校、科研机构、骨干企业及用户单位，是为粉末冶金等战略性新兴产业提供全方位创新服务的新型组织。作为国家科技部产业技术创新试点联盟，CPMA致力于在粉末冶金企业与科研机构、高等学校之间、上下游产业之间建立有效运行的产学研合作新机制，实现联盟成员的共同发展。 中国硅酸盐学会陶瓷分会是全国陶瓷行业的前沿资讯、高端学术成果聚集高地，旨在团结广大科技工作者，开展国内外学术交流活动，促进科技人才的成长。学会各会员单位展现一批又一批先进陶瓷行业具有原创性或创新性的研究成果，推动中国先进陶瓷新技术的繁荣和发展，在新常态下加快推进陶瓷产业创新升级。 除此之外，中国先进陶瓷产业联盟及陶瓷3D打印产业联盟也将对展会给予大力支持，深化产学研合作，将有效扩大展会影响力。 主办方与四大组织寄语：走进来+引出去，联动产业链上下游广州光亚法兰克福展览有限公司副总经理梁志超先生表示：“我们很高兴与ACAM和VDMA正式确立合作伙伴关系。我们希望将德国的先进应用案例及解决方案带到中国，给国内工程师和应用客户一些新的想法及启发，从而加快增材制造技术大规模的应用落地。” 新之联伊丽斯（上海）展览服务有限公司总经理朱啸峰先生表示：“内有CPMA和中国硅酸盐学会陶瓷分会促进国内产学研合作，外有ACAM和VDMA帮助提升展会国际化水平，这种合作优势将进一步加强国内外增材制造、粉末冶金与先进陶瓷新成果、新技术的交流，为行业人士打造一个更广阔的商贸交流平台。” ACAM常务董事及合伙人Dr-Ing Kristian Arntz表达了对新展会的期望及双方合作背后的理念。Dr-Ing Arntz表示：“我们很高兴将会为中国乃至亚洲的制造企业提供增材方面的培训、咨询和研发等相关服务。随着中国市场的蓬勃发展，增材制造在各行各业日益广泛的应用及对企业的帮助越来越大，我们预计这将是一场非常成功的展会。” VDMA增材制造小组常务董事Dr Markus Heering分享：“对于VDMA内150间增材制造成员公司而言，Formnext + PM South China提供了一个直接的途径，让我们有机会在进入不断增长的中国市场的同时，加强行业交流，大力促进我们与中国增材制造行业乃至中国制造业的紧密协作。此外，我们也希望通过与业内合作伙伴联手参与本次展会，进一步巩固法兰克福的Formnext展会在增材制造业界的地位，领先全球。” 粉末冶金产业技术创新战略联盟秘书长韩伟表示：“Formnext + PM South China展会将传递粉末冶金行业的最新资讯，全方位展示行业领先科技成果。希望借助这个平台，挖掘更多行业机遇，更好地促进相关企业发展。届时，我们将组织粉末冶金材料和设备企业，以及装备、汽车、电力电子等应用领域的用户参加展会，为行业呈现一场商贸交流盛宴。” 中国硅酸盐学会陶瓷分会长期与展会主办方保持着良好的合作关系，双方曾合作举办过多场高端学术活动。陶瓷分会工业陶瓷专委会主任吴建锋谈及Formnext + PM South China时说：“我很高兴看到中德两个品牌展会的强强联手。先进陶瓷材料在众多工业领域、高科技领域和新型产业中的应用越来越广泛，行业发展前景广阔，我们期待在展会上涌现更多优秀成果和创新思想。” 众多业内领先品牌已确认和计划参加首届展会，包括3D SYSTEMS、3DCERAM、Artec 3D、GF加工方案、GKN 吉凯恩、SLM 斯棱曼激光科技、昶丰、德国新帕泰克、光韵达、泓利、慧金、拉塞尔、龙鼎、摩方材料科技、挪视光学显示、清研智束、顺德诺恩、先临三维、星特烁、一道、赢创、中瑞科技、中体、众德祥等。 Formnext + PM South China – 深圳国际增材制造、粉末冶金与先进陶瓷展览会由广州光亚法兰克福展览有限公司及新之联伊丽斯（上海）展览服务有限公司联合举办，属于一系列国际性行业展会之一，其他展会包括: •Formnext–法兰克福国际精密成型及3D打印制造展览会：2020年11月10至13日，德国，法兰克福 •Formnext+PM South China–深圳国际增材制造、粉末冶金与先进陶瓷展览会：2020年9月9至11日，中国，深圳 •Formnext Forum Tokyo：2020年9月24至25日，日本，东京 •Asiamold–广州国际模具展览会：2020年，中国，广州 •Rosmould–俄罗斯国际模具、原型及3D打印制造技术展览会：2020年6月8至10日，俄罗斯，莫斯科 公众号：formnext-pm 广州光亚法兰克福展览有限公司 电话: +86 20 3825 1558…

0 引言 增材制造(additive manufacturing，AM)技术(也称为3D打印技术)是20世纪80年代后期发展起来的新型制造技术。2013年美国麦肯锡咨询公司发布的“展望2025”报告中，将增材制造技术列入决定未来经济的十二大颠覆技术之一。目前，增材制造成形材料包含了金属、非金属、复合材料、生物材料甚至是生命材料，成形工艺能量源包括激光、电子束、特殊波长光源、电弧以及以上能量源的组合，成形尺寸从微纳米元器件到10 m以上大型航空结构件，为现代制造业的发展以及传统制造业的转型升级提供了巨大契机。增材制造以其强大的个性化制造能力充分满足未来社会大规模个性化定制的需求，以其对设计创新的强力支撑颠覆高端装备的传统设计和制造途径，形成前所未有的全新解决方案，使大量的产品概念发生革命性变化，成为支撑我国制造业从转型到创新驱动发展模式的转换。 增材制造已经从开始的原型制造逐渐发展为直接制造、批量制造；从3D打印，到随时间或外场可变的4D打印；从以形状控制为主要目的的模型、模具制造，到形性兼具的结构功能一体化的部件、组件制造；从一次性成形的构件的制造，到具有生命力活体的打印；从微纳米尺度的功能元器件制造到数十米大小的民用建筑物打印，等等，增材制造作为一项颠覆性的制造技术，其应用领域不断扩展。 