近日，《院士開講》第九期在抖音、西瓜視頻和今日頭條上線。中國工程院院士王華明以“萬(wan) 物皆可輕鬆打印”為(wei) 題，為(wei) 網友講述了3D打印技術的發展曆程，以及這項技術給航空航天等領域重大裝備製造帶來的變革。

　　王華明院士是北京航天航空大學教授，大型金屬構件增材製造國家工程實驗室主任，2015年當選為(wei) 中國工程院院士。該期節目上線至今已經吸引超過720萬(wan) 人次觀看。

王華明在《院士開講》

　　親(qin) 曆3D打印技術發展曆程

　　演講中，王華明院士結合自身經曆，介紹了3D打印的發展曆程。

　　3D打印技術剛出現的時候，也叫增材製造。其原理是把複雜的三維零件切分成無窮多的二維平麵，逐層完成材料製備。王華明院士將這個(ge) 過程比喻成定積分、做CT掃描，“把無窮多張CT的片子摞起來，疊在一起那就是一個(ge) 複雜大腦”。

　　3D打印技術也被應用在重大裝備製造領域，比如飛機和航空發動機“鈦合金”等大型關(guan) 鍵構件。王華明院士在《院士開講》中表示，大型關(guan) 鍵金屬構件製造能力反映了一個(ge) 國家綜合工業(ye) 實力的技術水平，而在鈦合金關(guan) 鍵結構件用量的高低，被認為(wei) 是衡量技術先進性的重要標誌之一。

　　按照傳(chuan) 統的材料冶金和鍛造方法，這些大型金屬構件需要耗費大量成本，製約很多。3D打印技術則突破了傳(chuan) 統方法的尺寸和結構限製，並控製製作質量，大幅提升材料性能。

　　在節目中，王華明回顧了自己和團隊的攻堅經曆。2000年，他帶領研究團隊進入3D打印領域，圍繞鈦合金、超高強度鋼等高性能金屬研製大型關(guan) 鍵構件激光增材製造技術，也就是通常所說的“金屬3D打印”技術。2005年，他的研究成果開始被應用到飛機製造中。

　　此後，王華明團隊耗費多年時間，經過不斷的鑽研和試錯，成功研製出大型鈦合金結構件激光直接製造技術。這項研究成果使中國突破飛機鈦合金大型主承力結構件激光快速成形技術、並實現裝機應用，他也因此在2012年獲得國家技術發明一等獎。

　　從(cong) 國產(chan) 大飛機C919到中國新一代載人飛船實驗船，很多國家重大專(zhuan) 項和裝備都應用了王華明院士的研究成果。

　　形象語言展示材料變革

　　王華明院士在科學研究之外，很看重課堂教學和科學普及。2020年，他獲得了由教育部頒發的“2020年度傑出教學獎”。同一年7月，他參加了央視科普欄目《開講啦》。如今，他來到《院士開講》，分享3D打印硬核知識。

　　王華明院士的講述信息量很大，但平實易懂，恰當的比喻有助於(yu) 理解。他描述3D打印的過程，“看著零件像樹苗發芽一樣，一毫米一毫米地堆積成長，激光掃描一下，零件就長高一層，那種感覺非常神奇。”

　　他還把金屬3D打印的製作過程比喻成做麵食。金屬裏的晶體(ti) 就像麵粉，麵粉磨得夠細、揉得夠均勻，就能拉得很長，即金屬塑性好，嚼起來筋道，即金屬的強度高。

　　王華明院士將金屬3D打印的未來方向總結為(wei) ：高效率、高精度、高性能。這也是王華明院士團隊瞄準的核心——通過控製微區冶金過程，發展出全新一代的材料，例如新一代的鈦合金，新一代的超高強度鋼。

　　除了材料性能，金屬3D打印也會(hui) 改變未來裝備的結構。王華明院士以飛機舉(ju) 例：“這個(ge) 飛機也許有三萬(wan) 個(ge) 零件，自重好幾十噸，現在有了3D打印之後，幾萬(wan) 個(ge) 零件也許就可以變成兩(liang) 千個(ge) ，數量大幅減少。”

　　該期《院士開講》在抖音、西瓜視頻、今日頭條上線後，受到網友好評。 據了解，《院士開講》欄目由中國科協“科創中國”與(yu) 抖音聯合出品，邀請國內(nei) 知名院士講授各類頂尖科技知識。欄目未來會(hui) 以每個(ge) 月兩(liang) 期的頻率在抖音等平台發布，用戶可以在搜索“院士開講”觀看完整內(nei) 容。