portant; word-wrap: break-word !important;">
portant; word-wrap: break-word !important;">增材製造(Additive Manufacturing，AM)技術是通過計算機軟件設計數據采用材料逐層累加的方法製造實體(ti) 零件的技術，相對於(yu) 傳(chuan) 統的材料去除(切削加工)技術，是一種“自下而上”材料累加的製造方法。自20世紀80年代末增材製造技術逐步發展，期間也被稱為(wei) “材料累加製造”、“快速原型”、“分層製造”、“實體(ti) 自由製造”、“3D打印技術”。名稱各異的叫法分別從(cong) 不同側(ce) 麵表達了該製造技術的特點。
portant; word-wrap: break-word !important;">狹義(yi) 的增材製造技術是指當前出現的3D打印技術或者快速成型技術等。廣義(yi) 的增材製造技術，則以設計數據為(wei) 基礎，將材料(包括液體(ti) 、粉材、線材或塊材等)自動化地累加起來成為(wei) 實體(ti) 結構的製造方法。
portant; word-wrap: break-word !important;">增材製造技術不需要傳(chuan) 統的刀具、夾具及多道加工工序，利用三維設計數據在一台設備上可快速而精確地製造出任意複雜形狀的零件，從(cong) 而實現“自由製造”，解決(jue) 許多過去難以製造的複雜結構零件的成形，並大大減少了加工工序，縮短了加工周期。越是複雜結構的產(chan) 品，其製造的速度優(you) 勢越顯著。近年來，增材製造技術取得了快速的發展。增材製造原理與(yu) 不同的材料和工藝結合形成了許多增材製造設備。
portant; word-wrap: break-word !important;">根據3D打印所用材料的狀態及成形方法，3D打印技術可以分為(wei) 熔融沉積成形、光固化立體(ti) 成形、分層實體(ti) 製造、電子束選區熔化、激光選區熔化、金屬激光熔融沉積、電子束熔絲(si) 沉積成形。現將目前增材製造技術不同分類的主要技術原理和技術特點進行列表整理，如表1所示。
portant; word-wrap: break-word !important;">表1 增材製造技術的分類及特點
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portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; text-align: center; line-height: 1.5em;">技術名稱 |
portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; text-align: center; line-height: 1.5em;">技術原理 |
portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; text-align: center; line-height: 1.5em;">技術特點 |
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portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; line-height: 1.5em;">1. 熔融沉積成形 portant; word-wrap: break-word !important;">Fused Deposition Modeling, FDM |
portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; line-height: 1.5em;">以絲(si) 狀的PLA、ABS等熱塑性材料為(wei) 原料，通過加工頭的加熱擠壓，在計算機控製下逐層堆積，得到成形的立體(ti) 零件。 |
portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; line-height: 1.5em;">最常見的3D打印技術，技術成熟度高，成本較低，可以進行彩色打印。 |
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portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; line-height: 1.5em;">2. 光固化立體(ti) 成形 portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; line-height: 1.5em;">Stereo Lithography Apparatus, SLA |
portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; line-height: 1.5em;">利用紫外激光逐層掃描液態的光敏聚合物（如丙稀酸樹脂、環氧樹脂等），實現液態材料的固化，逐漸堆積成形。 |
portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; line-height: 1.5em;">可製作結構複雜的零件，零件精度及材料利用率高，缺點是可成形的材料種類少，工藝成本高。 |
