低空经济作为国家重点支持的战略性新兴产业，正迎来爆发式发展机遇。其中，低空飞行器制造堪称这一领域的”硬核”担当。
飞行背包作为个人低空飞行器的代表，凭借极小的起降空间需求和可穿戴式的极致灵活性，在应急救援、特种作业等场景中展现出独特价值。设想这样的画面：在高层建筑火灾中，它能实现”阳台到阳台”的快速突破；在山地搜救中，它能抢赢传统交通无法触及的黄金救援时间；更以最后一公里立体通勤的前瞻探索，填补eVTOL与无人机之间的市场空白。飞行背包有望成为低空飞行交通网络中灵活的”毛细血管”。
然而，飞行背包的研发并非坦途。飞行器核心部件需在强度、精度与轻量化之间实现极致平衡，传统机加工不仅难以复刻复杂结构，更易产生变形隐患，且面临迭代周期漫长、试错成本高昂等掣肘。
此时，增材制造-3D打印技术已从最初的设计验证工具，逐步拓展至工装制造与终端部件生产环节，成为推动新产品快速迭代、实现设计突破与创新的关键力量。那么，3D打印能否成为飞行背包研发的”破局密钥”？本期，我们通过深圳反重力科技有限公司与联泰科技的深度合作，探寻答案。
‘一个民族有一群仰望星空的人，他们才有希望。’ 当这份穿透时光的信念，镌刻在《飞行家》的每一幕飞行探索中，银幕上李明奇对飞天梦的孤勇执着，与现实中刘东升的逐梦征程，悄然完成了跨越次元的同频共振。而在这份从银幕传奇到现实征程的蜕变中，联泰科技以3D打印技术为中国探索者，铸造了飞行梦的’关键一跃’！
当银幕传奇照进现实 探索者的跨时空共鸣
2025年11月，因自身研发经历及飞行背包设计与《飞行家》主角李明奇高度契合，深圳市反重力科技有限公司（简称反重力科技）创始人刘东升先生受邀参与了影片发布会。当银幕上闪过李明奇在风雪中艰难试飞的片段时，刘东升感慨万千：“那些不为人知的挑战、反复试错的煎熬、绝不言弃的坚持，我们在自主研发的道路上，一一亲历、从未退缩。” 而与李明奇饰演者蒋奇明的深度对话，更让他激发出一种奇妙的共鸣——仿佛遇见了平行世界里，另一个同样执着于刺破天际、奔赴苍穹的自己。
这份跨越次元的共鸣，从来都不是偶然，而是藏着一段始于热爱、忠于坚守的逐梦传奇。文科出身的刘东升，因《钢铁侠》及外网喷气背包研发视频的震撼冲击，心底悄然埋下了“挣脱引力、触摸苍穹”的种子。2015年，他从格斗机器人研发起步，一步步夯实工程技术功底；2017年，出任爱奇艺《机器人争霸》技术总监，在实战中锤炼核心能力；2018年，他毅然转向飞行背包自主研发，历经一年多日夜兼程的反复测试、迭代优化，首台自研飞行器腾空而起，迈出了逐梦苍穹的关键一步；2024年，深圳市反重力科技有限公司正式成立，将个人的飞天执念，升级为推动产业进步的系统化探索。彼时，低空经济的潜力已初露锋芒，但国内飞行背包研发领域的滞后现状，更让他坚定了做行业先行军的决心——这份刻在骨子里的执着，与银幕上李明奇跨越一生的飞天坚守，完美同频、遥相呼应。
以3D打印技术密钥 叩响苍穹之梦
逐梦苍穹的路上，从来没有坦途可走，唯有荆棘与荣光相伴相生。刘东升的飞天探索之路，自起步便深陷多重困境：文科背景带来的专业知识壁垒、外网技术封锁导致的交流受阻、前期资金匮乏的现实压力，更有传统机加工技术难以突破的核心瓶颈——飞行器核心部件对强度、精度与轻量化的极致要求，让传统加工方式屡屡碰壁。正如《飞行家》中李明奇需冲破重重桎梏、对抗所有质疑，刘东升也在迷茫中不断探寻破局之道，而联泰科技所提供的3D打印技术，便是这场艰难探索中，最意想不到的“破局密钥”，为飞天梦想点亮了前行之路。
联泰科技产品组合图（部分）
联泰科技与刘东升缘起于2024年，作为国内工业级增材制造领域的领航者，联泰科技深耕3D打印赛道26载，从2000年以光固化3D打印技术叩响增材制造之门，到如今拓展金属3D打印业务并成长为增材制造行业标杆，联泰科技始终以技术创新为刃，不断刺破传统制造的边界桎梏。凭借拓扑优化与一体成型的3D打印核心技术优势，联泰科技所带来的技术支持能够精准命中飞行器研发的核心痛点：既规避了传统加工易出现的变形隐患，精准复刻复杂构件的精妙结构，更从产业维度重构研发节奏——将核心部件迭代周期大幅压缩，极致降低试错成本，打破“高性能必高成本”的行业固有认知，让飞行器的批量化生产与商业化落地，从“不可能”变为“可实现”。
联泰科技3D打印飞行背包关键部件
从个人逐梦到行业担当 从技术破茧到民族声量
