顏永年教授：3D打印不再只是減材/等材的補(bǔ)充，而將是制造業(yè)的主流

南極熊導(dǎo)讀：“3D打印不再只是減材/等材的補(bǔ)充，而將是制造業(yè)的主流。”當(dāng)聽到這句話時(shí)，我感到了振奮。

2025年3月17日，亞洲規(guī)模最大的增材制造行業(yè)盛會(huì) TCT Asia 2025 在上海國(guó)家會(huì)展中心盛大開幕，在展會(huì)上南極熊采訪了被業(yè)界稱為“中國(guó)3D打印第一人”——顏永年教授。顏永年教授介紹了3D打印行業(yè)的現(xiàn)狀與未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

△南極熊在2025 亞洲TCT展會(huì)采訪顏永年教授

顏永年教授被譽(yù)為“中國(guó)3D打印之父”。自20世紀(jì)80年代起，他便投身于增材制造技術(shù)的研究，至今已有近40年的深厚積累。作為中國(guó)最早一批探索3D打印技術(shù)的科學(xué)家之一，顏教授不僅在金屬打印、生物材料打印等領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展，還推動(dòng)了技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向工業(yè)應(yīng)用。他的研究成果廣泛應(yīng)用于航空航天、醫(yī)療健康、汽車制造等多個(gè)領(lǐng)域，為國(guó)家工業(yè)發(fā)展和國(guó)防科技作出了重要貢獻(xiàn)。

未來(lái)：3D打印的獨(dú)立之路
當(dāng)被問(wèn)及3D打印行業(yè)的發(fā)展前景時(shí)，顏永年教授表示：“未來(lái)可以突破很多限制?！彼J(rèn)為，3D打印已經(jīng)突破了傳統(tǒng)制造業(yè)的局限，能夠覆蓋從金屬到非金屬，甚至細(xì)胞和生物材料等多樣化領(lǐng)域。這一技術(shù)的核心優(yōu)勢(shì)在于解決了從物理模型到數(shù)學(xué)模型再到最終物理產(chǎn)品的全流程問(wèn)題。

顏教授指出，過(guò)去幾十年間，3D打印經(jīng)歷了從概念驗(yàn)證到實(shí)際應(yīng)用的關(guān)鍵轉(zhuǎn)變。如今，隨著激光控制技術(shù)、光束形態(tài)優(yōu)化以及軟硬件協(xié)同發(fā)展的不斷進(jìn)步，3D打印正朝著更高效、更精密的方向邁進(jìn)。在未來(lái)，這項(xiàng)技術(shù)將不僅僅局限于生產(chǎn)半成品或模型，而是直接生成可用的成品。顏教授強(qiáng)調(diào)：“真正的3D打印應(yīng)該跳過(guò)繁瑣的后處理環(huán)節(jié)，直接輸出高精度零件，這是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)?！?br />
顏教授表示，未來(lái)的3D打印有望逐漸擺脫對(duì)減材制造（如切削加工）和等材制造（如鑄造、鍛造）的依賴。3D打印的目標(biāo)是獨(dú)立完成整個(gè)制造流程，而不是作為其他工藝的補(bǔ)充。他解釋道，“如果3D打印仍然需要與傳統(tǒng)的減材制造結(jié)合，那它就失去了自身的意義。我們的方向是實(shí)現(xiàn)一步到位的精密化制造，直接輸出符合要求的成品?！?br />
應(yīng)用場(chǎng)景百花齊放：從低空經(jīng)濟(jì)到人工器官
顏永年教授特別提到，3D打印正在多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)巨大潛力。例如，在低空經(jīng)濟(jì)中，無(wú)人機(jī)、飛行汽車等新型交通工具對(duì)輕量化、復(fù)雜結(jié)構(gòu)零部件的需求日益增加。通過(guò)3D打印技術(shù)，可以快速制造出符合要求的高性能組件，極大地提升了生產(chǎn)效率。

在醫(yī)療健康領(lǐng)域，3D打印的應(yīng)用更是令人振奮。顏教授分享了團(tuán)隊(duì)在生物材料打印方面的最新成果：“我們可以打印細(xì)胞，將其封裝起來(lái)進(jìn)行培養(yǎng)，從而實(shí)現(xiàn)人工骨、心肌組織等人體器官的部分再生。”他進(jìn)一步補(bǔ)充道，這種技術(shù)還可以用于制造人造肉，如牛肉、豬肉等，“這不再是幻想，而是切實(shí)可行的目標(biāo)?！?br />

△整體焊接成型（哈森制造）

同時(shí)，顏教授也提到了鋼鐵打印的重要性。他指出，傳統(tǒng)的鋼鐵構(gòu)件多為拼接而成，存在長(zhǎng)期使用中的安全隱患。而通過(guò)整體焊接或切割的方式，3D打印可以一次性完成復(fù)雜形狀的制造，確保內(nèi)部無(wú)縫隙，大幅提高產(chǎn)品可靠性，這一點(diǎn)對(duì)于異形鋼尤為重要。

南極熊點(diǎn)評(píng)
3D打印作為一種顛覆性的制造技術(shù)，正在重新定義工業(yè)制造的極限，不僅提供了前所未有的設(shè)計(jì)自由度，還顯著縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期，降低了生產(chǎn)成本。從航空航天到醫(yī)療健康，從汽車制造到低空經(jīng)濟(jì)，3D打印的身影無(wú)處不在，其影響力將持續(xù)擴(kuò)大。然而，要實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)的全面普及，仍需克服諸多挑戰(zhàn)。例如，如何進(jìn)一步提升打印速度與精度？如何降低材料成本并拓展適用范圍？這些問(wèn)題都需要學(xué)術(shù)界與產(chǎn)業(yè)界的共同努力。