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portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; line-height: 1.5em;">3. 分層實體(ti) 製造 portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; line-height: 1.5em;">Laminated Object Manufacturing, LOM |
portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; line-height: 1.5em;">以薄片材料為(wei) 原料，如紙、金屬箔、塑料薄膜，在材料表麵塗覆熱熔膠，再根據每層截麵形狀進行切割粘貼，實現零件的立體(ti) 成形。 |
portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; line-height: 1.5em;">速度較快，可以成形大尺寸的零件，但材料浪費嚴(yan) 重，表麵質量差。 |
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portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; line-height: 1.5em;">4. 電子束選區熔化 portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; line-height: 1.5em;">Electron Beam Melting, EBM |
portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; line-height: 1.5em;">在真空環境下以電子束為(wei) 熱源，以金屬粉末為(wei) 成形材料，通過不斷在粉末床上鋪展金屬粉末然後用電子束掃描熔化，使一個(ge) 個(ge) 小的熔池相互熔合並凝固，這樣不斷進行形成一個(ge) 完整的金屬零件實體(ti) 。 |
portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; line-height: 1.5em;">可成形出結構複雜、性能優(you) 良的金屬零件，但成形尺寸受到粉末床和真空室的限製。 |
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portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; line-height: 1.5em;">5. 激光選區熔化 portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; line-height: 1.5em;">Selective Laser Melting, SLM |
portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; line-height: 1.5em;">該技術原理與(yu) 電子束選區熔化成形技術相似，基於(yu) 粉末床的鋪粉成形技術，熱源由電子束換成了激光束。 |
portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; line-height: 1.5em;">可成形出結構複雜、性能優(you) 異、表麵質量良好的金屬零件，但目前無法成形出大尺寸的零件。 |
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portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; line-height: 1.5em;">6. 金屬激光熔融沉積 portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; line-height: 1.5em;">Laster Direct Melting Deposition, LDMD |
portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; line-height: 1.5em;">以激光束為(wei) 熱源，通過自動送粉裝置將金屬粉末同步、精確的送入激光在成形表麵上所形成熔池中。隨著激光斑點的移動，粉末不斷地送入熔池中熔化然後凝固，得到所需形狀。 |
portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; line-height: 1.5em;">可成形大尺寸的金屬零件，但是無法成形結構非常複雜的零件。 |
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portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; line-height: 1.5em;">7. 電子束熔絲(si) 沉積成形 portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; line-height: 1.5em;">Electron Beam Freeform Fabrication, EBF |
portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; line-height: 1.5em;">在真空環境中，以電子束為(wei) 熱源，金屬絲(si) 材為(wei) 成形材料，通過送絲(si) 裝置將金屬絲(si) 送入熔池並按設定軌跡運動，直到製造出目標零件或毛坯。 |
portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; line-height: 1.5em;">方法效率高，成形零件內(nei) 部質量好，但成形精度及表麵質量差，且不適用於(yu) 塑性較差的材料，因無法加工成絲(si) 材。 |
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portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; line-height: 1.5em;">8. 氣相沉積成型 portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; line-height: 1.5em;">P/CVD |
portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; text-indent: 27px; line-height: 1.5em;">物理氣相沉積（PVD）在真空條件下，將材料源--固體(ti) 或液體(ti) 表麵汽化成氣態原子、分子或部分電離成離子，並通過低壓氣體(ti) 或等離子體(ti) ，在基體(ti) 表麵沉積具有某種特殊功能的薄膜的技術，主要方法有真空蒸鍍、濺射鍍膜、電弧等離子體(ti) 鍍、離子鍍、分子束外延。 |
portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; line-height: 1.5em;">工藝過程簡單，無汙染，耗材少，成膜均勻致密，與(yu) 基體(ti) 的結合力強。 |
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portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; text-indent: 27px; line-height: 1.5em;">化學氣相沉積（CVD）把含有構成薄膜元素的氣態反應劑或液態反應器的蒸汽及反應所需的其他氣體(ti) 引入反應室，在襯底表麵發生化學反應生成薄膜的生長過程。 |
portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; text-indent: 27px; line-height: 1.5em;">可製作金屬、非金屬及多成分合金薄膜；成膜速度快，同時製作多工件的均勻鍍層；純度高，致密性好，殘餘(yu) 應力小，薄膜結晶良好。 |
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portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; line-height: 1.5em;">9. 堆焊成型 portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; line-height: 1.5em;">Overlay Welding, OW |
portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; line-height: 1.5em;">利用高頻電火花放電原理，對工件進行無熱堆焊，修補金屬工件的表麵缺陷與(yu) 磨損，能保證工件的完好性。 |
portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; line-height: 1.5em;">冷堆焊設備對金屬工件修補後不變形、不退火、溶解強度高、耐磨性好，常用於(yu) 精密鑄件的修複及表麵強化。 |
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portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; line-height: 1.5em;">10. 電鑄成型 |
portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; line-height: 1.5em;">把預先按所需形狀製成的電鑄模作為(wei) 陰極，用電鑄材料作為(wei) 陽極，放入與(yu) 陽極材料相同的金屬鹽溶液中，通以直流電。在電解作用下，電鑄模表麵逐漸沉積出金屬電鑄層，達到所需的厚度後從(cong) 溶液中取出，將電鑄層與(yu) 原模分離，得到與(yu) 原模形狀相對應的金屬複製件。 |
portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; text-indent: 27px; line-height: 1.5em;">準確複製出芯模的表麵形貌，可將難以甚至不能進行的內(nei) 型麵加工轉變為(wei) 容易進行的外形麵加工，提高加工零件的精度，容易得到符合多層結構。 |
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portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; line-height: 1.5em;">11. 微粒懸浮噴射成型 portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; line-height: 1.5em;">Aerosol Jet Technology, AJT |
portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; text-indent: 27px; line-height: 1.5em;">將液體(ti) 材料霧化後，通過惰性氣體(ti) 送到端部的沉積頭，然後霧化的材料流被沉積處的環形氣體(ti) 聚集沉積，高速噴射到基體(ti) 表麵，實現印刷成型。 |
portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em; text-indent: 27px; line-height: 1.5em;">可實現微細的電子及生物醫學結構的印刷成型。 |
portant; word-wrap: break-word !important;">
portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em;">
portant; word-wrap: break-word !important;">增材製造產(chan) 業(ye) 鏈十分龐大，覆蓋整個(ge) 製造業(ye) ，從(cong) 結構上可以分為(wei) 上遊產(chan) 業(ye) 、中遊產(chan) 業(ye) 和下遊產(chan) 業(ye) ，如圖1所示。
portant; word-wrap: break-word !important;">
portant; word-wrap: break-word !important;">圖 1 增材製造產(chan) 業(ye) 鏈結構
2.1 上遊產業
portant; word-wrap: break-word !important;">主要是指3D打印前處理模塊產(chan) 業(ye) ，以3D模型設計軟件公司和3D模型掃描設備公司為(wei) 主。3D模型設計軟件公司的主要代表有因Pro/E三維設計軟件（後更名為(wei) Creo）而聞名的美國參數技術公司（PTC）和主營產(chan) 品為(wei) UG的德國西門子自動化與(yu) 驅動集團（A&D）。3D模型掃描設備公司的典型代表有主要產(chan) 品為(wei) 便攜式3D掃描儀(yi) 的加拿大Creaform公司和非接觸式激光掃描器製造經銷商美國3D Digital公司。
2.2 中遊產業
portant; word-wrap: break-word !important;">主要由裝備生產(chan) 商和材料生產(chan) 商兩(liang) 類公司構成，公司主要集中在美國和歐洲，代表了3D打印技術的最高水平。美國3D systems公司是全球最大、成立最早的增材製造裝備生產(chan) 公司，其專(zhuan) 利技術保證了在其在全球市場占有穩定份額；美國Stratasys公司，全球第二大增材製造裝備生產(chan) 公司，其三維打印機產(chan) 品種類豐(feng) 富，覆蓋生產(chan) 製造各個(ge) 流程;德國EOS GmbH公司，全球領先的SLS/SLM生產(chan) 公司，主要產(chan) 品包括燒結塑料粉材的SLS係統成形機、燒結金屬粉材的SLM係統成形機；德國的Concept Laser公司在激光熔化技術領域處於(yu) 領先地位，該公司擁有激光熔化技術專(zhuan) 利，主要產(chan) 品是X係列1000R工業(ye) 級3D打印平台,該產(chan) 品的構建尺寸在激光融熔金屬3D打印領域中是最大的，可用於(yu) 汽車和航空工業(ye) 大尺寸部件的快速製造。
portant; word-wrap: break-word !important;">
portant; word-wrap: break-word !important;">圖2 ASA 熱塑性塑料應用於(yu) 3D打印*
portant; word-wrap: break-word !important;">此外，還有一些專(zhuan) 業(ye) 增材製造材料生產(chan) 商，如：美國Huntsman Corporation公司，主要生產(chan) SLA成形材料；瑞典Sandvik集團，其金屬粉末材料產(chan) 品在增材製造金屬粉末全球市場，尤其是在中國市場，已被廣泛應用於(yu) 工業(ye) 裝備製造、航空航天等重要領域；加拿大Raymor公司，通過獨特的等離子霧化工藝，製備出金屬球型鈦粉和鈦合金粉末，適用於(yu) 激光沉積、快速成型、熱等靜壓、塗層等。
