增材制造（Additive Manufacturing，AM）技術(shù)是采用材料逐漸累加的方法制造實(shí)體零件的技術(shù)，相對(duì)于傳統(tǒng)的材料去除－切削加工技術(shù)，是一種“自下而上”的制造方法。近二十年來，AM技術(shù)取得了快速的發(fā)展，“快速原型制造（Rapid Prototyping）”、“三維打印(3D Printing )”、“實(shí)體自由制造(Solid Free-form Fabrication) ”之類各異的叫法分別從不同側(cè)面表達(dá)了這一技術(shù)的特點(diǎn)。
在工業(yè)4.0以及制造業(yè)回歸的背景下，增材制造受到越來越多國家的重視，在全球范圍內(nèi)掀起了新一股熱潮。隨著各國政府資源的傾斜，增材制造在工業(yè)制造領(lǐng)域應(yīng)用取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。我國在該領(lǐng)域早有涉及，為落實(shí)國務(wù)院關(guān)于發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決策部署，搶抓新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重大機(jī)遇，加快推進(jìn)我國增材制造(又稱“3D打印”)產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展，工業(yè)和信息化部、發(fā)展改革委、財(cái)政部研究制定了《國家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)計(jì)劃(2015-2016年)》。工業(yè)和信息化部于2015年2月28日公布了《國家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)計(jì)劃（2015-2016年）》。以此同時(shí)歐盟也于近日公布了增材制造標(biāo)準(zhǔn)化路線圖。
《國家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)計(jì)劃（2015-2016年）》目標(biāo)及推進(jìn)計(jì)劃
發(fā)展目標(biāo)：
到2016年，初步建立較為完善的增材制造產(chǎn)業(yè)體系，整體技術(shù)水平保持與國際同步，在航空航天等直接制造領(lǐng)域達(dá)到國際先進(jìn)水平，在國際市場上占有較大的市場份額。
1.產(chǎn)業(yè)化取得重大進(jìn)展。增材制造產(chǎn)業(yè)銷售收入實(shí)現(xiàn)快速增長，年均增長速度30%以上。進(jìn)一步夯實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)，形成2-3家具有較強(qiáng)國際競爭力的增材制造企業(yè)。
2.技術(shù)水平明顯提高。部分增材制造工藝裝備達(dá)到國際先進(jìn)水平，初步掌握增材制造專用材料、工藝軟件及關(guān)鍵零部件等重要環(huán)節(jié)關(guān)鍵核心技術(shù)。研發(fā)一批自主裝備、核心器件及成形材料。
3.行業(yè)應(yīng)用顯著深化。增材制造成為航空航天等高端裝備制造及修復(fù)領(lǐng)域的重要技術(shù)手段，初步成為產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新創(chuàng)意及個(gè)性化產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)手段以及新藥研發(fā)、臨床診斷與治療的工具。在全國形成一批應(yīng)用示范中心或基地。
4.研究建立支撐體系。成立增材制造行業(yè)協(xié)會(huì)，加強(qiáng)對(duì)增材制造技術(shù)未來發(fā)展中可能出現(xiàn)的一些如安全、倫理等方面問題的研究。建立5-6家增材制造技術(shù)創(chuàng)新中心，完善扶持政策，形成較為完善的產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系。
推進(jìn)計(jì)劃：
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依托高校、科研機(jī)構(gòu)開展增材制造專用材料特性研究與設(shè)計(jì)，鼓勵(lì)優(yōu)勢材料生產(chǎn)企業(yè)從事增材制造專用材料研發(fā)和生產(chǎn)，針對(duì)航空航天、汽車、文化創(chuàng)意、生物醫(yī)療等領(lǐng)域的重大需求，突破一批增材制造專用材料。針對(duì)金屬增材制造專用材料，優(yōu)化粉末大小、形狀和化學(xué)性質(zhì)等材料特性，開發(fā)滿足增材制造發(fā)展需要的金屬材料。針對(duì)非金屬增材制造專用材料，提高現(xiàn)有材料在耐高溫、高強(qiáng)度等方面的性能，降低材料成本。到2016年，基本實(shí)現(xiàn)鈦合金、高強(qiáng)鋼、部分耐高溫高強(qiáng)度工程塑料等專用材料的自主生產(chǎn)，滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展和應(yīng)用的需求。
