5月11日9時許，一場視頻會(hui) 議在佛山國家高新區三水園舉(ju) 行。三水區委常委、樂(le) 平鎮委書(shu) 記何小玲遠程連線中國工程院院士盧秉恒和西安交通大學機械學院教授李滌塵、田小永。在國內(nei) 首次太空3D打印成功後，佛山國家高新區三水園與(yu) 盧秉恒院士團隊商榷合作再加碼。

5月5日18時整，長征五號B運載火箭成功將搭載的新一代載人飛船試驗船送入預定軌道，飛船上還搭載了一件完全由西安交大科研團隊與(yu) 航天科技五院529廠自主研發的新型裝備——“連續纖維增強複合材料太空3D打印裝備”，順利完成我國首次實驗，這也是國際上第一次在太空中開展連續纖維複合材料的3D打印實驗。

在盧秉恒院士的支持下，李滌塵教授和田小永教授在2014年就創新性地提出了基於(yu) 連續纖維增強複合材料的3D打印技術，是國內(nei) 最早從(cong) 事連續纖維增強複合材料3D打印技術的研發團隊。視頻會(hui) 議上，何小玲首先向上述三位科研工作者請教了太空3D打印的技術特點和民用前景，隨後雙方深入探討了3D打印技術與(yu) 佛山製造業(ye) 深度融合的實現路徑。

何小玲與(yu) 盧秉恒院士的友誼始於(yu) 2018年。在雙方的積極推動下，國家增材製造創新中心佛山分中心作為(wei) 國家增材製造創新中心全國首批分中心，在2019年7月1日正式落戶佛山國家高新區三水園。過去大半年，國家增材製造創新中心依托佛山分中心，已經把增減材複合製造、電解質等離子拋光以及陶瓷3D打印等首批技術過渡到佛山。

“今後將會(hui) 有更多技術成果通過佛山分中心，在佛山乃至粵港澳大灣區推廣應用，促進地方經濟發展。”盧秉恒說，他在2016年提出“太空製造”的概念，此後西安交大的科研團隊也一直往這一目標努力探索，他希望未來能夠依托國家增材製造創新中心佛山分中心，在粵港澳大灣區充分開展太空3D打印等主題的國際交流，並以建設國家實驗室為(wei) 目標開展相關(guan) 工作。

目前樂(le) 平鎮、佛山國家高新區三水園正在高標準打造佛高區萬(wan) 畝(mu) 核心園，其中約2000畝(mu) 地計劃專(zhuan) 門用於(yu) 發展高端裝備製造。增材製造技術可以與(yu) 製造業(ye) 深度融合，促進高端裝備製造業(ye) 的發展，這為(wei) 佛山國家高新區三水園與(yu) 國家增材製造創新中心進行更深層次合作提供了新空間。

何小玲表示，目前國家增材製造創新中心佛山分中心已引入多個(ge) 高水平項目團隊，中心建設初步取得成效，接下來，樂(le) 平鎮、佛山國家高新區三水園將會(hui) 全力支持國家增材製造創新中心佛山分中心進行科研成果轉化，攜手向打造國家重點實驗室的目標邁進。

　■對話

製造業(ye) “上天”不再是一個(ge) 夢想

5月11日，三水區委常委、樂(le) 平鎮委書(shu) 記何小玲遠程連線中國工程院院士盧秉恒和西安交通大學機械學院教授李滌塵、田小永，以下為(wei) 四人對話：

3年科研攻關(guan) 換來3D打印一朝上天

何小玲：通過“連續纖維增強複合材料太空3D打印裝備”，我國完成了首次實驗，請問這項技術的意義(yi) 是什麽(me) ？

盧秉恒：3D打印也叫增材製造，是近年發展起來的先進製造技術，它主要應用於(yu) 產(chan) 品快速開發和複雜產(chan) 品的小批量製造。3D打印技術對推動製造業(ye) 創新發展有非常大的促進作用，甚至可以帶來某些顛覆性的變化，在航空航天高端裝備研製等方麵有特殊重要意義(yi) 。