2.3 下遊產業
portant; word-wrap: break-word !important;">主要是指運用增材製造技術的服務商和客戶群體(ti) 。一般而言，國外裝備生產(chan) 商都能夠提供加工服務，但都不作為(wei) 其主營業(ye) 務。相反，國內(nei) 一些設備代理商，因為(wei) 無法推銷出設備而進入了服務領域。
portant; word-wrap: break-word !important;">增材製造技術實質上是一種加工技術，如同機床一樣最終會(hui) 全麵滲透到各行各業(ye) ，一些企業(ye) 已經購置了設備進行研發和生產(chan) 工作，所涉領域包括汽車、電子、能源、生命科學、航空航天、國防製造等在內(nei) 的多個(ge) 重要領域。
portant; word-wrap: break-word !important;">
portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em;">
3.1 產業發展初具規模
portant; word-wrap: break-word !important;">據中國增材製造產(chan) 業(ye) 聯盟統計，2016年我國增材製造產(chan) 業(ye) 規模已達80億(yi) 元，產(chan) 業(ye) 規模實現較快增長，湧現出杭州先臨(lin) 三維、西安鉑力特、湖南華曙、北京鑫精合、青島三迪時空等具有一定競爭(zheng) 力的裝備製造和服務企業(ye) ，以及渭南高新區3D打印產(chan) 業(ye) 培育基地、安徽春穀3D打印智能裝備產(chan) 業(ye) 園等產(chan) 業(ye) 集聚區。目前，北京、陝西、廣東(dong) 、湖北、上海等地基本形成產(chan) 品設計、專(zhuan) 用材料、關(guan) 鍵器件、裝備、工業(ye) 應用等相關(guan) 環節的較為(wei) 完整產(chan) 業(ye) 鏈條，產(chan) 業(ye) 整體(ti) 發展勢頭良好。據統計，2016年，廣東(dong) 省從(cong) 事增材製造業(ye) 務的企業(ye) 超過400家，實現產(chan) 值近37億(yi) 元。其中，2016年，陝西省增材製造產(chan) 業(ye) 規模超過10億(yi) 元。北京市從(cong) 事增材製造技術研發、生產(chan) 與(yu) 服務的企業(ye) 達70家以上，2016年實現銷售收入約5億(yi) 元。
3.2工藝技術不斷突破
portant; word-wrap: break-word !important;">我國增材製造的工藝技術水平加速提升，一批工藝裝備、關(guan) 鍵零部件、軟件係統實現突破。如西安鉑力特激光成形技術公司研發的激光選區熔化裝備，在鋪粉效率、定位精度等關(guan) 鍵技術指標上已達到國際先進水平。湖南華曙高公司已開發出全球首款開源一體(ti) 化工業(ye) 級3D打印智能控製係統。易博三維研製出國內(nei) 首台微型金屬桌麵增材製造裝備。江蘇永年激光通過與(yu) 激光器生產(chan) 企業(ye) 武漢銳科合作，共同推動國產(chan) 大中功率激光器在增材製造的推廣和應用。華中科技大學研發的“智能微鑄鍛一體(ti) 化”金屬增材製造技術，產(chan) 品的部分技術指標和性能均超過傳(chuan) 統鑄件的性能。佛山峰華卓立新開發出了陣列噴嘴全自動砂型增材製造機，用其打印的砂型各項參數接近國外先進水平。中航邁特研發的真空感應氣霧化製粉爐突破國外技術封鎖，且形成年產(chan) 10台（套）的製備能力。
3.3 高校院所擁有一批高水平研發團隊
portant; word-wrap: break-word !important;">我國高校和科研機構在增材製造技術領域的研究起步較早，早在20世紀90年代初，清華大學、西安交通大學等就開始了對增材製造的研究。其中華中科技大學側(ce) 重選擇性激光燒結技術，清華大學側(ce) 重熔融沉積成型技術，北京航空大學和西北工業(ye) 大學主要集中對金屬材料的研究，西安交通大學重點研究立體(ti) 光固化成型技術。
portant; word-wrap: break-word !important;">經過多年的積累，逐漸形成了代表中國增材製造最高水平的研發團隊，湧現出一批學科和行業(ye) 帶頭人。如清華大學顏永年、北京航空航天大學王華明、華中科技大學史玉升、西安交通大學盧秉恒、西北工業(ye) 大學黃衛東(dong) 、華南理工大學楊永強。此外，大連理工大學、南京航空航天大學、中北大學以及中科院深圳先進研究院、自動化所等科研機構在設備研製、軟件開發、產(chan) 品製造和材料研發等領域開展了一係列的研究。
3.4 主要應用於先進製造相關領域
portant; word-wrap: break-word !important;">近20年來，增材製造技術發展日趨成熟，美國和歐洲知名龍頭企業(ye) 正不斷收購中小企業(ye) ，開發新材料、新工藝，發展零部件的快速製造技術。在國內(nei) ，針對材料、工藝和設備的研究成果部分已實現產(chan) 業(ye) 化，應用範圍覆蓋航空航天、汽車、生物醫療和裝備製造等重要領域。
3.4.1航空航天領域