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積極搭建增材制造工藝技術(shù)研發(fā)平臺(tái)，建立以企業(yè)為主體，產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合的協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制，加快提升一批有重大應(yīng)用需求、廣泛應(yīng)用前景的增材制造工藝技術(shù)水平，開發(fā)相應(yīng)的數(shù)字模型、專用工藝軟件及控制軟件，支持企業(yè)研發(fā)增材制造所需的建模、設(shè)計(jì)、仿真等軟件工具，在三維圖像掃描、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破。解決金屬構(gòu)件成形中高效、熱應(yīng)力控制及變形開裂預(yù)防、組織性能調(diào)控，以及非金屬材料成形技術(shù)中溫度場控制、變形控制、材料組份控制等工藝難題。
（三）加速發(fā)展增材制造裝備及核心器件
依托優(yōu)勢企業(yè)，加強(qiáng)增材制造專用材料、工藝技術(shù)與裝備的結(jié)合，研制推廣使用一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的增材制造裝備，不斷提高金屬材料增材制造裝備的效率、精度、可靠性，以及非金屬材料增材制造裝備的高工況溫度和工藝穩(wěn)定性，提升個(gè)人桌面機(jī)的易用性、可靠性。重點(diǎn)研制與增材制造裝備配套的嵌入式軟件系統(tǒng)及核心器件，提升裝備軟、硬件協(xié)同能力。
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一是研究制訂增材制造工藝、裝備、材料、數(shù)據(jù)接口、產(chǎn)品質(zhì)量控制與性能評(píng)價(jià)等行業(yè)及國家標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合用戶需求，制定基于增材制造的產(chǎn)品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，促進(jìn)增材制造技術(shù)的推廣應(yīng)用。鼓勵(lì)企業(yè)及科研院所主持或參與國際標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，提升行業(yè)話語權(quán)。
二是開展質(zhì)量技術(shù)評(píng)價(jià)和第三方檢測認(rèn)證。針對(duì)目前用戶對(duì)增材制造產(chǎn)品在性能、質(zhì)量、尺寸精度、可靠性等方面的疑慮，就航空航天、汽車、家電、生物醫(yī)療等對(duì)國家和人民生活安全有重大影響的行業(yè)使用增材制造技術(shù)直接制造產(chǎn)品，開展質(zhì)量技術(shù)評(píng)價(jià)和第三方檢測認(rèn)證，確保產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)滿足用戶需求，促進(jìn)增材制造技術(shù)的推廣應(yīng)用。
（五）大力推進(jìn)應(yīng)用示范
一是組織實(shí)施應(yīng)用示范工程。依托國家重大工程建設(shè)，通過搭建產(chǎn)需對(duì)接平臺(tái)，著重解決金屬材料增材制造在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用問題，在具備條件的情況下，在國防軍工其他領(lǐng)域予以擴(kuò)展。在技術(shù)相對(duì)成熟的產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)領(lǐng)域，發(fā)展增材制造服務(wù)中心和展示中心，通過為用戶提供快速原型和模具開發(fā)等方式，促進(jìn)增材制造的推廣應(yīng)用。對(duì)于創(chuàng)意設(shè)計(jì)、個(gè)性化定制等領(lǐng)域，通過搭建共性服務(wù)平臺(tái)，支持從事產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)、文化創(chuàng)意等領(lǐng)域的中小型服務(wù)企業(yè)采用網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)模式，提高專業(yè)化服務(wù)水平。完善個(gè)性化增材制造醫(yī)療器械在產(chǎn)品分類、臨床驗(yàn)證、產(chǎn)品注冊(cè)、市場準(zhǔn)入等方面的政策法規(guī)。