“3D打印从来不是简单的制造技术升级，而是重构高端制造生态的全新视角，更是让梦想落地的底气所在。” 刘东升的这句评价，道尽了联泰科技的技术底气与行业价值。当银幕上的飞天浪漫，遇见现实中的探索执着，碰撞出的不仅是技术突破的璀璨火花，更是从个人逐梦到产业担当的价值跃升。当前国内仅有两家企业深耕喷气背包领域，刘东升带领反重力科技，在自主研发的道路上孤勇前行、破冰突围；而联泰科技，则以全产业链布局的硬核实力，成为其最坚实的后盾与伙伴——从上游高性能材料研发，到中游打造“UnionTech ONE”全自动化平台，再到下游延伸全场景应用服务，联泰科技构建的“设备-材料-软件-服务”全闭环体系，为双方合作提供了从技术支撑到产业落地的全方位保障，让个人梦想得以依托产业力量，绽放更持久的价值。
如今，AI技术的飞速迭代，为低空经济与3D打印的协同发展，打开了全新的想象空间，也让飞天梦想的实现，迎来了更广阔的机遇。刘东升表示：“AI与3D打印的深度融合，将进一步强化高端制造的适配能力，彻底打通智能制造的闭环；依托两大核心技术，低空经济必将突破研发与制造的双重瓶颈，构建起自主可控的完整产业链生态，让中国低空探索跻身世界前列。”
当3D打印技术，成为撑起中国探索者飞天梦想的硬核脊梁；当个人的执着坚守，沉淀为可传承、可延续的产业价值；当中国智造的力量，不断叩响苍穹之门，我们有足够的理由相信，在以联泰科技与反重力科技为代表的企业推动下，中国低空经济必将迎来蓬勃发展的黄金时代，那些曾在银幕上闪耀的苍穹之梦，终将在这片热土上，绽放出属于中国探索者的璀璨光芒，书写属于中国智造的飞天传奇！
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增材制造是新质生产力的重要阵地，对推动我国制造业智能化绿色化融合化发展、培育壮大新动能、提升产业链供应链韧性和安全水平具有重要作用。党中央、国务院高度重视增材制造产业发展。党的二十届四中全会通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十五个五年规划的建议》指出，采取超常规措施，全链条推动集成电路、工业母机等重点领域关键核心技术攻关取得决定性突破。
“十四五”规划明确提出发展增材制造，工信部等主管部门及地方政府密集发布政策文件，均将增材制造列为重点发展领域，国家与地方政策协同发力，为产业明确了发展方向、注入了强劲动力。
在2025年底召开的2025增材制造产业发展论坛暨增材制造产业年会期间，中国增材制造产业联盟副秘书长李方正作了“我国增材制造产业‘十四五’成效总结及‘十五五’发展形势展望”报告，系统回顾了过去五年产业发展成就，并对未来五年发展方向进行了全面展望。
本文是增材制造产业联盟基于年会报告对“十四五”发展成果的总结，以及对“十五五”产业重点的展望，旨在为行业发展提供参考。
第一部分
产业基础：规模跃升与自主能力提升
一、产业规模实现跨越式增长
“十四五”期间，我国增材制造产业规模从208亿元增长至700亿元，五年增加近500亿元。根据海关总署数据，2025年1至11月出口量达448万台，超过2024年全年的378万台。消费级装备产量跃居全球第一，整体产业规模连续五年稳居全球第二，成为全球最具活力和增长潜力的市场。
“十五五”期间，产业规模目标突破1500亿元。背后更为重要的是增长模式的转变：从规模扩张转向结构优化，从政策引导转向政策与市场双轮驱动，从单点突破转向系统升级。中国增材制造产业联盟将持续开展产业运行分析，建立动态产业图谱，为政策制定和企业决策提供数据支撑。
二、市场主体蓬勃发展
目前以增材制造为主营业务的企业超过2000家，规上企业约250家，上市公司含新三板25家，国家级专精特新“小巨人”企业增至60余家。
2025年行业融资数量远超上年，接近100起，融资规模和数量远超前几年，反映出资本市场对增材制造产业化前景的积极判断。“十五五”期间，我国将着力培育一批具有国际竞争力的龙头企业，打造具有全球影响力的产业集群。中国增材制造产业联盟将持续完善成员单位服务体系，搭建供需对接平台，助力企业拓展市场空间。
三、专用材料自主供给能力显著增强
专用材料自主供给率达到95%，铝硅镁合金粉末等材料性能达到国际领先水平。2025年增材制造优质产品名单中，专用材料占32项，是所有类别中数量最多的，金属材料与高分子材料发展齐头并进。
“十五五”期间，将重点攻关超高温结构材料、高温钛合金、高强耐热铝合金等关键新材料，解决部分高温合金、特种聚合物等高性能专用材料的进口依赖问题，实现全面自主可控。中国增材制造产业联盟将组织成员单位开展国内外增材制造材料研究，推动新材料研制和应用。