portant; word-wrap: break-word !important;">西安鉑力特激光成形技術有限公司針對航空航天極端複雜的精密構件加工製造問題，利用SLM技術，解決(jue) 了隨形內(nei) 流道、複雜薄壁、鏤空減重、複雜內(nei) 腔、多部件集成等複雜結構問題，每年可為(wei) 航空航天領域提供複雜精密結構件8000餘(yu) 件。
portant; word-wrap: break-word !important;">中航邁特粉冶科技（北京）有限公司利用自產(chan) 的球形鎳基高溫合金粉末GH3536生產(chan) 的發動機燃油噴嘴，已經成功應用於(yu) 某型號飛機，實現了發動機關(guan) 鍵部位的合理結構設計，多零件整合以及整體(ti) 減重。
portant; word-wrap: break-word !important;">鑫精合激光科技發展（北京）有限公司采用激光選區熔化技術自主研發製備了大尺寸薄壁鈦合金點陣夾層結構件——集熱窗框，滿足了火星車產(chan) 品的技術要求，保障了火星車產(chan) 品的順利研發與(yu) 實驗。
3.4.2汽車領域
portant; word-wrap: break-word !important;">安徽恒利增材製造科技有限公司利用SLS技術和石膏型真空增壓鑄造技術融合，製造實現一體(ti) 化製造雙金屬複合發動機缸體(ti) ，改變傳(chuan) 統開模具和組砂型鑄造的模式，替代進口，已經成功應用在奇瑞汽車、東(dong) 風汽車、廣汽、全柴等企業(ye) 。
portant; word-wrap: break-word !important;">萬(wan) 向電動汽車有限公司將增材製造技術用於(yu) 汽車設計、試製階段，打印製作儀(yi) 表台、空調麵板、大燈模型等內(nei) 外飾件，在設計早期驗證產(chan) 品裝配可行性時，能及時發現產(chan) 品設計差錯，極大縮短了開發周期。
portant; word-wrap: break-word !important;">薩普汽車科技有限公司引入華曙高科相關(guan) 設備用於(yu) 汽車空調設計，極大降低了開模成本，縮短了研發周期。
3.4.3船舶領域
portant; word-wrap: break-word !important;">上海電氣集團公司依托“3D打印燃氣輪機軸向旋流器工業(ye) 化應用探索”項目，成功製備出符合性能要求的部件，可協助完成重型燃氣輪機關(guan) 鍵零部件的原型設計與(yu) 優(you) 化，後期將考慮替代傳(chuan) 統鑄鍛零件，直接利用金屬3D打印部件裝機。
portant; word-wrap: break-word !important;">中國船舶重工集團第七二五研究所利用電子束熔絲(si) 沉積表麵改性和修複技術製備船用螺旋槳，經檢測，樣件無內(nei) 部質量缺陷，綜合性能優(you) 於(yu) 傳(chuan) 統鑄造方式生產(chan) 的葉片。
3.4.4表麵修複領域
portant; word-wrap: break-word !important;">機械科學研究總院先進製造技術研究中心與(yu) 德國弗朗霍夫激光技術研究所合作，引入國內(nei) 首台激光高速熔覆修複係統，應用自製高性能微細金屬粉末，可實現修複速度最快達200 m/min，是目前最快速度的40-50倍，可替代電鍍，相關(guan) 成果在北煤機、鄭煤機、平煤機等企業(ye) 推廣。
3.4.5生物醫療領域
portant; word-wrap: break-word !important;">增材製造技術可滿足個(ge) 性化、小批量、大規模的醫療需求，已經廣泛應用在體(ti) 外醫療器械製造領域，如齒科、手術導板等領域，現正向著個(ge) 性化永久植入物、臨(lin) 床修複治療和藥物研發試驗等領域擴展，未來將致力於(yu) 生物組織、器官的直接打印。
portant; word-wrap: break-word !important;">湖南華曙高科技公司利用選擇性激光燒結技術，借助CT掃描“打印”出骨折部位的術前模型，使得手術更精確，手術時間可節約三分之一以上，已在湘雅醫院、長沙市三醫院有了2000餘(yu) 例成功臨(lin) 床病例。
portant; word-wrap: break-word !important;">廣州邁普再生醫學科技公司研發了具有國際先進水平的可個(ge) 性化定製的生物增材製造裝備，可滿足對非均質多種材料三維結構的成形要求以實現複雜組織器官快速製造，突破了現有裝備的打印精度、速度和效率等性能瓶頸。其開發的硬腦膜產(chan) 品“睿膜”已獲得美國FDA、國家食品藥品監督管理總局、歐盟CE的批準，目前已應用於(yu) 近萬(wan) 名患者的腦膜修複手術。
portant; word-wrap: break-word !important;">杭州捷諾飛生物科技公司利用3D打印的肝單元Regen-3D-liver組織，用於(yu) 藥物臨(lin) 床前篩選，被Merck等製藥公司使用。
3.4.6文化創意領域
portant; word-wrap: break-word !important;">青島智生三維製造公司與(yu) 珠寶廠商施華洛世奇合作，實現3D打印定製珠寶首飾，極大降低了成本，滿足了個(ge) 性化需求。
portant; word-wrap: break-word !important;">安徽中科鐳泰激光科技有限公司運用建模軟件設計、3D打印蠟模，再翻模製作金屬首飾“清風蕩漾”，實現產(chan) 品內(nei) 部結構架空交錯，補充了傳(chuan) 統製造技術的短板。
