王華明院士談大尺寸金屬3D打印的根基與未來

2025年末，由王華明院士與北京航空航天大學(xué)共同發(fā)起成立的煜鼎增材，完成數(shù)億元Pre-IPO融資。本輪融資被認(rèn)為是該公司沖刺上市的關(guān)鍵一步，旨在加速大尺寸金屬3D打印的進(jìn)一步應(yīng)用。

增材制造技術(shù)發(fā)展至今，煜鼎增材無疑是將大尺寸金屬3D打印應(yīng)用最成功的企業(yè)之一。在2025年12月于雄安舉辦的增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇上，王華明院士分享了他對(duì)于3D打印技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展以及大尺寸金屬增材制造技術(shù)未來應(yīng)用的一些思考，以下為節(jié)選的關(guān)鍵內(nèi)容。

一．談材料問題，是大國的標(biāo)志之一

王華明院士提到，3D打印技術(shù)對(duì)裝備結(jié)構(gòu)、材料和制造都會(huì)帶來變革。但最重要的是變成產(chǎn)業(yè)，就要解決材料問題、效率問題和成本問題。3D打印技術(shù)最近10年的發(fā)展非常巨大，速度很快，進(jìn)展超過預(yù)期。

“五千年前，人類從石器時(shí)代進(jìn)入青銅器時(shí)代，可以說就是劃時(shí)代的。未來也是一樣，天上飛的金屬也很多，做金屬要做大國重器的骨頭，就是材料的性能、品質(zhì)，我認(rèn)為這是裝備制造的基礎(chǔ)也是瓶頸，也是大國的一個(gè)標(biāo)志。什么是大國？有強(qiáng)大的冶金重工業(yè)，有強(qiáng)大的工業(yè)母機(jī)，五千年前冶煉成鋼就是鍛造，從這個(gè)意義上說得到的是材料，后面是保證致密，性能好。”

“從石器時(shí)代進(jìn)入青銅器時(shí)代，金屬材料的基本問題并沒有解決。原理很清楚，就像牛頓定律，我相信再過五百年一千年，牛頓定律永遠(yuǎn)正確，金屬問題也是一樣，有問題但解決不了。煉鋼煉鐵，保證要練出好的合金能力，就是重工業(yè)。科學(xué)的原理在我看來就是熔煉不容易，把鎢和錫，如果有手段把它合金化就能獲得新的材料。要得到更高性能的合金，有更高品質(zhì)，從某種意義說，站在歷史的跨度，裝備在不斷發(fā)展，進(jìn)步非常緩慢。”

“這是現(xiàn)實(shí)，過去70年，沒有任何一架有人的飛機(jī)結(jié)構(gòu)重量系數(shù)低于27%，如果能做出非常輕量化的結(jié)構(gòu)，也許結(jié)構(gòu)重量系數(shù)是10%、5%，這就是裝備的變革。重大裝備、大型關(guān)鍵構(gòu)件，材料性能和制造能力已近極限，金屬的增材制造就是跟搞焊接一樣，可以用激光，可以用電子束，可以用等離子，哪個(gè)好、哪個(gè)便宜就用它。時(shí)間非常短，超強(qiáng)的高溫可以把很多不相融的東西融在一起，我們就是實(shí)現(xiàn)快速凝固，金屬材料就是這樣，控制動(dòng)力學(xué)。”

用增材制造方法能不能做出大型復(fù)雜的構(gòu)件，性能還非常穩(wěn)定，王華明院士認(rèn)為要解決基礎(chǔ)問題，而不是解決技術(shù)。

“首先解決內(nèi)應(yīng)力，讓大零件不變形開裂，解決內(nèi)部質(zhì)量，最終讓性能一直是穩(wěn)定的，然后解決工藝穩(wěn)定性，把工藝穩(wěn)定后變成工程化的成套裝備。另外進(jìn)行大量的技術(shù)研究，建立標(biāo)準(zhǔn)，這是制約發(fā)展的最大的問題，歷史的發(fā)展就是這樣。”