此次實驗可以說是非常成功。我們(men) 通過觀看設備工作狀態錄像，看到這台3D打印機成功打印出了兩(liang) 個(ge) 對象：一個(ge) 是蜂窩結構（代表航天器輕量化結構），另外一個(ge) 是CASC（中國航天科技集團有限公司）標誌。

這項工作的意義(yi) ，一是顯示出我們(men) 人類今後有能力在太空進行製造，未來一旦有太空設備出現故障損壞，如果能夠現場維修處理是最優(you) 選擇，3D打印是實現這一目標的最好技術，因為(wei) 它的工序流程非常簡單，一台設備就能完成零件的更換；二是未來人類進入遠太空，航天器需要考慮在月球乃至其他星球上發射，運用3D打印技術進行太空製造，可以降低未來航天器的製造和發射成本。

此次太空3D打印主要針對纖維複合材料製造，纖維複合材料對於(yu) 航空航天、軌道交通等高速運轉設備有非常大的提升作用，能夠極大減輕設備重量，提高設備有效載重。此次實驗也有望進一步推動纖維複合材料增材製造在工業(ye) 領域的應用。

何小玲：請問我國這項技術在國際上處於(yu) 什麽(me) 水平？

盧秉恒：在太空中實現連續纖維複合材料3D打印，我國是全世界首個(ge) 取得如此突破的國家。纖維複合材料在增材製造的發展中是一個(ge) 熱點和潮流。

何小玲：連續纖維複合材料3D打印如何突破極端環境限製？

李滌塵：連續纖維複合材料3D打印是一項通用技術，太空、航空、船舶都可以應用該技術，這項技術在2014年已經申請國家發明專(zhuan) 利。

此次連續纖維增強複合材料項目實際上是航天五院找到我們(men) 一起合作。最初我們(men) 對實際的研究應用情況並不了解，於(yu) 是我們(men) 就向航天五院的科學家們(men) 請教，太空到底是怎樣的情況，後來發現能源約束條件極其嚴(yan) 苛，溫度範圍變化也比較大，另外還有一個(ge) 因素是失重。

根據上述條件變量，我們(men) 與(yu) 航天五院進行了多種方案論證，最後選用連續纖維增強複合材料進行3D打印，這一材料可以克服設備顫動、溫度波動範圍大等惡劣環境。而為(wei) 了應對低重力環境，田小永教授進行了多方位的3D打印對比實驗，最終驗證重力對連續纖維增強複合材料3D打印的影響會(hui) 比較小。

實際上，我們(men) 一共用了3年左右的時間完成以上的基礎研究，研究結果提供給航天五院作為(wei) 參考。航天五院在這個(ge) 基礎上製造出工程樣機，再加載到太空環境下進行實驗驗證。今天看到的成功隻是表麵的一瞬間，其實需要大量積累，包括工作原理、工藝選擇、裝備穩定性、材料穩定性等各方麵都要進行細致研究。科學技術的進步並不是一蹴而就，需要深入持久耐心研究，最重要是結合工程實際的挑戰去研究。

何小玲：連續纖維複合材料3D打印技術經曆了怎樣的發展曆程？

田小永：在2013底2014年初的時候，我們(men) 開始有初步的想法。當時3D打印隻能打印普通的樹脂，但樹脂材料性能不佳。傳(chuan) 統的複合材料性能很好，但因為(wei) 涉及一係列的模具和設備，它的成型難度較大，成本也非常高。我們(men) 當時就想，能不能把複合材料的成型和製備集成在一起。也就是通過3D打印，製造出具有複雜結構的高性能複合材料產(chan) 品。

很有幸，後來做了一些探索，先後得到了一些項目支持，尤其是能夠參與(yu) 到我們(men) 國家航天載人項目當中。看到我們(men) 研發的技術用到重大工程當中，並且和國家航天部門的主力軍(jun) 組成研發團隊，對提升我們(men) 的研究水平是很大的促進作用。希望未來與(yu) 國家航空航天部門繼續進行深入合作，提升研究水平，為(wei) 國家重大工程提供服務。