四、核心器件国产替代取得突破
光纤激光器市占率从不足20%升至近70%，民用设备扫描振镜国产化率达70%。核心器件的自主可控为产业成本优化和供应链安全奠定了坚实基础。
“十五五”期间，将继续聚焦高性能核心器件、高品质合金粉末制备、工艺控制算法等关键环节，推动光学高精度控制、实时监测、自适应调整、自动化后处理等技术突破。中国增材制造产业联盟将充分发挥与高校、科研院所的资源优势，组织开展相关新技术、新工艺、新装备的推广普及工作。
五、工业软件自主化稳步推进
数据准备、拓扑优化等环节已打破国外垄断。2025年增材制造优质产品名单中，包括设备控制软件、增材数据处理软件、路径规划软件、激光熔池强度在线监控系统等多款国产软件产品。
“十五五”期间，工业软件将作为重点攻关方向之一。在仿真、工艺优化等高端领域加快突破，推动增材制造软件自主化水平整体提升。这与我国强调的数字化转型、工业软件自主化紧密相关。
第二部分
应用拓展：从技术验证到规模化应用
六、应用定位发生根本性转变
增材制造已实现从“可选”到“必选”、从“配角”到“主角”的转变。C919大飞机包含28类33个增材制造零件，长征系列、朱雀系列等航天器采用增材制造零件超万件，64款医疗器械获国家药监注册，消费电子领域年产千万根手机铰链。
2022至2023年，工信部评选工业、医疗、文化等5领域78个典型应用场景，有力推动了先进技术与装备落地。增材制造已跨过技术验证阶段，全面进入规模化应用新周期。
七、新兴领域加速渗透
汽车制造、低空装备、人形机器人等新兴领域正在加速渗透。这些领域对轻量化、复杂结构、快速迭代有较高需求，与增材制造技术优势高度匹配。
“十五五”期间，将在航空航天、新能源汽车、生物医疗等重点领域推广典型应用示范项目，推进新能源汽车、动力电池、能源产业的规模化应用。中国增材制造产业联盟将依托“工业母机+”系列活动，持续开展增材制造“敲门行动”、应用场景及优质产品推广对接会、技术沙龙等，推动技术与市场精准对接。
八、市场需求向整体解决方案升级
市场需求正在发生结构性升级：从样品展示向批量生产转变，从单一零件向整体功能集成转变。2025年增材制造优质产品名单中，行业解决方案共6项，涵盖航空航天批量化生产、鞋履参数化设计及批量化生产等方向。
这一趋势要求行业企业要着力提升全链条服务能力，从设备供应商向解决方案提供商转型。中国增材制造产业联盟鼓励有条件的企业向解决方案能力延伸，同时建立应用效果数据库，为行业提供可信的决策参考依据。
九、智能制造深度融合
“十五五”期间，将打造一批“增材制造+”示范应用场景和卓越级智能工厂，推动增材制造深度嵌入智能制造体系。这与国家“十五五”规划中推进新型工业化、建设制造强国的战略高度一致。
具体措施包括：推动建立应用效果数据库，公开示范项目技术参数、经济成本和使用成效等；推广首台（套）首批次保险补偿机制，联合金融机构设计专项保险产品，降低用户使用国产高端装备与材料的风险。
十、人工智能融合成为重点方向
拥抱AI是产业发展的机遇。材料研发、激光熔池在线监控、自适应参数调整、缺陷实时检测等AI应用已开始落地。
“十五五”期间，将协同行业建立“需求—研发—转化”快速响应创新机制，推动增材制造与人工智能、工业互联网、大数据深度融合，加快智能化、绿色化升级步伐。
第三部分
生态构建：协同发展与体系完善
十一、区域协同发展格局显现
2025年增材制造优质产品名单显示，上榜企业覆盖全国15个省级行政区。长三角、珠三角以技术研发与装备制造双轮驱动，长三角地区合计占全国产品总数的47.4%，形成从材料、器件到装备的完整产业链。陕西、川渝聚焦金属增材和应用拓展，安徽、雄安通过政策创新深化应用示范。
广东、江苏、重庆等多地通过财政支持、税收优惠等方式，形成政策合力支撑产业发展。“十五五”期间，将推动东中西部产业园区建立协同机制，引导跨区域“结对子”，实现技术、产能、市场优势互补。
十二、国际化水平和话语权有待提升
“十四五”期间，我国发布国际标准3项、国家标准70项、行业标准31项，标准体系覆盖全产业链。但在国际标准制定和行业话语权方面，与产业规模仍不匹配。
“十五五”期间，要着力提升产业国际化水平、增强全球话语权。面对外部限制持续的环境，“一带一路”国家的重要性正在提升，国际市场格局面临重塑。中国增材制造产业联盟鼓励企业积极出海并参与国际竞争和标准制定，主动开拓市场，在全球产业链中占据更有利位置。
十三、产业链协同能力持续增强