经过近40年的发展，增材制造技术面向航空航天、轨道交通、新能源、新材料、医疗仪器等战略新兴产业领域已经展示了重大价值和广阔的应用前景，是先进制造的重要发展方向，是智能制造不可分割的重要组成部分。增材制造技术是满足国家重大需求、支撑国民经济发展的“国之重器”，已成为世界先进制造领域发展最快、技术研究最活跃、关注度最高的学科方向之一。发展自主创新的增材制造技术是我国由“制造大国”向“制造强国”跨越的必由之路，对建设创新型国家、发展国民经济、维护国家安全、实现社会主义现代化具有重要的意义。 1 发展现状 2018年，全球增材制造产业产值达到 97.95 亿美元，较2017年增加24.59亿美元，同比增长33.5%；全球工业级增材制造装备的销量近20 000台，同比增长17.8%，其中金属增材制造装备销量近2 300台，同比增长29.9%，销售额达9.49亿美元，均价41.3万美元。以美国 GE公司为代表的航空应用企业开始采用增材制造技术批量化生产飞机发动机配件，尝试整机制造，并计划2021年启用一万台金属打印机，显示了增材制造技术的颠覆性意义。相应地，欧洲及日本等发达地区和国家也逐渐把增材制造技术纳入未来制造技术的发展规划中，比如欧盟规模最大的研发创新计划“地平线2020”，计划7年内(2014—2020)投资800亿欧元，其中选择10个增材制造项目，总投资2300万欧元；2019年，德国经济和能源部发布《国家工业战略2030》草案中，将增材制造列为十个工业领域 “关键工业部门”之一；2014年日本发布的《日本制造业白皮书》中，将机器人、下一代清洁能源汽车、再生医疗以及3D打印技术作为重点发展领域；2016年，日本将3D打印器官模型的费用纳入保险支付范围。 我国增材制造技术和产业发展速度快，规模稳步增长，技术体系和产业链条不断完善，产业格局初步形成，支撑体系逐渐健全，已逐步建立起较为完善的增材制造产业生态体系。根据中国增材制造产业联盟的统计，在2015—2017年三年间，我国增材制造产业规模年均增速超过30%，增速高于世界平均水平；我国本土企业实现快速成长，涌现出先临三维、铂力特、华曙高科等一批龙头企业，产业发展速度加快。 1.1 创造能力在不断提升 增材制造在相关国家科技计划的持续支持下，已为我国航空航天、动力能源领域高端装备的飞跃发展和品质提升作出了重要贡献。目前我国已初步建立了涵盖3D打印金属材料、工艺、装备技术到重大工程型号应用的全链条增材制造的技术创新体系，整体技术达到国际先进水平，并在部分领域处于国际领先水平，如我国采用激光熔覆沉积技术实现了世界上最大、投影面积达16 m2的飞机钛合金整体承力框的增材制造；制造出了长达1.2 m的世界最大单方向尺寸的激光选区熔化钛合金制件，解决了传统方法难以实现的极端复杂结构的多结构、功能集成整体制造难题。同时，我国在增材制造技术的研究和产业发展方面已经形成一定的规模，从增材制造前处理模块产业到中游的设备制造和材料生产产业，再到下游的技术服务商和客户群体，已形成小规模的产业链。 我国于2016年底建立了支撑增材制造技术发展的研发机构——国家增材制造创新中心，旨在开发创新型增材制造工艺装备，专注于服务产业的共性技术研究，推进增材制造在各领域的创新应用，聚焦技术成熟度介于4—7级的产业化技术的孵化与开发，为我国增材制造领域提供创新技术、共性技术以及信息化、检测检验、标准研究等服务。同时一批省级增材制造创新中心也相继成立或宣布筹建，形成了国家级、省级增材制造创新中心协同布局的发展格局，逐渐形成以企业为主体、市场为导向、政产学研用协同的“1+N”增材制造创新体系。 1.2 产业规模快速增长 我国增材制造产业仍处于快速发展阶段，产业规模逐步增长。2018年，中国增材制造产业产值约为130亿元，相较于2017年的100亿元，同比增长30%。根据中国增材制造产业联盟对40家重点联系企业的统计结果显示，2018年，这些企业的总产值达40.63亿元，比2017年的32.83亿元增加7.8亿元，同比增长23.8%。2018年，中国增材制造装备保有量占全球装备保有量的10.6%，仅次于美国(美国的该参数为35.3%)，位居全球第二。 我国增材制造产业已初步形成了以环渤海地区、长三角地区、珠三角地区为核心，中西部地区为纽带的产业空间发展格局。其中，环渤海地区是我国增材制造人才培养中心、技术研发中心和成果转化基地。长江三角洲地区具备良好经济发展优势、区位条件和较强的工业基础，已初步形成了包括增材制造材料制备、装备生产、软件开发、应用服务及相关配套服务完整的增材制造产业链。珠三角地区，随着粤港澳大湾区建设的推进，增材制造产业将得到进一步集聚。中西部地区，陕西、广东、湖北、山东、湖南等省份是我国增材制造技术中心和产业化发展的重点区域，集聚了一批龙头企业和重点园区。 1.3 应用领域持续拓展 增材制造技术应用已从简单的概念模型、功能型原型制作向功能部件直接制造方向发展，各领域应用持续拓展，尤其在航空、航天、医疗等领域的应用更为深入。以北京航空航天大学、西北工业大学、北京煜鼎增材制造研究院有限公司、西安铂力特增材技术股份有限公司为代表的金属增材制造产学研链条高校和企业，已初步建立了涵盖3D打印金属材料、工艺、装备技术到重大工程型号应用的全链条增材制造的技术创新体系，整体技术达到了国际先进水平，并在部分领域居于国际领先水平。除此之外，在航空航天领域，中国航空发动机集团成立了增材制造技术创新中心，旨在推动增材制造燃油喷嘴等零部件逐步走向规模化应用；2018年发射的嫦娥四号中继卫星搭载了多个采用增材制造技术研制的复杂形状铝合金结构件。在医疗领域，目前已有5个3D打印医疗器械获得CFDA(中国食品药品监督管理总局)批准上市，尤其是2019年初，第二类医疗器械定制式增材制造膝关节矫形器获批上市，标志着CFDA认证的增材制造医疗器械正从标准化走向个性化。在消费领域，先临三维科技股份有限公司量产3D打印鞋的数量已超过一万双，显示了3D打印技术在制鞋行业中的应用前景。 