　立足粵港澳大灣區探索”太空製造“

何小玲：2019年7月1日，國家增材製造創新中心佛山分中心在佛山市三水區樂(le) 平鎮、佛山國家高新區三水園正式成立，該中心成立不到一年就有多項合作成果。請問3D打印技術是否能與(yu) 佛山製造業(ye) 特別是高端製造業(ye) 有更多深入的融合？

盧秉恒：感謝佛山各級黨(dang) 委和政府的大力支持，國家增材製造創新中心在佛山成功設立廣東(dong) 唯一一個(ge) 分中心。過去大半年來，我們(men) 調研了佛山乃至廣東(dong) 製造業(ye) 的現狀和優(you) 勢，並根據增材技術的需求來開展研究，主要開展了以下三方麵工作：一是推動精密零部件增減材複合製造裝備研發及產(chan) 業(ye) 化探索；二是結合佛山的傳(chuan) 統優(you) 勢陶瓷產(chan) 業(ye) ，重點與(yu) 三水的陶瓷衛浴企業(ye) 合作，將光固化樹脂和陶瓷粉結合在一起，開發了陶瓷3D打印的設備，能夠應用在陶瓷衛浴產(chan) 品快速開發的場景中；三是引入了一項增材製造後處理技術——金屬表麵電解質等離子拋光項目，可以將3D打印產(chan) 品的粗糙度減少到原來的十分之一，這項技術與(yu) 佛山製造業(ye) 有很高的契合度。

何小玲：目前樂(le) 平鎮、佛山國家高新區三水園正在打造佛高區萬(wan) 畝(mu) 核心園，其中有約2000畝(mu) 地計劃用於(yu) 發展高端裝備製造業(ye) 。請問國家增材製造創新中心的工作怎樣與(yu) 佛高區萬(wan) 畝(mu) 核心園的建設以及高端裝備製造業(ye) 在園區的發展更好地融合？

盧秉恒：我在中國工程院負責我國高端裝備製造業(ye) 發展戰略的論證谘詢工作，目前已連續做了四期，今年將開展第五期論證谘詢工作，我們(men) 將高端裝備製造業(ye) 劃分成三大方麵：第一類是空天海戰略裝備，第二類是智能裝備，第三類是民生裝備。未來佛山的高端裝備製造業(ye) 發展規劃可以中國工程院的相關(guan) 工作作為(wei) 參考。

廣東(dong) 是我國製造業(ye) 發達地區，近年廣東(dong) 也在大力推動高端裝備製造業(ye) 的發展。增材製造是發展高端裝備製造的一個(ge) 技術途徑，是一個(ge) 非常好的工具。同時，增材製造裝備本身就屬於(yu) 高端裝備，像剛才我提到增減材一體(ti) 化裝備，目前國外已經充分認識到它的重要性。山崎馬紮克公司（MAZAK）是一家全球知名的機床生產(chan) 製造商，這家企業(ye) 曾預計，到2030年後，增減材一體(ti) 化設備的裝機量將占到機床裝備總裝機量的40%，這是一個(ge) 非常大的量。

與(yu) 此同時，未來廣東(dong) 可能會(hui) 在航空航天航海等領域對裝備製造業(ye) 有新的發展規劃，增材製造可以在這些領域進行大量應用實踐。廣東(dong) 的核電產(chan) 業(ye) 也非常有名，由於(yu) 核電裝備會(hui) 使用到很多高性能材料，一般模具成型、切削加工等生產(chan) 工藝越來越難以滿足這些設備的製造要求，增材製造是很好的替代性生產(chan) 方法。

總體(ti) 來說，我相信增材製造在廣東(dong) 省大有用武之地，這也是國家增材製造創新中心在廣東(dong) 設立分中心的出發點。

經過3年建設，國家增材製造創新中心形成了一批創新成果，研發出一批創新裝備。依托佛山分中心，國家增材製造創新中心將會(hui) 推動更多項目團隊和科研成果在佛山落地，包括李滌塵、田小永兩(liang) 位教授目前正在從(cong) 事的纖維複合材料增材製造技術。正如我在前麵所說的，纖維複合材料3D打印是增材製造技術中最新的、也是最重要的一個(ge) 發展方向。