portant; word-wrap: break-word !important;">綜合來看，在增材製造應用推廣方麵，簡單的采用增材製造替代現有的鑄造鍛造，製作同樣的部件，市場較為(wei) 有限。如能從(cong) 零部件設計階段介入，優(you) 化複雜精密零部件的設計，實現輕量化，並能縮短製造周期和成本，提升部件綜合性能，進而帶來整個(ge) 產(chan) 品的升級換代，這將充分發揮增材製造對整個(ge) 製造業(ye) 帶來的推動作用，體(ti) 現出其價(jia) 值和效益。目前國外行業(ye) 巨頭已在相關(guan) 領域進行應用探索，例如，GE公司在2012年11月收購了3D打印公司Morris Technologies，用來打印飛機引擎中的零部件；三菱電機公司采用增材製造技術實施部分汽輪機末端葉片的生產(chan) 工作；西門子公司也計劃采用金屬3D打印技術製造和修複燃氣輪機的某些金屬零部件。
portant; word-wrap: break-word !important;">
portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em;">
portant; word-wrap: break-word !important;">增材製造技術在我國發展已有30年，但是近年來才為(wei) 人們(men) 廣泛熟知。無論是增材製造設備，還是新型材料的研發以及與(yu) 傳(chuan) 統製造相結合的衍生技術，國內(nei) 均有研究並且取得突破，在國家的大力支持下，我國增材製造產(chan) 業(ye) 發展迅速，但也麵臨(lin) 著諸多挑戰。
4.1材料方麵
portant; word-wrap: break-word !important;">增材製造產(chan) 業(ye) 的核心在於(yu) 重點材料的研發和生產(chan) ，材料性能決(jue) 定產(chan) 品力學性、穩定性和生物相容性等其他特殊性質。我國對重點材料，尤其是金屬、光固化等材料的研發和生產(chan) 能力有待加強。
4.2知識產權方麵
portant; word-wrap: break-word !important;">增材製造顛覆了傳(chuan) 統製造行業(ye) ，並與(yu) 知識產(chan) 權的保護和應用密切相關(guan) 。從(cong) 專(zhuan) 利的三種形式看，發明和實用新型注重物體(ti) 結構，外觀設計則注重物體(ti) 外形，增材製造既涉及物體(ti) 結構，也涉及外形，與(yu) 知識產(chan) 權關(guan) 係密切。同時增材製造還涉及專(zhuan) 利法、著作權法、商標法等法律法規。作為(wei) 一個(ge) 新興(xing) 行業(ye) ，增材製造正處於(yu) 快速發展時期，但知識產(chan) 權相關(guan) 法律法規相比行業(ye) 發展，還存在一定滯後性。
4.3行業標準方麵
portant; word-wrap: break-word !important;">增材製造行業(ye) 標準的缺失是世界範圍的問題，行業(ye) 標準的缺乏導致了行業(ye) 畸形擴張、惡性競爭(zheng) 等不良現象出現，這一點在國內(nei) 尤為(wei) 明顯。我國經過30年的產(chan) 業(ye) 發展，已經湧現出以湖南華曙高科技有限責任公司為(wei) 代表的優(you) 秀企業(ye) ，應積極推動優(you) 秀企業(ye) 參與(yu) 國際國內(nei) 行業(ye) 標準的製定，更好地規範行業(ye) 發展。
4.4安全方麵
portant; word-wrap: break-word !important;">增材製造在安全方麵的問題，主要包括兩(liang) 個(ge) 方麵：一是部分打印材料對環境和人體(ti) 的危害性。以目前最為(wei) 常用光固化材料為(wei) 例，其含有的揮發性有機化合物對環境及人體(ti) 會(hui) 產(chan) 生一定損害；二是打印產(chan) 品對國家安全的潛在危害性。例如，利用增材製造技術製造武器等，相關(guan) 安全問題已引起社會(hui) 的關(guan) 注和討論。
4.5尺寸方麵
portant; word-wrap: break-word !important;">國內(nei) 增材製造設備一直麵臨(lin) 著裝備成型尺寸小、生產(chan) 零件受限、無法滿足大型工業(ye) 設備的現象。目前世界上最大的3D打印機，工作麵尺寸也僅(jin) 為(wei) 400毫米×400毫米。由重慶大學牽頭的“3D打印關(guan) 鍵技術與(yu) 裝備研製”項目，計劃製造出工作麵尺寸為(wei) 2米×2米的3D打印機，大大提高了打印產(chan) 品的尺寸範圍。
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portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em;">
portant; word-wrap: break-word !important;">近年來，我國相繼發布《中國製造2025》《國家增材製造產(chan) 業(ye) 發展行動計劃(2015~2016年)》，以及2017年增材製造重點專(zhuan) 項，為(wei) 我國增材製造產(chan) 業(ye) 發展指明了方向。