2 问题与挑战 从总体研究和产业发展来看，与大多数“一带一路”新兴国家相比，我国增材制造技术处于绝对领先地位，但与欧洲、美国、日本等发达地区和国家相比，我国在基础理论、关键工艺技术以及高端装备等方面仍存在较大的差距。在高端增材制造装备商业化销售市场，美国和德国还占据着绝对优势；我国高端增材制造装备的核心元器件和商用软件还依赖进口；系统级创新设计引领的规模化工业应用还主要在美欧国家。欧美日等发达地区和国家借助资金、人才、技术和市场的优势，在增材制造与激光制造基础理论、核心器件、工艺和装备、产业应用等方面均处于领跑水平。我国增材制造研究及产业发展面临的问题和挑战主要包括以下几个方面。 2.1 原始创新和变革性技术不足 近些年增材制造具有变革性的技术均来源于国外，一些显著影响增材制造全局的重大技术进步都来自于美欧国家，如德国的电子束高效增材制造装备、MIT和惠普的金属粉末床黏结剂喷射打印技术、空客公司的增材制造专用铝合金Scalmalloy等。国内相关技术仍然处于跟跑位置，原始创新能力有待加强和引导。 2.2 自主创新和标准的体系尚待完善 从技术创新层面看，知识产权和专利技术一直是各国抢占战略制高点的主要战场。目前以欧、美、日等发达国家和地区构建的专业技术壁垒对我国企业在增材制造和激光制造领域的布局和研究产生了较大程度的冲击。为打破国外技术壁垒和封锁，拥有一套核心自主知识产权体系是我国发展增材制造产业的重中之重。标准层面来看，技术标准研究往往引领产业发展，如何推行完善的行业准则，使增材制造和激光制造的产品符合商业化的应用是我国增材制造和激光制造标准化发展的瓶颈。因此，建立完善的专用材料、工艺和设备，以及产品的检测和评价规范与标准也是未来所面临的挑战之一。 2.3 增材制造形性主动控制难度大 控形与控性是增材制造工艺的两个重要考察指标。但是，增材制造过程中材料往往存在强烈的物理、化学变化以及复杂的物理冶金过程，同时伴随着复杂的形变过程，以上过程影响因素众多，涉及材料、结构设计、工艺过程、后处理等诸多因素，这也使得增材制造过程的材料—工艺—组织—性能关系往往难以准确把握，形性的主动、有效调控较难实现。因此，基于人工智能技术，发展形性可控的智能化增材制造技术和装备、构建完备的工艺质量体系是未来增材制造面临的挑战之一。 2.4生物增材制造器官功能化困难 生物制造是未来的重点发展方向。现有生物墨水体系仿生度低、可打印性差、种类少，打印工艺稳定性及效率低、与生物墨水匹配性差，打印组织结构存在营养物质输送局限，因而无法实现真正功能化。未来需要攻关的关键核心技术包括：高精度微观仿生设计及单细胞微纳跨尺度建模与组装；多尺度、多组织的生物3D打印高效调控技术；血管自组装与网络建立；保证打印大体积组织的维持、存活的生物反应器的制造。随着生物医用材料从“非活体”修复到“活体”修复的趋势转变，生物制造面临的战略性前瞻性重大科学问题包括：如何实现生物医用材料的活性化、功能化构建，甚至构建功能性组织器官，满足组织器官短缺、个性化新药研发等重大需求。 3 方向发展 过去五年，增材制造实现了爆发式发展，从一个个的研究点发展为一个热点的科学技术领域。目前增材制造研究覆盖了增材制造新原理、新方法、控形控性原理与方法、材料设计、结构优化设计、装备质量与效能提升、质量检测与标准、复合增材制造等全系统，成为较为完整的学科方向。我国增材制造的发展要基于科学基础的研究，面向国家战略性产品和战略性领域的重大需求，瞄准世界先进制造技术与产业发展的制高点，抓住我国“换道超车”的历史性发展机遇，从而为我国2035年成为世界制造强国的重大战略目标提供支撑。为此，要以增材制造的多学科融合为核心，通过多制造技术融合、多制造功能融合，向制造的智能化、极端化和高性能化发展，必须通过自主创新重点掌握如下制造技术与装备。 3.1 加强基础科学问题研究 由于增材制造技术的发展历史较短，随着技术的发展，很多传统的机理研究理论无法应用于增材制造的物理环境和成形机制。从基础科学入手加强增材制造新问题的研究是首先需要面对的科研方向。在近期内需要解决的科学问题主要有： (1)金属成形中的强非平衡态凝固学。由于增材制造过程中的材料与能量源交互作用时间极短，瞬间实现熔化—凝固的循环过程，尤其是对于金属材料来说，这样的强非平衡态凝固学机理是传统平衡凝固学理论无法完全解释的，因此建立强非平衡态下的金属凝固学理论是增材制造领域需要解决的一个重要的科学问题。 (2)极端条件下增材制造新机理。随着人类越来越迫切的探索外太空的需求，增材制造技术被更多地应用于太空探索领域，人们甚至希望直接在外太空实现原位增材制造，这种情况及类似极端条件下的增材制造机理以及增材制造制件在这种服役环境下的寿命和失效机理的研究将是相关研究人员关注的问题。 (3)梯度材料、结构的增材制造机理。增材制造是结构功能一体化实现的制造技术，甚至可以实现在同一构件中材料组成梯度连续变化、多种结构有机结合，实现这样的设计对材料力学和结构力学提出了挑战。 (4)组织器官个性化制造及功能再生原理。具有生命活力的活体及器官个性化打印是增材制造在生物医疗领域中最重要的应用之一，但无论是制造过程的生命体活力的保持，还是在使用过程中器官功能再创机理的研究，都还处于初期阶段，需要多个学科和领域的专家学者共同努力。 3.2 解决形性可控的智能化技术与装备 增材制造过程是涉及材料、结构、多种物理场和化学场的多因素、多层次和跨尺度耦合的极端复杂系统，在此条件下，“完全按照设计要求实现一致的、可重复的产品精度和性能”以及“使以往不能制造的全新结构和功能器件变为可能”是增材制造发展的核心目标。结合大数据和人工智能技术来研究这一极端复杂系统，在增材制造的多功能集成优化设计原理和方法上实现突破，发展形性主动可控的智能化增材制造技术，将为增材制造技术的材料、工艺、结构设计、产品质量和服役效能的跨越式提升奠定充分的科学和技术基础。在此基础上，发展具有自采集、自建模、自诊断、自学习、自决策的智能化增材制造装备也是未来增材制造技术实现大规模应用的重要基础。