另外，我們(men) 也願意參與(yu) 到樂(le) 平鎮、佛山國家高新區三水園2000畝(mu) 高端裝備產(chan) 業(ye) 的規劃中去，看看哪些產(chan) 業(ye) 能夠促進我們(men) 的技術進一步發展。

何小玲：對於(yu) 未來“太空製造”有怎樣的設想？

盧秉恒：我在2016年西安交大110周年校慶之際提出“太空製造”。把製造業(ye) 搬到太空中去，能在太空製造出方便人類生產(chan) 、生活的各種裝備和產(chan) 品，然後把它們(men) 降落到地球上來。這樣就能把地球上很多土地麵積騰出來，留給人們(men) 生活所用，也避免了大量汙染，同時太空的太陽能也是無窮無盡的。

提出這個(ge) 設想之後，西安交大一直在向這方麵努力，也做了很多工作。去年12月，我們(men) 在東(dong) 莞召開了研討會(hui) 討論太空3D打印等議題。此前的2019年10月，我們(men) 還在德國柏林召開了第二屆太空3D打印中德研討會(hui) 。未來，我希望利用粵港澳大灣區這個(ge) 區域平台，充分開展國際交流，在太空3D打印方麵做出更多有益的探索。如果有可能，我願意奔著國家實驗室的目標去做，也希望得到地方政府的支持。

有很多地方政府對我們(men) 的技術非常感興(xing) 趣，但覺得太空3D打印離生活太遠，那都是國家的目標，不是地方政府的目標，實際上不是這回事。比如連續纖維複合材料的3D打印技術，相信以後不但在飛機上能用，在火箭上能用，在高鐵上也能用，在汽車上也有非常多的用途。領先的太空研究，能對製造技術的發展起到非常好的帶動作用。同時，太空製造也會(hui) 創造非常大的GDP。在去年的研討會(hui) 上，有航天專(zhuan) 家提出，太空製造可能會(hui) 在未來10年內(nei) 形成幾十萬(wan) 億(yi) 元產(chan) 值的產(chan) 業(ye) 規模。這是我的暢想，要靠年輕人去實現。

何小玲：我代表樂(le) 平鎮委、鎮政府，願意盡我們(men) 所能支持這個(ge) 項目，並且攜手向打造國家重點實驗室的目標邁進。

　■縱深探營國家增材製造創新中心佛山分中心

引領“佛山製造”與(yu)

3D打印技術融合發展

5月11日，在國家增材製造創新中心佛山分中心一樓展廳，工作人員一邊向記者展示一個(ge) 航空發動機機匣，一邊介紹：“這個(ge) 航發機匣先通過3D打印29.5小時，然後進行切削加工65小時成型，整個(ge) 製造周期相對傳(chuan) 統工序縮短60%以上。”

自2019年7月1日成立以來，國家增材製造創新中心佛山分中心已先後引入增減材複合製造、電解質等離子拋光、陶瓷3D打印等5個(ge) 項目團隊。隨著這些項目加快落地轉化，“佛山製造”+3D打印技術有望擦出更耀眼的火花，帶來一係列“創新裂變”。

　5個(ge) 優(you) 質3D打印項目已落戶

在國家增材製造創新中心佛山分中心一樓展廳，一個(ge) 看似平平無奇的航空發動機機匣，凝聚了增減材複合製造創業(ye) 團隊的智慧與(yu) 心血。這是國家增材製造創新中心佛山分中心成立大半年來，引進最重磅的項目團隊。

傳(chuan) 統的等材加工和減材加工在大批量生產(chan) 上具有優(you) 勢，但不適合小批量、複雜結構的加工製造；相反，增材製造在表麵粗糙度和尺寸精度等一些技術指標上不如傳(chuan) 統加工，但可加工任意複雜零部件。增減材複合製造創業(ye) 團隊通過整合增材製造和減材製造各自的技術優(you) 勢，走上了一條精密零部件增減材複合製造裝備研發及產(chan) 業(ye) 化探索之路。