5.1研發生產增材製造專用材料
portant; word-wrap: break-word !important;">依托高校、科研機構開展增材製造專(zhuan) 用材料特性研究與(yu) 設計，鼓勵優(you) 勢材料生產(chan) 企業(ye) 從(cong) 事增材製造專(zhuan) 用材料研發和生產(chan) ，突破一批增材製造專(zhuan) 用材料。針對金屬增材製造專(zhuan) 用材料，優(you) 化粉末大小、形狀和化學性質等材料特性，開發滿足增材製造發展需要的金屬材料。針對非金屬增材製造專(zhuan) 用材料，提高現有材料在耐高溫、高強度等方麵的性能，降低材料成本。
5.2提高增材製造工藝技術
portant; word-wrap: break-word !important;">開發數字模型、專(zhuan) 用工藝軟件及控製軟件，支持企業(ye) 研發增材製造所需的建模、設計、仿真等軟件工具，在三維圖像掃描、計算機輔助設計等領域實現突破。解決(jue) 金屬構件成形中高效、熱應力控製及變形開裂預防、組織性能調控，以及非金屬材料成形技術中溫度場控製、變形控製、材料組份控製等工藝難題。
5.3研製增材製造裝備及核心器件
portant; word-wrap: break-word !important;">依托優(you) 勢企業(ye) ，加強增材製造專(zhuan) 用材料、工藝技術與(yu) 裝備的結合，研製推廣使用一批具有自主知識產(chan) 權的增材製造裝備，不斷提高金屬材料增材製造裝備的效率、精度、可靠性，以及非金屬材料增材製造裝備的高工況溫度和工藝穩定性。
5.4建立和完善產業標準體係
portant; word-wrap: break-word !important;">研究製訂增材製造工藝、裝備、材料、數據接口、產(chan) 品質量控製與(yu) 性能評價(jia) 等行業(ye) 及國家標準，開展質量技術評價(jia) 和第三方檢測認證，促進增材製造技術的推廣應用。
5.5應用示範成熟技術產品
portant; word-wrap: break-word !important;">依托國家重大工程建設，著重解決(jue) 金屬材料增材製造在航空航天領域應用問題，在具備條件的情況下，在國防軍(jun) 工其他領域予以擴展。在技術相對成熟的產(chan) 品設計開發領域，發展增材製造服務中心和展示中心，通過為(wei) 用戶提供快速原型和模具開發等方式，促進增材製造的推廣應用。
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portant; word-wrap: break-word !important; clear: both; min-height: 1em;">
portant; word-wrap: break-word !important;">增材製造產(chan) 業(ye) 發展迅速，一批有生命力的研發機構和科技型企業(ye) 正在蓬勃發展。盡管如此，由於(yu) 增材製造產(chan) 業(ye) 處於(yu) 發展初期，仍呈現出材料單一、精度低、規模化程度低等特點。我國必須加速研發核心技術與(yu) 原創技術，打造自己的創新鏈與(yu) 產(chan) 業(ye) 鏈。加大對增材製造專(zhuan) 用材料、裝備及核心器件研發基地建設的支持力度，加快形成產(chan) 業(ye) 集聚發展，提升產(chan) 業(ye) 創新能力，盡快形成產(chan) 業(ye) 規模。
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portant; word-wrap: break-word !important;">參考文獻：
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portant; word-wrap: break-word !important;">3. 廖文俊,胡捷。《增材製造技術的現狀和產(chan) 業(ye) 前景》[J]裝備機械，2015，1～7
portant; word-wrap: break-word !important;">4. 李方正。《中國增材製造產(chan) 業(ye) 發展及應用情況綜述》[J]工業(ye) 技術創新，2017，4（4）：1～5
portant; word-wrap: break-word !important;">5. 張學軍(jun) ，唐思熠等。《３D打印技術研究現狀和關(guan) 鍵技術》[J]材料工程，2016，44（2）：122～128
portant; word-wrap: break-word !important;">6. 伏欣。《國內(nei) 增材製造（3D打印）技術發展現狀與(yu) 研究趨勢》[J]中國高新技術企業(ye) ，2016，24：27~28
portant; word-wrap: break-word !important;">*圖片來源：Stratasys汽車行業(ye)
portant; word-wrap: break-word !important;">網址： https://www.stratasys.com.cn/automotive#automotive
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