同时，重视与材料、软件、人工智能、生命与医学的学科交叉研究，开展重大技术原始创新研究，注重在航空航天航海、核电等新能源、医疗、建筑、文化创意等领域拓展增材制造技术的应用，是我国增材制造技术可望引领世界的关键之所在。形性主动可控的智能化增材制造技术和装备的发展将有望带动未来增材制造技术的前沿发展，从而提升增材制造技术应用的可靠性，创造出颠覆性新结构和新功能器件，更好地支撑国家及国防制造能力的提升。 3.3 突破制造过程跨尺度建模仿真及材料物性变化的时空调控技术 增材制造过程中材料的物性变化、形态演化以及组织转化极大地影响了成形的质量和性能，是增材制造实现从“结构”可控成形到“功能”可控形成的基础和关键核心。开展增材制造熔池强非平衡态凝固动力学理论研究、“制造过程的纳观-微观-宏观跨尺度建模仿真”技术研究，以及“微米-微秒介观时空尺度上材料物性变化的时空调控”研究，是提高我国增材制造领域竞争力、突破技术瓶颈的重要基础。 以功能需求为导向，主要研究针对高分子、陶瓷等有机/无机非金属材料，甚至细胞、因子、蛋白等生物活性材料的增材制造工艺，进行兼具成形性能和功能要求的制造过程纳观-微观-宏观跨尺度建模仿真，以及微米-微秒介观时空尺度上的原位和透视观测技术与装置的研究与开发，建立相应的多尺度、多场计算模拟模型，在高时空分辨率下，研究和揭示非金属、生物材料、细胞等在挤出、喷射、光固化等典型增材制造过程中的物性变化、形态演化、组织转化甚至细胞的基因转入等细节过程及其影响因素，掌握工艺现象的本质原理和成形缺陷的形成机制，为改进和提高现有工艺水平、提升制件质量、突破技术瓶颈奠定理论基础。在此基础之上，与人工智能、大数据和深度学习等技术结合，突破先进智能材料、柔性材料、响应性材料、生物活性墨水的增材制造关键技术工艺，研究打印过程中以及打印后材料物性变化规律和调控规律。 3.4 注重发展未来颠覆性技术 太空打印、生物打印(生物增材制造)是增材制造两个具有颠覆性引领性质的重大研究方向，它们既关系到我们的空天科技及生命科学前沿，又直接关系到我们的国防安全及健康生活。 太空打印可以以小设备制造大装置，可以在太空制造巨型太阳能电站，建立月基发射基地，乃至发展成太空装备新材料，实现把制造搬到天空去的美好愿望。太空打印是我们走向太空的阶梯。 生物打印已经在人工心肺制造方面显示了良好的开端，我国应大力发展生物打印技术，实现新一代智能型医疗器械、生物机械装置及体外生命系统等的原创性技术工艺的突破，从而占领基础研究和产业应用的制高点，实现我国新型生物医疗器械领域的自主创新及转型升级。 4 发展思路 增材制造是我国实体经济转型升级的利器。围绕国家制造业强国战略，针对国民经济和国防安全的需求，增材制造应开展新材料、新结构、智能控制、组织和性能调控、精度调控等研究，为增材制造主动形性调控和智能化发展奠定基础。我国在增材制造领域正处在高速发展期，但是与欧、美、日等发达国家和地区相比，我国增材制造技术及设备还处于劣势，所以推进增材制造技术和装备的升级和革新显得尤为重要，这也是我国抢占战略制高点的重要环节。为此要推动高可靠、高性能、高精密增材制造工艺与装备及其配套技术的创新性发展。在生物增材制造领域，聚焦组织器官重建，重点围绕细胞/组织/器官芯片打印等进行生物增材制造核心技术、工艺及装备开发的研究，以攻克组织器官再造技术瓶颈，尽快实现皮肤等软组织修复产品、血管、软骨、膀胱等简单结构组织器官及肿瘤等病理模型的制造，在临床、个性化药物筛选与病理研究、组织再生医疗和细胞治疗等领域初步应用，以期提升我国生物制造核心技术水平，使之实现国际 “并跑”甚至“领跑”。 增材制造的发展将遵循“应用发展为先导，技术创新为驱动，产业发展为目标”的原则。应用方面需结合增材制造工艺特点进行产品设计和优化、创新型应用的开发、个性化定制生产等，以拓展增材制造的应用领域；利用增材制造云平台等新模式拓展增材制造的应用路径；结合增材制造设备和技术的高精高效发展特点，应提高增材制造批量化生产能力，拓展领域规模化应用；结合增材制造设备的多样化生产特点，可推广增材制造产品在社会各行各业的应用。同时，产业可持续发展方面，力求建立健全的增材制造产业标准体系，结合云制造、大数据、物联网等新兴技术及其他基于工业4.0的智能集成系统，促进增材制造设备和技术的全面革新，培育一批具有国际竞争力的尖端科技和制造企业，最终实现增材制造产业的快速可持续发展。生物增材制造需有效促进先进技术转化应用落地，构筑总产值达千亿元的生物增材制造创新产业体系，培育生物增材制造产业国际性领军企业，带动我国再生医学、生物材料、医学工程等多个相关产业快速发展。 作者简介： 卢秉恒，男，1945年生，中国工程院院士，西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室教授、博士研究生导师，《中国机械工程》第五届编委会主任。研究方向为先进制造技术。

导读：美国航空航天的发展，成就GE航空和GE增材；而与美国的差距，让国内航空航天领域金属3D打印市场的需求缺口远远超过美国，这也将催生出中国金属3D打印世界巨头。（本文内容由亿欧网首发） 航空航天领域一直是科技发展的最前沿，聚集了一个国家众多的高精尖技术。因此，航天科技水平也是国家工业实力的体现。 作为航空航天领域的技术结晶，时下最新升空的飞行器中的许多重要零部件——如C919大型客机发动机中的“燃油喷嘴”、航天卫星上的“支架”——都是由金属3D打印技术制造。这在十几年前，还只能出现在科幻小说中。 科创板3D打印第一股铂力特（688333）就是研发金属3D打印技术中的佼佼者，自2011年成立起便专注于工业级金属3D打印。目前，铂力特已经自主研发了十余个型号的3D打印设备，其3D打印零件产品也已经应用于民用飞机、先进战机、无人机、新型导弹、空间站和卫星等高精尖领域。 近几年，铂力特发展迅速，2016年至2019年，该公司营收从1.6亿元增长至3.2亿元，复合年均增长率达到26%。 