2025年增材制造优质产品名单显示，部分企业在材料、器件、装备、解决方案等多个类别同时上榜，反映出产业竞争逻辑的深层变化。
高端应用领域客户需要从设计、材料、工艺、成形、后处理到检测认证的全流程交付能力。“十五五”期间，将着力推动产业链协同发展，支持以领军企业为主体组建产学研用共同体，鼓励企业向解决方案能力延伸，引导中小企业在细分领域建立优势。产学研用协同创新模式将加速科技成果转化，推动产业竞争从单点比拼走向体系化竞争。
十四、产业体系不断完善
《中国增材制造产业年鉴》已连续发布三期，汇聚专业分析600余篇，聚焦800余家企业，凝聚200余位行业专家智慧。2026年第四期将增加数据篇和区域篇，解决底账不清、统计口径不完善的问题。
中国增材制造产业联盟将建立动态产业图谱，构建可视化、可追溯的产业数据库，实时追踪技术迭代、企业布局、产能分布等核心信息。同时，持续开展增材制造优质产品征集工作，编撰出版《增材制造优质产品目录》，常态化举办供需对接活动，打造产业发展的“瞭望哨”与“导航仪”。
十五、人才培养体系持续优化
全国近百所高校开设增材制造专业，23所高校开设“增材制造工程”本科专业。但顶尖科学家、复合型人才、全球性人才仍然短缺，科研成果转化率有待提升。
“十五五”期间，中国增材制造产业联盟将联合工信部中小企业发展促进中心、人才交流中心等单位，开展增材制造技能培训活动，培育好用的应用型人才。同时依托联盟青年专家委员会，分专题开展人才、技术、应用等方面系统性研究，为产业规模从700亿向1500亿迈进提供人才保障。
结 语
2026年是“十五五”开局之年，也是中国增材制造产业联盟成立十周年。
6月联盟将举办增材制造大会暨产业年会、国际增材制造技术与应用生态展览会、第十一届“创客中国”增材制造创新创业大赛，届时将发布更多规划细节和产业成果。
“十五五”期间，产业发展的核心目标是：到2030年，产业规模突破1500亿元，培育一批具有国际竞争力的龙头企业，形成若干具有全球影响力的先进制造业集群和中小企业特色产业集群，实现工艺装备、材料等核心领域全面自主可控，达到国际先进水平，产业国际化水平显著提升。
实现上述目标，需要在技术攻关、高端人才培育、国际标准制定等领域取得实质性进展。全球增材制造产业格局尚未固化，我国具备市场纵深、应用场景、政策支持等多重优势，正处于实现从并跑到领跑跨越的机遇期。
中国增材制造产业联盟将持续发挥桥梁纽带作用，强化统筹协调，构建多元服务体系，深化行业研究，完善产业生态。我们期待与政府部门、产业界、高校、科研机构、应用单位及金融机构等各方伙伴携手并进，共同推动我国增材制造产业高质量发展，为推进新型工业化、建设制造强国贡献力量。
文章转载自：中国增材制造产业联盟
封面图为AI生成的概念图
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上海证券报消息，2026年以来，国内3D打印产业迎来“开门红”，行业内好消息持续涌现。上市公司业绩预增喜报频传，企业收购并购动作不断，应用场景持续向多领域渗透，标志着我国3D打印产业迈入规模化发展的关键阶段。3D打印凭借定制化、轻量化、高效化等核心优势，在航空航天、3C消费、医药生物等领域的应用价值持续凸显。
3D打印助推多家上市公司
业绩增长
根据上海证券报的报道，在近期集中披露的2025年年度业绩预告中，一批深耕3D打印领域的上市公司凭借业务突破实现业绩大幅增长，还有部分公司不断加大在3D打印领域的资金投入，为行业长期发展注入强劲动力。
3D打印龙头铂力特业绩实现开门红。1月29日，铂力特发布2025年年度业绩预增公告称，公司预计全年实现营业收入为18.63亿元，同比增长40.50%；归母净利润为2.09亿元，同比增长100.96%；归母扣非净利润为1.49亿元，同比增长313.89%。
业绩大幅增长的背后，是铂力特在核心领域的深度布局与民品市场的突破。铂力特方面表示，2025年，公司持续深耕航空航天应用领域，同时加大民用市场的开发力度，民品领域3D打印定制化产品收入取得较大突破，有效带动公司收入稳步提升。
铂力特为比亚迪仰望U9X打造高强度铝合金车身，较传统方案减重超30%。车身零件采用BLT-S1000和BLT-S615、BLT-S815增材制造设备一体化打印，实现零件快速交付。来源：铂力特
在航空航天领域，铂力特已经助力蓝箭航天朱雀三号可重复使用火箭首次大型垂直起降飞行试验任务，推动关键零部件制造从工程化验证迈向批量生产，同时为蓝箭航天、东方空间、九州云箭等多家商业航天客户提供支撑，参与的多个项目进入批量生产阶段。