二.談效率與成本問題

然后就是更高的效率，最終要實(shí)現(xiàn)規(guī)模化大批量的應(yīng)用一定是效率和成本。走向應(yīng)用精度很重要，極限的尺寸可以極大也可以極小，當(dāng)然最終是性能，更好的質(zhì)量，更好的性能。說起來容易做起來難，任何技術(shù)都是這樣，還是要靠工藝的進(jìn)步、裝備的進(jìn)步、材料的進(jìn)步。這些進(jìn)步如果沒有大量的基礎(chǔ)研究，最終都是無根之木，一個(gè)樹能長多高，根是最重要的。

成本是非常重要的，沒有成本優(yōu)勢(shì)，所有的技術(shù)都是曇花一現(xiàn)。

“任何技術(shù)要走向應(yīng)用，如果前面是技術(shù)問題，后面就是如何走向產(chǎn)業(yè)化，效率要提高，成本也要降低。增材制造行業(yè)的發(fā)展就是一個(gè)典型例子，7年前我們的粉末三五千塊錢，現(xiàn)在是兩三百；我們1989年解決材料問題，2005年開始應(yīng)用，2007年在大型裝備上做應(yīng)用。”

三.談大尺寸金屬3D打印未來應(yīng)用

王院士提到，“未來30年到50年，核電、海洋、船舶過程會(huì)是重要的應(yīng)用方向，這是毫無疑問的。這些領(lǐng)域的重大裝備，不管是天上飛的還是水下跑的，影響裝備安全的一定還是金屬。”

王華明院士團(tuán)隊(duì)早期3D打印的數(shù)米長的大尺寸鈦合金構(gòu)件

“我們希望引領(lǐng)世界高性能材料，支撐國家裝備技術(shù)、材料技術(shù)的進(jìn)步。另外，未來的結(jié)構(gòu)可能將不是現(xiàn)在的樣子，未來結(jié)構(gòu)的重量會(huì)變的很輕；其他大型結(jié)構(gòu)也是一樣，可以分成幾塊，做的很快、很便宜。”

增材制造會(huì)變革制造業(yè)和生產(chǎn)模式，改變裝備的結(jié)構(gòu)和技術(shù)水平。可以預(yù)見，隨著3D打印技術(shù)規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，產(chǎn)生的工藝流程、生產(chǎn)線、工廠模式、產(chǎn)業(yè)鏈組合都將面臨深度調(diào)整。

2026增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇

暨增材制造產(chǎn)業(yè)年會(huì)

據(jù)增材制造產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟消息，“2026增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇暨增材制造產(chǎn)業(yè)年會(huì)”將于2026年11月在四川瀘州舉辦。

本屆論壇將聚焦“十五五”前瞻、技術(shù)創(chuàng)新、應(yīng)用深化等議題，邀請(qǐng)行業(yè)主管部門領(lǐng)導(dǎo)、兩院院士、產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)代表及國際專家等，深度解讀政策走向，研判技術(shù)趨勢(shì)，發(fā)布重磅行業(yè)報(bào)告，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供戰(zhàn)略指引。

論壇同期，還將舉辦“2026國際增材制造技術(shù)與應(yīng)用生態(tài)展覽會(huì)”。該展覽經(jīng)中國貿(mào)促會(huì)批準(zhǔn)，是國內(nèi)首個(gè)以“應(yīng)用導(dǎo)向、生態(tài)共建”為核心定位的官方展會(huì)。展覽深度聚焦航空航天、能源裝備、生物醫(yī)療、汽車制造、低空經(jīng)濟(jì)、機(jī)器人、消費(fèi)品等應(yīng)用領(lǐng)域，貫通從專用材料、專用器件、裝備制造到終端用戶的全產(chǎn)業(yè)鏈，推動(dòng)供給與需求精準(zhǔn)對(duì)接，真正實(shí)現(xiàn)技術(shù)端與產(chǎn)業(yè)端的雙向奔赴。

注：本文由3D打印技術(shù)參考創(chuàng)作，未經(jīng)聯(lián)系授權(quán)，謝絕轉(zhuǎn)載。

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