但是，如今70%的3D打印企业都面临亏损。这种局面之下，铂力特将如何保持盈利？同时，在国内蓬勃发展的航空航天产业强势驱动下，其能否成长为本土金属3D打印巨头？ “买”出来的3D打印巨头 金属3D打印由于可以快速制造复杂精密构件，还可以降低材料成本、减轻材料重量，被广泛应用于航空航天、汽车工业、船舶制造、能源动力、医疗健康等众多前沿科技领域。 纵观全球金属增材制造市场，目前行业头部公司主要包括：德国EOS、美国3D systems（DDD.NYSE）、德国SLM solution（ETR: AM3D）以及美国GE增材（GE.NYSE）。如果分析已上市的3D systems和SLM solution的财报，就会发现它们2018年都处于亏损状态，分别亏损4600万美元、1338万欧元。 反观铂力特，虽然营收规模与3D systems和SLM Solution仍有一些差距, 但其净利润在2016年至2019年间一直保持增长，从3132万元增至7361万元。 利润能保持增长也得益于铂力特与航空航天领域的紧密结合，目前，铂力特过半的营收都来自于航空航天领域，2018年该公司在航空航天领域营收1.8亿元，占总营收的62%。 值得注意的是，营收的一大部分也来自于3D打印定制化产品，2018年铂力特3D打印定制化产品贡献了该公司42%的营收。 铂力特客户所属行业营收占比 这也让铂力特和美国GE增材有了一些相似之处。有趣的是，铂力特与GE增材制造公司曾于2017年和2018年先后获得“全球3D打印OEM奖（企业）”。 美国GE增材是一家全球领先的金属3D打印装备及服务供应商，与铂力特不同，GE增材单从名字上就能看出其与通用电气有着必然的联系，而它也正是通用电气这个市值超过600亿美金的庞然大物在3D打印领域的部署企业。 这个创立于1892年的世界最大技术和服务业务跨国公司，经过百年的发展，其业务已经涵盖了航空发动机、电气设备、航空服务、工业系统等多个领域。 而GE增材的发展一直依托于GE航空这个强有力的“靠山”，航空发动机燃油喷嘴也是GE增材实现快速发展的“诱因”。 燃油喷嘴是发动机燃烧室中的关键零部件，它决定了燃油的稳定燃烧以及燃烧效率。 GE新喷嘴头将20个组件合而为一 2010年，GE航空成立增材制造部门，在2012年GE成功用增材制造的方式制造了第一个燃油喷嘴，而为了保证服务稳定性，财大气粗的GE开启了在3D打印领域的疯狂收购。 2012年GE先是收购Morris Technologies，使其初步具备了一定的3D打印技术服务能力；2013年，收购意大利航天公司AVIO，掌握了“电子束选区熔融技术”技术，并用于制造钛铝合金低压涡轮机叶片； 2016年，GE先后斥资6.85亿美元以及5.99亿美元收购了两家世界领先的金属3D打印公司，瑞典Arcam与德国Concept Laser。随后，在整合了行业众多优质资源后，GE Additive公司（GE增材）成立。 至此，GE一跃成为全球最大的3D打印厂商，也完成了从增材制造应用向增材制造装备及服务供应商的转变。如今，GE增材已经打印了超过3万个航空发动机燃油喷嘴，并实际应用于其最先进的“LEAP发动机”中，空客A320 NEO、波音737 MAX和中国国产C919大型客机都采用了Leap引擎。 GE的成功可以复制 虽然，大规模的收购让GE快速切入金属3D打印领域，并成为这一领域的领头企业，但这一切的背后，GE航空功不可没。 GE航空是世界领先的民用、军用、公务和通用飞机喷气及涡桨发动机、部件和集成系统制造商，全球每2秒钟就有一架应用GE发动机技术的飞机起飞，而它的发展也可以看作是美国航空产业发展的缩影。 100年前，从GE研发的涡轮增压器首次解决飞机发动机在高海拔地区性能减弱的问题开始，GE正式进入航空领域。随后，GE航空相继创造了很多“第一”，其研发了美国第一台喷气式发动机、世界第一台大“涵道比”涡扇发动机、旗下CFM56系列发动机更是成为航空史上首个实现10亿飞行小时的发动机系列。 可以说，GE推动了美国航空产业的发展，而美国航空产业也成就了GE航空。百年的资源积累，让GE增材能够与自身产业快速融合，与其他金属3D打印公司为了业务四处奔波不同，仅仅是来自GE航空的需求就足够竞争对手“眼红”，不仅如此，GE医疗、GE工业也将继续推动其3D打印业务发展。 GE9X发动机上的3D打印部件 与GE增材不同，市值仅37亿元的铂力特背后并没有其他强大的业务线支撑，资金实力也不足以整合收购业内巨头。但相同的是，它们都背靠各自国家的航空航天产业，而铂力特的客户也是中国航空工业集团有限公司、中国航空发动机集团有限公司、中国航天科工集团有限公司等在中国航空航天领域拥有垄断地位的超级巨头。 除此之外，我国在航空航天领域的全力追赶，也给了铂力特一个成长为世界巨头的机会，GE航空正是抓住了同样的机遇才奠定了当前的市场地位。 先看民用、军用飞机领域，根据《World Air Force 2018》报告统计数据，中美两国的航空装备存在着相当大的差距。从数量上看，中国军用飞机数量仅为3036架，而美国军队飞机数量高达13407架。我国军机更新换代，飞机种类、数量提升空间巨大。而民用飞机市场同样拥有巨大潜力。据中国商飞预测，未来二十年，中国航空市场价值约1.4万亿美元。 我国新一代军机普遍使用3D打印技术 再看航天领域，在过去的2019年里，中国的航天发射总次数达到34次，连续两年成为全球年度航天发射次数最多的国家。2020年也被称之为“航天超级年”，这一数字将有望突破40次。不仅如此，北斗导航卫星全球系统、探月工程、载人空间站等重大航天计划的稳步推进，也让中国航天产业的前景一片光明。 眼下，铂力特金属3D打印设备的技术参数已经基本追上世界巨头德国EOS公司同类产品水平，其所生产的S500、S600等大型SLM设备解决了我国大型航空航天精密复杂构件的生产制造瓶颈问题；S310型号设备也通过了空中客车公司认证，成为空客A330机型增材制造项目主要设备。 