部分上市公司的3D打印设备业务，对业绩的贡献度持续提升。以爱司凯为例，公司2025年预计实现营业收入1.85亿元至2.05亿元，与上年同期基本持平。其中，CTP设备业务销售收入较上年同期下降约20%，而3D打印设备业务销售收入较上年同期上升约55%。爱司凯称，为推进3D业务的发展，公司2025年增加了相关人员费用与研发投入，对应费用同比增加约900万元。
多家公司在研发、销售等环节加大资金投入，彰显出其对3D打印产业前景的信心。统联精密在2025年年度业绩预告中表示，公司2025年紧跟新型应用终端精密结构件轻量化以及性能迭代升级的行业发展趋势，提前配套场地并储备人员，加大3D打印等技术的研发投入，相关费用同比增加约3400万元；鸿日达为拓展新的业务发展机会，在光通信器件以及3D打印等领域加大投入，相关费用较上年同期较快增长。
上市公司的投入方向，精准契合了3D打印在航空航天、3C消费、医药生物等领域的应用需求。“3D打印业务将成为公司业绩增长的新引擎。”爱迪特于1月28日披露的投资者关系活动记录中判断，随着产品与技术成熟度持续提升，口腔3D打印市场具备广阔的发展与放量潜力。
意大利罗马托尔维加塔大学临床研究员、教授Alessandro Pozzi在学术分享中介绍了Aidite（爱迪特） EZPRINT 3D打印种植桥解决方案，称该方案通过数字化技术与3D打印的深度融合，缩短种植桥修复体打印耗时，提升即刻负重效率，让齿科修复更精准、更高效、更可靠。来源：Aidite
爱迪特表示，目前，公司的EZprint-P1 3D打印机凭借高速打印优势大幅提升行业生产效率。公司打印的应用场景正在向种植、正畸等多领域拓宽，相关临床方案已经完成市场验证。
收购并购跨界忙
资本市场热度攀升
在业绩增长的背后，是企业加速布局3D打印产业的身影。从设立子公司到收购并购，从跨界入局到冲刺IPO，企业通过多元化布局完善产业生态，资本的持续涌入更让产业发展动力十足。
多家上市公司通过设立合资公司或收购股权等方式，强化在3D打印领域的竞争力。华曙高科于2025年12月宣布，拟与湖南华耀腾兴科技有限公司、湖南景锐创智科技有限公司共同出资1亿元，设立湖南湘兴数创有限责任公司（暂定名），其中华曙高科拟以自有资金认缴出资4000万元，占目标公司注册资本40%。
华曙高科汽车行业合作伙伴德国博泽Brose台臂增材制造应用。通过FS721M-8-CAMS设备满板打印368个零件。来源：华曙高科
华曙高科透露，此次布局旨在聚焦3D打印服务领域，重点开展3C、汽车零件、精密型零部件等民用消费品领域的加工服务，进一步拓展民用市场。
飞沃科技则通过收购方式快速切入商业航天3D打印领域。2025年12月30日，公司完成对成都新杉宇航科技有限公司（简称“新杉宇航”）60%的股权收购。新杉宇航主要提供液体火箭发动机的3D打印零部件，产品涵盖喷管、燃烧室、阀门及管路等关键组件，已与主流民营火箭企业构建合作关系，2025年商业航天营业收入约1081万元（不含航空板块）。
南风股份近日亦通过投资者互动平台透露，公司子公司南方增材科技有限公司正就3D打印业务进行多元化市场拓展，相关业务处于前期培育阶段。
跨界布局成为3D打印行业的新趋势，多家上市公司纷纷入局，为行业注入新的活力。统联精密原本具有金属粉末注射成型（MIM）、高精密线切割成型等多样化精密零部件制造能力，产品应用于汽车、消费电子、医疗等领域。目前，公司正结合行业发展趋势，在新型轻质材料及3D打印等新材料新技术应用方面积极进行技术储备与产能布局。
无独有偶，主营中高端皮鞋品牌运营、产品设计和销售的哈森股份，通过开拓精密金属结构件及相关设备实现多元化转型。目前，公司已完成3D打印设备及系统解决方案、上游核心原材料业务的布局，覆盖精密金属减材制造、增材制造原材料生产和核心设备研发制造等环节，可向下游消费电子等领域客户提供全套产品及服务。
先临三维在工业测量领域革新第三代无线扫描技术。图为2025年推出的3D扫描新品之一：EinScan Rigil Pro。来源：先临三维
在资本层面，一批3D打印企业正带着亮眼的业绩冲刺IPO，目的地涵盖上交所、港交所、北交所等多个交易所。其中，杭州易加三维增材技术股份有限公司冲刺科创板，消费级3D打印公司深圳市创想三维科技股份有限公司（简称“创想三维”）递表港交所，先临三维科技股份有限公司向北交所提交上市申请。