二是支持建設(shè)公共服務(wù)平臺(tái)。在具備優(yōu)勢條件的區(qū)域搭建公共服務(wù)平臺(tái)，發(fā)展增材制造創(chuàng)新設(shè)計(jì)應(yīng)用中心，為用戶提供創(chuàng)新設(shè)計(jì)、產(chǎn)品優(yōu)化、快速原型、模具開發(fā)等應(yīng)用服務(wù)，促進(jìn)增材制造技術(shù)的推廣應(yīng)用。加大對(duì)增材制造專用材料、裝備及核心器件研發(fā)基地建設(shè)的支持力度，加快形成產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展，盡快形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模。
三是組織實(shí)施學(xué)校增材制造技術(shù)普及工程。在學(xué)校配置增材制造設(shè)備及教學(xué)軟件，開設(shè)增材制造知識(shí)的教育培訓(xùn)課程，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)的興趣、愛好、意識(shí)，在具備條件的企業(yè)設(shè)立增材制造實(shí)習(xí)基地，鼓勵(lì)開展教學(xué)實(shí)踐。
增材制造標(biāo)準(zhǔn)化支持行動(dòng)（SASAM）
在歐盟地七框架計(jì)劃的資助下，名為“增材制造標(biāo)準(zhǔn)化支持行動(dòng)（SASAM）”的項(xiàng)目近日發(fā)布了一份增材制造標(biāo)準(zhǔn)化路線圖。
該路線圖旨在作為歐洲標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)模板，其中闡述了標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)于產(chǎn)業(yè)應(yīng)用及現(xiàn)有增材制造技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展的重要性，明確了標(biāo)準(zhǔn)化與優(yōu)先關(guān)注標(biāo)準(zhǔn)之間的差距，最終有助于產(chǎn)業(yè)發(fā)展符合最佳實(shí)踐。通過與主要的規(guī)范化或標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)保持聯(lián)系，將能確保該目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
增材制造技術(shù)是生產(chǎn)具有復(fù)雜幾何形狀的高質(zhì)量零部件的高效和有效的方式。實(shí)際上，它能夠生產(chǎn)出那些以往無法實(shí)現(xiàn)的零部件樣式。同時(shí)，還能夠最大程度地減少生產(chǎn)過程中所需的工裝和機(jī)械裝置，減少相關(guān)的廢料，電力消耗以及過多的安裝。
然而，一直以來增材制造技術(shù)主要集中在原型的制造方面，就其本質(zhì)而言，該技術(shù)不適合那些可以標(biāo)準(zhǔn)化的重復(fù)性工作。此外，即使是在較大批量的生產(chǎn)中，雜亂的工藝參數(shù)也會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量。缺乏標(biāo)準(zhǔn)化會(huì)導(dǎo)致無法接受的變化率，特別是在航空航天和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。
增材制造技術(shù)將支持創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)成本、資源有效的生產(chǎn)，以保持歐盟制造業(yè)的高度競爭力。歐洲增材制造平臺(tái)（European Platform for AM）起草了戰(zhàn)略研究議程，其中強(qiáng)調(diào)了標(biāo)準(zhǔn)化的重要支柱作用，并且最終通過SASAM成功制訂出路線圖。
編者語：
增材制造技術(shù)的出現(xiàn)，為復(fù)雜零部件制造提供了新選擇，它將作為傳統(tǒng)加工方式的很好補(bǔ)充，共同推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化升級(jí)。在《國家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)計(jì)劃（2015-2016年）》以及歐洲增材制造平臺(tái)的議程中，標(biāo)準(zhǔn)化都得到了重要體現(xiàn)，這也將為規(guī)范產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供強(qiáng)力保障。除此之外，隨著伴隨著個(gè)性化定制而來的“專利保護(hù)”也亟待進(jìn)一步完善。
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