铂力特大尺寸金属3D打印产品 同时，铂力特增材制造的零件已经批量应用于7个飞机型号、4个无人机型号、7个航空发动机型号、2个火箭型号、3个卫星型号、 5个导弹型号、2个燃机型号、以及1个空间站型号。 接下来，随着我国航空航天产业的不断发展，铂力特受益可期。除此之外，中国作为“世界工厂”，在其他工业领域也将为铂力特带来巨大的“舞台”。金属加工所及之处，3D打印都有机会。 美国航空航天的发展，成就GE航空和GE增材；而与美国的差距，让国内航空航天领域金属3D打印市场的需求缺口远远超过美国，这也将催生出中国金属3D打印世界巨头。 欢迎转发联系笔者：2396747576;技术交流和资料下载群：867355738；网址：延伸阅读： 1.GE9X发动机：多材料金属3D打印航空应用的集大成者 2.GE喷嘴真相：3D打印制造的仅是喷嘴头，但效益空前巨大

近年来，金属3D打印正迅速成为最受欢迎的工业制造技术之一。它可以生产传统工艺无法制造的形状和特征，包括晶格、有机拓扑和复杂型芯结构以及冷却流道等。激光粉末床熔融技术（SLM）通过有选择地逐层熔化金属粉末直到形成零件，可生产出具有良好表面光洁度的铝、钢、镍以及钛合金零件。 SLM技术制造的17-4PH不锈钢皮带齿轮 SLM技术在航空航天领域具有可观的应用价值，并具有广泛的应用案例，波音777X所配备的GE9X发动机上面有数百种金属3D打印零件（点击）。3D打印部件比其前代产品具有更好的性能，更轻的重量和更少的组装部件。仅燃料成本的节省就足以证明GE Additive对金属3D打印基础设施、研发和质量保证的投入是完全合理的。 对于GE而言，这不是一夜之间的突然成功，而是研究、测试和工程的战略协调结果。在过去的十年中，GE收购了主要的金属3D打印服务商、原始设备制造商以及原材料供应商，以确保其供应链的安全。但是，那些没有能力进行收购行为的公司如何尽快的使用金属3D打印来增加工业附加值呢？当前，最好的方式是采用该技术为工业装配的内部组件增加价值。 复杂形状可能很难用传统工艺生产，但对于3D打印而言则相对简单 SLM技术多用于具有较高准入门槛的行业，也是所有3D打印技术中产品化最为复杂的技术。它对金属粉末的规格以及操作人员的个人防护有特定的要求，对成功完成打印和后处理需要有稳定的惰性气体供应以及一系列的设备要求。由于这些额外的费用和附加设备，许多公司采用外协来使用该技术，自己只提供设计。 除了快速原型制作之外，SLM技术多用于创建专门设计的轻量级组件。对于应用领域，3D打印定制组件是一种简单的方法。采用3D打印制造的铝合金，可以直接替代传统的金属铸件。对于泵和压缩机壳体，3D打印的替代品通常可以使用相同的设计文件，并在1-2周内按需生产单个零件，而如果交给铸造厂生产则需要数周甚至数月。 金属3D打印可以直接替代铸造部件，图为SLM打印的铝合金泵歧管 SLM技术的另一个优点是部件几乎完全致密而不需要微孔浸渍密封工艺。与工业金属铸件相比，SLM技术具有更多优势，原型和设计修改可以使用与最终产品完全相同的材料进行打印，这样可以快速进行产品验证，加速迭代。 金属3D打印的零件通常隐藏在整个组件中，用来提升整个产品的性能。无论是工业外壳、组合式支架、复杂歧管还是其他特定用途的组件，都可以进行3D打印可行性评估并制定可行的解决方案。工业部件的生产方式正在从传统工艺过渡到金属3D打印。 本期上传： 3dpbm-医疗增材制造-2020调查报告 3dpbm-汽车增材制造-2020调查报告 3dpbm-消费品增材制造-2020调查报告 欢迎转发联系笔者：2396747576;技术交流和资料下载群：867355738；网址：延伸阅读： 1.传统加工技术的代表企业GF推出更加完整的增材制造解决方案 2.发动机涡轮叶片的传统与3D打印制造过程 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：工业生产：从传统工艺过渡到金属3D打印

3月24日，国家科学技术奖励工作办公室公示了2020年度国家科学技术奖的受理项目名单，其中包括国家自然科学奖项目330项、国家技术发明奖通用项目259项以及国家科学技术进步奖通用项目934项。 经梳理发现，增材制造相关有3个项目将分别冲击国家技术发明一等奖和二等奖以及国家自然科学二等奖。 华中科技大学张海鸥教授团队“大型复杂高端零件微铸锻同步超短流程制造技术与装备”提名2020年度国家技术发明奖一等奖。 提名意见 项目组针对大型复杂高端锻件无法高品质短流程制造的“卡脖子”难题，在国基金、重大专项等项目资助下，从顶层制造理论变革出发，颠覆自古整体先铸后锻的认知，首创微铸锻增等材同步制造方法与理论，发明并研发了一批具有自主知识产权和核心竞争力的微铸锻同步制造系列技术与装备。制造品质和效率优于国际同类水平：仅用万吨锻机万分之一压力，获合金钢12级均匀超细等轴晶，远高于传统制造8级，疲劳寿命超过国际航空锻件水平；装备可锻面积全球最大，成形效率为国外顶级水平的3倍，节能90%。突破了上述技术瓶颈，实现了该重大技术和装备的从无到有并产业化以及技术领跑。 该发明已获湖北省技术发明一等奖、日内瓦国际发明展金奖、中国发明特别奖，英国发明展双金奖、以及中国和美国发明专利等。成果已在中航工业、中航发、兵器、中船、中核、GE等单位应用，产品性能获权威机构测试认证和用户充分肯定。 主要完成人 姓名：张海鸥排名：1技术职称：教授工作单位：华中科技大学完成项目时所在单位：华中科技大学 姓名：王桂兰排名：2技术职称：教授工作单位：华中科技大学完成项目时所在单位：华中科技大学 姓名：柏兴旺排名：3技术职称：副教授工作单位：南华大学完成项目时所在单位：华中科技大学 姓名：周祥曼排名：4技术职称：副教授工作单位：三峡大学完成项目时所在单位：华中科技大学 姓名：钱应平排名：5技术职称：教授工作单位：湖北工业大学完成项目时所在单位：华中科技大学 姓名：吴圣川排名：6技术职称：教授工作单位：西南交通大学完成项目时所在单位：华中科技大学 南京航空航天大学顾冬冬教授团队“高性能金属基构件激光增材制造跨尺度形性调控机制”提名2020年度国家自然科学奖二等奖。 