以创想三维为例，公司于2025年8月向港交所递交招股说明书。财务数据显示，2022年至2024年及2025年一季度，公司收入分别为13.46亿元、18.83亿元、22.88亿元和7.08亿元；归母净利润分别为1.04亿元、1.29亿元、8866万元和8156万元。
Polymaker（苏州聚复科技）与A+Plus在2025 TCT 深圳展联合展示无人机3D打印应用。
此外，北京煜鼎增材制造研究院股份有限公司、苏州聚复科技股份有限公司、重庆摩方精密科技股份有限公司等一批3D打印企业正处于IPO辅导阶段，构成了行业发展的“储备力量”。
转载来源：上海证券报 作者：王墨璞嘉 封面图：张大伟
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洞察
根据SynaCore 将于TCT亚洲展会期间发布的《从数字孪生到产品数字护照到产品质量预认证白皮书》预告，从增材制造数字孪生到产品数字护照再到质量预认证的技术演进路径，这正是定义增材制造（AM）产业化的核心技术框架，这一技术路径的本质是将增材制造的”不确定性”转化为”可计算的风险”。数字孪生提供了预测物理现实的能力，增强型数字护照将预测固化为可追溯的数字资产，而预认证则是基于可信预测重构质量基础设施的最终产物。
增材制造数字孪生
从增材制造数字孪生到产品数字护照再到质量预认证的技术演进路径，这正是定义增材制造（AM）产业化的核心技术框架。这一技术路径代表了增材制造从”工艺试错”向”设计即生产”、从”事后检测”向”事前预测”、从”物理验证”向”数字认证”的产业化范式转变的技术发展未来。
当企业把增材制造数字孪生软件计入“费用”时，看到的只是一次性开支；当把它列为“战略资产”时，看到的是未来十年在速度、质量、产能、知识和风险五个维度上的持续复利。这笔投资的 ROI 不是线性1:1，而是指数级 1:N——谁先部署，谁就拥有“可复用、可放大、可交易”的数字壁垒，这是数字孪生作为战略资产的本质逻辑。
与普遍理解的监控过程可视化本质区别，AM增材制造数字孪生必须处理动态演化的物理实体——零件在几何、热状态和材料属性上逐层、逐秒生长变化。
以SynaCore数字孪生系统为范例，其涵盖的多相热求解器、微观结构求解器、流体力学求解器及相变求解器等多物理场模块，均在底层实现了深度性能调优，以追求极限计算速度。
SynaCore三个相互增强的技术层：
1. 基于多物理场仿真的机理内核
在打印开始前，平台即在虚拟空间中，对零件的整个建造过程进行超高精度的多物理场模拟（计算流体力学、热力学、固体力学），精确预测温度场、应力应变场及潜在缺陷（如翘曲、开裂、气孔）的形成与位置。这相当于为每一次制造提供了“前瞻性的透视镜”。
2. AI赋能的参数自主优化引擎
基于上述机理模型生成的海量“虚拟试验”数据，结合AI（尤其是强化学习与贝叶斯优化算法），平台能够自动探索巨大的工艺参数空间，快速寻找到满足特定质量、效率与成本目标的最优参数集。它将工艺工程师从繁琐的试错中解放出来，转向更高阶的目标定义与决策。
3. 闭环反馈与模型自进化系统
通过集成物理打印机（如熔池监测、热成像）的实时传感数据，数字孪生体能够与物理实体进行实时比对与校准。任何偏差都会被捕捉，并用于动态修正仿真模型或工艺参数，实现“边印边优”。更重要的是，这一过程持续积累高质量、高关联度的闭环数据，使数字孪生模型自身不断进化，越用越智能。
“ 3D Science Valley 白皮书 图文解析
”
数字孪生增强的产品数字护照
数字孪生增强的产品数字护照（DT-Enhanced DPP）—— 数据的重构
产品数字护照（DPP）在增材制造中已有基础实践，涵盖零件元数据、材料谱系、工艺参数、后处理记录、检测数据等。
“增强型”产品数字护照（DT-Enhanced DPP）的核心升级在于将数字孪生的预测性数据内嵌为护照的固有组成部分：
技术实现：通过直接零件标记将唯一标识（如数据矩阵码或QR 码）嵌入零件实体，链接至包含上述全部数据的数字孪生增强护照。用户扫描零件即可访问其完整的”数字基因图谱”——不仅知道材料批次，更知道机械性能预测
不久的未来
标准内置的产品预认证（Standard-Embedded Pre-Certification）
范式的跃迁
这是产业化的终极形态，实现从”Test-to-Qualify”（测试认证）到”Model-to-Qualify”（模型认证）的转变。