“此前，我們(men) 在佛山調研了廣東(dong) 省壓鑄行業(ye) 協會(hui) 、佛山市模具行業(ye) 協會(hui) 、科龍模具、文燦壓鑄、中南機械等十多家單位的需求，選擇了在佛山有廣闊市場前景的模具及大型工件修複與(yu) 再製造、複雜精密難加工零部件生產(chan) 領域進行技術成果轉化及產(chan) 業(ye) 化。”增減材複合製造創業(ye) 團隊有關(guan) 負責人說。

包括精密零部件增減材複合製造裝備研發及產(chan) 業(ye) 化項目在內(nei) ，目前國家增材製造創新中心佛山分中心已累計引入5個(ge) 項目團隊落戶佛山國家高新區三水園。這意味著，國家增材製造創新中心佛山分中心已完成零的突破，有望為(wei) “佛山製造”與(yu) 3D打印技術融合發展帶來更大的探索空間。

“我們(men) 的指導理念是圍繞3D打印上下遊產(chan) 業(ye) 鏈條，瞄準個(ge) 性化、小批量的製造需求引入項目團隊。”國家增材製造創新中心佛山分中心有關(guan) 負責人說，比如電解質等離子拋光項目的引入，就是為(wei) 了解決(jue) 3D打印的後處理問題，該技術可使3D打印產(chan) 品的光滑度大幅提升，而且拋光技術成本低，拋光過程中產(chan) 生的廢水還可直接排放。

從(cong) 技術服務到設備工藝推廣

不同於(yu) 一般的創業(ye) 孵化器，國家增材製造創新中心佛山分中心通過對接國家增材製造創新中心，大部分引進項目均為(wei) 中國工程院院士盧秉恒的相關(guan) 項目團隊，國家增材製造創新中心的自有項目。

盧秉恒是中國工程院首位3D打印領域的院士。國家增材製造創新中心則是16個(ge) 國家製造業(ye) 創新中心之一。2019年，國家增材製造創新中心佛山分中心作為(wei) 國家增材製造創新中心全國首批分中心落戶佛山國家高新區三水園，盧秉恒正是關(guan) 鍵決(jue) 策者。

盧秉恒說，國家增材製造創新中心的使命是在前沿技術上進行探索創新，形成技術成果後交由企業(ye) 轉化，國家增材製造創新中心佛山分中心作為(wei) 國家增材製造創新中心在廣東(dong) 設立的唯一分中心，將致力於(yu) 把創新與(yu) 粵港澳大灣區製造業(ye) 的實際需求結合起來，一是研製出更新的裝備、更有針對性的工藝，二是帶動當地的製造業(ye) 發展，形成更好的效益。

基於(yu) 以上的發展思路，國家增材製造創新中心依托佛山分中心，正推動更多項目團隊和科研成果在佛山落地。與(yu) 此同時，國家增材製造創新中心佛山分中心也在探索更多元的成果轉化和產(chan) 業(ye) 化模式，釋放3D打印技術和“佛山製造”更強大的“耦合效應”。

“得益於(yu) 分中心的組織架構優(you) 勢，我們(men) 對大部分項目的軟硬件擁有完全自主知識產(chan) 權，從(cong) 去年開始麵向佛山等地製造業(ye) 企業(ye) 提供3D打印應用服務和技術支持。”國家增材製造創新中心佛山分中心有關(guan) 負責人說，今年起，該中心開始瞄準定製化非標機械，開始進行3D打印裝備和工藝推廣。

數據顯示，2019年，全球3D打印產(chan) 業(ye) 規模達119.56億(yi) 美元，同比增長29.9%。上述負責人說，目前國家增材製造創新中心佛山分中心仍處於(yu) 起步階段，但立足粵港澳大灣區，背靠廣東(dong) 製造業(ye) ，該中心未來的發展前景令人期待。