提名意见 本项目围绕高性能金属基构件选区激光熔化高精度增材制造的跨尺度形性调控科学难题开展研究，主要科学发现如下：1.发现了微观尺度激光增材制造多相材料组织与界面调控及强韧化机制；2.揭示了介观尺度多相复合粉末激光熔凝及致密化的局部能场调控机制；3.构建了宏观尺度激光增材制造金属基构件材料-结构-性能精确协调原理。 本成果由德国Springer出版英文专著1部，发表SCI收录论文165篇，ESI高被引8篇；本成果8篇代表性论著被SCI他引1869次、EI他引2387次，单篇最高SCI他引837次。他引包括Nature Mater（影响因子38.887）、Prog Mater Sci（23.725）等著名期刊论文；他引作者包括美国、欧洲、中国等20余位院士、ASME、CIRP会士；本成果一系列理论和机制被多个国际知名实验室证实或借鉴。本成果在中航工业成飞、中国商飞、航天149厂等单位型号产品上获得应用验证，获第二十一届中国国际工业博览会高校展区优秀展品奖，推动了高性能金属构件激光增材制造形性调控理论的发展及应用。 主要完成人 姓名：顾冬冬排名：1技术职称：教授所在单位：南京航空航天大学 姓名：戴冬华排名：2技术职称：讲师所在单位：南京航空航天大学 姓名：沈以赴排名：3技术职称：教授所在单位：南京航空航天大学 姓名：李雅莉排名：4技术职称：助理研究员所在单位：南京航空航天大学 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司王淼辉研究员团队“增材制造用金属粉末材料及其应用技术”提名国家技术发明奖二等奖。 项目情况 该项目在对外公布的产权目录中可查阅到八项粉末和制件制备专利，包含H13模具钢、HM1模具钢、颗粒增强铁基合金粉末等，此外还涉及两项标准规范，但未能查找到更多公开信息。 在由北京机科国创牵头并获得2019年度中国机械工业科学技术奖——科技进步类一等奖的“增材制造用金属粉末及其在工模具中的应用”项目中，我们了解到，该项目攻克了雾化过程共性技术和关键技术难题，制订国家、团体标准，有效解决了雾化成粉率低、球形度差、空心粉率高及纯净度低等问题，形成了三大创新，即：创新粉末材料控形控性设计原则，开发出三大系列(铁基、镍基、钴基)十余种金属增材制造专用材料、突破了真空气雾化系统的核心关键技术，设计出满足不同粉末粒度制备需求的系列化气雾化喷嘴、研制了具有自主知识产权真空气雾化制粉装备。成果已在航空航天、汽车、冶金、煤炭、石油化工、电力等行业得到应用，其中注塑模具（SLM）、液压支架（EHLA）、轧辊（EHLA）、燃气轮机转子（LMD）等应用领域取得直接经济效益超4亿元。 因此我们认为，本次受到提名的意义，应当也多与此有关。 主要完成人包括 姓名：王淼辉排名：1技术职称：研究员所在单位：北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 姓名：薛蕾排名：2技术职称：副教授所在单位：西安铂力特增材技术股份有限公司 姓名：陈蕴博排名：3技术职称：研究员所在单位：北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 姓名：葛学元排名：4技术职称：研究员所在单位：北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 姓名：刘栋排名：5技术职称：高级工程师所在单位：北京航空航天大学 姓名：赵晓明排名：6技术职称：工程师所在单位：西安铂力特增材技术股份有限公司 本期上传： 1.增材制造相关详细成果目录 2.《金属构件选区激光熔化增材制造控形与控性的跨尺度物理学机制》 3.《激光增材制造的热力学和动力学多尺度理解》 欢迎转发联系笔者：2396747576;技术交流和资料下载群：867355738；网址：延伸阅读： 1.传统加工技术的代表企业GF推出更加完整的增材制造解决方案 2.9大领域187项全球工程前沿，3D打印覆盖7领域18项工程

近日，Formnext + PM South China 深圳国际增材制造, 粉末冶金及先进陶瓷展览会与德国机械设备制造业联合会（VDMA）增材制造委员会正式确立合作伙伴关系并签署合作协议，德国机械设备制造业联合会（VDMA）增材制造事务委员会将以“VDMA Additive Manufacturing”展团形式组织旗下会员企业参加于2020年9月9日至11日在深圳新落成的深圳国际会展中心举办的Formnext + PM South China 深圳国际增材制造、粉末冶金及先进陶瓷展览会，支持展会的健康持续的发展。 VDMA成立于1892年，在机械工程行业中历史悠久，拥有约3,300名成员，是欧洲最大的机械工程组织。VDMA下属的增材制造委员会重点发掘各种别具潜力的3D打印方法，并针对用户角度出发，旨在提供一个全面的平台，务求将价值供应链中的所有公司和研究机构串连起来。 对于此次的合作，德国机械设备制造业联合会增材制造委员会的常务董事Dr. Markus Heering分享：“对于VDMA内150间增材制造成员公司而言，Formnext + PM South China提供了一个直接的途径，让我们有机会在进入不断增长的中国市场的同时，加强行业交流，大力促进我们与中国增材制造行业乃至中国制造业的紧密协作。此外，我们也希望通过与业内合作伙伴联手参与本次展会，进一步巩固法兰克福的Formnext展会在增材制造业界的地位，领先全球。” 本次双方的强强合作，将为中国市场带来德国先进的增材制造技术、产品以及解决方案，为中国的产业技术升级、产业转型作出贡献。