未来的认证体系将发生根本性变革，制造商可以向监管机构或客户提交的，不再仅仅是有限的实物测试报告，而是支撑该零件制造的高置信度数字孪生模型及其历史预测准确率证明。
“ 3D Science Valley 白皮书 图文解析
”
通过审查数字孪生体的完备性与准确性，结合部分实物验证，即可对大批量生产的产品实现快速、低成本、甚至全覆盖的“预认证”，极大缩短产品上市周期。这标志着质量保证模式从“基于统计的抽样检验”向“基于模型的全数预测保证”的范式转移。
l 预认证与物理认证的关系：对立统一（互补而非替代）
- 传统认证是法律效力确认，依赖于实体试验与抽样检验，具有强制性与终局性。
- 预认证是过程性能预测，基于模型与数据，具有灵活性与前瞻性。
- 二者共同构成“预测
+确认”的双轨质量保证体系，预认证缩短认证周期，认证赋予预认证社会公信力。
l 未来发展趋势：量变到质变-预认证推动认证体系演进
- 初期：预认证作为辅助工具，用于设计优化与风险筛查。
- 中期：预认证结论在特定场景（如航天器部件迭代）获监管有条件采信。
- 远期：形成“仿真优先、试验验证”新流程，大量常规检测被仿真替代，认证资源聚焦于高风险与创新环节。
未来将会实现的产品预认证的核心机制：
l 设计阶段的标准符合性自动验证：数字孪生平台内置材料规范、几何公差标准、无损检测（NDT）准则
l 先验认证（A Priori Certification）：在发送打印任务前，数字孪生已完成虚拟测试，自动验证零件在所有关键位置的预测性能是否满足监管要求
l 认证即服务：数字孪生作为”可认证代理”，监管机构和客户可直接查询其预测的置信区间和不确定性量化结果，替代部分物理见证件测试
更多信息，敬请关注SynaCore 将于TCT亚洲展会期间发布的《从数字孪生到产品数字护照到产品质量预认证白皮书》，同时敬请期待SynaCore全球范围内首次发布的基于数字孪生体AM-DT的Adaptive Tool Path，该自适应加工参数使得根据数字孪生对加工预测优化后的加工参数确保每一层都在最优工艺窗口内进行，持续反馈的数据包括在变形、开裂等缺陷的结果可以使AM-DT数字孪生体形成“感知-仿真-决策-执行-学习”的自治闭环，使下一轮3D打印在缺陷控制上再进化，形成‘越打越准、越打越稳’的自进化制造范式。
说明：当提到“数字孪生增强的增材制造产品数字护照”时，指数字孪生技术本身作为一种增强型的产品数字护照，也就是数字护照让制造过程可追溯，而增强型数字护照带有数字孪生预测的制造结果，包括微观组织，机械性能，缺陷等等。 关于“标准内置的产品预认证时代”，是通过数字孪生技术在产品设计阶段就内置并自动验证产品符合特定标准，从而在制造前就获得某种形式的预认证，替代部分物理测试。
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近年来，生成式人工智能深刻改变了数字内容创作的面貌。如今，即使不懂3D建模，普通人也能借助AI将脑中的想象转化为三维模型。这种“建模民主化”趋势，正推动3D打印机从创客专属工具，逐步走向普通用户的桌面。
然而，一个值得思考的现象是：为什么我们至今仍未在家居、办公室、商店等场景中，看到大量由生成式AI设计并实际制造出来的日常用品？
麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室（CSAIL）的研究指出了一个关键瓶颈：模型的机械完整性。尽管AI能生成可供打印的3D模型，但这些系统大多缺乏对物体物理属性的理解——从虚拟模型到现实物品之间，仍横亘着“最后一公里”的挑战。
根据 的市场观察，麻省理工CSAIL研究团队的一项基础研究显示，经AI风格化修改后的3D模型中，仅约26%在结构上依然可靠。这意味着，多数AI在创意发挥时，并未同步考虑“这个东西3D打印出来会不会断、能不能用”。
那么，如何打通这“最后一公里”，让AI创造的模型不仅好看，而且真正可用？
对此，CSAIL工程师、麻省理工学院的研究团队开发出一套名MechStyle的生成式AI系统，能在保持物体功能的前提下实现美学风格化，并通过实时物理仿真引导AI生成过程，让个性化设计与结构可靠性得以兼顾。
让想象照进现实
用户借助MechStyleAI驱动系统，只需上传一个3D模型或选择预设的资产（如花瓶和挂钩），然后使用图像或文本提示工具创建个性化版本。生成式AI模型随后修改3D几何形状，而MechStyle则模拟这些更改将如何影响特定部件，确保脆弱区域在结构上保持完好。