同时，VDMA旗下的会员企业也是国内增材制造企业的买家，此次的合作也会进一步向德国制造业界传递我们国内前沿的增材制造技术、设备以及解决方案。 △ VDMA在Formnext 2019举办的应用案例展示活动 【关于Formnext + PM South China】 深圳国际增材制造、粉末冶金与先进陶瓷展览会是法兰克福展览集团在德国formnext成功举办并成为全球最大的增材制造以及下一代生产工艺类型的展览会后，联合合作方中国最大粉末冶金展主办方新之联伊丽斯展览有限公司重磅推出的前沿工业技术类型的展览会。展会将贯穿材料、粉末冶金、增材制造以及后处理等一系列先进的材料、技术、设备以及产品，展会将立足粤港澳大湾区，精准聚焦中国市场，影响力辐射整个亚洲，为行业搭建高品质的全产业链创新互动平台。 主办单位： 广州光亚法兰克福展览有限公司 新之联伊丽斯（上海）展览服务有限公司 邮箱：formnext-pm@china.messefrankfurt.com 官网：www.formnext-pm.com

随着材料技术的进步，增材制造行业已经从快速原型制作过渡到最终产品直接制造的发展阶段。然而真正产品化却远比我们想像的复杂：在产品的制造过程中如何确保各工艺的顺利衔接？如何减少后处理过程中的大量人工操作？如何保证在此过程中稳定一致的产品质量？增材制造能否可以进一步提高效率、降低成本？ 对此，精密加工界的知名品牌GF与3D Systems合作率先推出了面向增材制造的整体解决方案，以推动传统技术与增材制造高效整合和各工艺环节的无缝衔接。 本期，3D打印技术参考来介绍GF的增材制造解决方案及其背后思考。 ▎整合增减材加工工艺的GF增材制造解决方案完整的金属增材制造流程包括了从设计、材料、工艺到后处理的所有制造环节。采用增材制造技术生产的零件，尤其是金属零件几乎都需要经过后处理才能使用，而这在前端设计的时候就需要考虑到工件在不同工艺之间流转会遇到的加工余量、结构倾斜以及应力避免等问题，复杂零件的CNC加工也需要运用专门设计的夹具。这实际上要求应用端的从业者既要懂得传统机加的特点，又要懂得增材制造。 接下来我们以法国宇航公司TAS的卫星天线支架为例阐述GF如何解决上述问题，并帮助终端用户真正生产出高品质的金属3D打印零件。 TAS的卫星天线支架重新设计并3D打印 卫星在发射过程中为防止天线结构振动断裂会将其固定在支架上。对于此类用量并不会很大的零件，采用3D打印制造的成本自然要比传统技术低很多。然而直接按照传统加工的习惯去设计和制造支架，就无法体现金属增材制造的优势，在打印过程中还会有出错的风险，而且也要考虑到后续的铣削加工和零件的功能。对此，GF提出了从软件设计准备，到设备打印，再到质量控制，以及后续铣削加工和线切割的7步走方案，决议采用全流程思维重新定义零件制造。 -- 设计 -- 面向增材制造的设计需要我们从增材的工艺需求出发，摒弃机加工设计时的惯性思维。在此案例中我们就可以看到多项设计思维上的调整，包括将水平悬垂调整至45°，为避免应力将尖角进行倒角，为减少铣削时间同时减少干涉进行铣削设计，以及为提高整体刚度进行的功能性改进设计等等。 依据增材思维设计的零件，可以尽量多的避免支撑结构，获得更好的局部表面质量，并降低应力集中的风险。 -- 打印准备 -- 打印准备过程包含了支撑添加以及零件排布等工作；特别值得一提的是GF在基础打印基板之上设计了16块专利的换装夹具（小基板），零件可以直接在上面进行打印。 在机加过程中，小基板可帮助迅速找到零点，而且便于快速装夹，提高了增减材之间的衔接效率，确保零件批量生产时获得一致的精密度，这一步也为未来的自动化奠定了基础。 -- 打印-- 打印此卫星支架所用到的DMP Flex350是为高精度直接金属打印而设计，利用其业内含氧量最低的真空打印仓及改进的气流技术确保每一个零件打印出来的致密性和力学要求。 -- 质量控制 -- 打印过程的关键之处在于质量控制和可追溯性，GF专门针对复杂和重型金属部件的关键应用进行了优化，同时会记录材料特性和完整的打印过程。 -- 后处理 -- 增材制造的后处理通常是指线切割、零件抛光和机械加工。与目前常见的垂直切割方式不同的是，GF的CUT AM 500采用水平切割的方式，完全避免了零件切割时发生碰撞的可能性，有效提高了去除底板的效率及可靠性，特别适合大型零部件和批量生产的工件。 CNC文件的准备如规划加工高质量的曲面区域、钻孔、攻丝或修整孔等，在最初准备打印文件的3DXpert软件中就可以完成，其CNC加工能力完全承自传统行业使用的Cimatron软件。在机加工过程中所面临的余量设计，实际上也在上述软件中进行预留，零件的底部也配合了System 3R零点定位系统，可以进行快速装夹，实现自动化生产。 END 总结以上步骤，我们可以看到，增材制造技术更适合生产难加工、需要大量切削的零件，如何高效整合和连接各个工序是增材制造方案是否出色的关键。增材制造必须与其他传统制造工艺相结合，才能成为创造制造业附加值的“利器”，才能成为制造产业化的主旋律。 GF加工方案推出的行业领先的整体解决方案，无论是在传统减材行业还是现在市面上常见的3D打印大玩家们都不具备的，我们有理由相信这一前瞻性的探索会极大的推动增材制造的批量化生产应用之路。 注：报名参加GF 加工方案增材制造在线研讨会 https://wj.qq.com/s2/5684484/9dc9/ 欢迎转发联系笔者：2396747576;技术交流和资料下载群：867355738；网址：延伸阅读： 1.西门子端到端增材制造解决方案 2.当前工业企业对于增材制造的五大误解 3.【增材制造】保证产品质量及批量生产的稳定性-FAA是怎么做的 4.专门的增材制造业务部门对整个公司采用新工艺的重要性 原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：传统加工技术的代表企业GF推出更加完整的增材制造解决方案