当用户对这个经过AI增强的蓝图感到满意时，就可以进行3D打印，将想象变为现实。
例如，选择一个壁钩模型与打印材料。然后，提示系统创建个性化版本，给出如“生成一个仙人掌样式的挂钩”这样的指示。AI模型将与模拟模块协同工作，生成一个既类似仙人掌外形又具备挂钩结构特性的3D模型。这个绿色、带有棱纹的配件随后可用于悬挂马克杯、外套和背包。
这类创作的实现，部分归功于一种风格化过程：系统基于其对文本提示的理解来更改模型的几何形状，并与模拟模块接收到的反馈协同工作。
来源：MIT NEWS
自适应调度有限元分析，确保结构稳固
为确保MechStyle的创作能够经受日常使用，研究人员采用了一种称为有限元分析的物理模拟技术来增强其生成式AI技术。
我们可以想象，当一副眼镜的3D模型上面有一种类似热图的标识，显示哪些区域在现实承重下结构可行，哪些区域不行。随着AI优化这个模型，物理模拟会高亮显示模型中哪些部分正在变弱，并阻止进一步更改。
麻省理工的研究负责人表示，MechStyle系统知道何时何地需要进行结构分析，避免在每次进行更改时都运行这些模拟，从而极大拖慢AI进程。也就是说，MechStyle具有自适应调度策略，能够追踪模型特定点发生的变化。当生成式AI系统进行的调整危及模型的某些区域时，有限元分析会被自动调度，MechStyle将进行后续修改，以确保模型在制造后不会破损。
将FEA过程与自适应调度相结合，使得MechStyle能够生成结构可行性高达100%的物体。
研究团队测试了30种不同风格（如砖块、石头和仙人掌）的3D模型后发现，创建结构可行物体的最有效方法是动态识别薄弱区域，并调整生成式AI过程以减轻其影响。在这些场景中，研究人员发现，他们可以在达到特定应力阈值时完全停止风格化，或者逐步进行更精细的调整，以防止高风险区域接近该阈值。
该系统还提供两种不同的模式：一种是允许AI快速在您的3D模型上可视化不同风格的自由风格功能，另一种是MechStyle模式，它会仔细分析用户的调整对结构的影响。用户可以探索不同的想法，然后再使用MechStyle模式，看看这些艺术点缀将如何影响模型特定区域的耐用性。
未来展望
根据CSAIL研究人员希望利用AI来创造真正可制造并在现实世界中使用的模型。MechStyle实际上模拟了基于生成式AI的更改将如何影响结构，既支持用户将个人风格融入其中，又能够确保物品能够承受日常使用。
这种计算上的彻底性最终可能帮助非专业用户设计个性化的作品。CSAIL研究人员表示，他们的目标是让专业和新手设计师都能花更多时间构思和测试不同的3D设计。
发展与局限
CSAIL研究人员补充说，虽然他们的模型可以确保模型在3D打印前保持结构完好，但目前尚无法改进那些最初就不可行的3D模型。如果用户将此类文件上传到MechStyle，会收到错误消息，这是研究团队未来打算优化的方向。
此外，团队希望利用生成式AI为用户创建3D模型，而不是仅仅对预设和用户上传的设计进行风格化。这将使系统更加用户友好，让那些不太熟悉3D模型，或者在网上找不到他们设计的人，可以轻松地从零开始生成。
以上工作得到了麻省理工学院-谷歌计算创新计划的支持，并于去年11月在计算机协会计算制造研讨会上进行了展示。
自由创造与物理约束无缝结合
目前，AI生成式3D建模仍以“创意优先”为核心，主要服务于数字内容创作，普遍缺乏对结构可行性的考量；而真正基于物理仿真的结构分析，还主要局限于专业工程软件与前沿学术研究中，门槛高、未普及。这正凸显了从“数字生成”跨越到“实体创造”之间的关键瓶颈。
即使是专业工程软件，起点往往是工程约束，目标是性能优化，而非创意风格化。它们所实现的是从功能到形态，而MechStyle旨在实现从形态到功能验证。
认为MechStyle系统更像是一个搭载了智能仿真守护的生成式AI创意系统。它的核心突破在于，将创造的自由（生成式AI）与物理世界的约束（有限元仿真）无缝地、自动化地结合在了一起，从而解决生成式AI在3D打印领域落地的最核心障碍——确保“好看”的东西也“好用”。这或许是打通“最后一公里”，真正实现设计与制造民主化的硬核方式。
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LEAP71公司与尼康SLM Solutions合作，成功制造出2000千牛（2兆牛）推力全流量分级燃烧火箭发动机喷注器头部。
该部件是甲烷/液氧火箭发动机的核心组件，直径达600毫米，据称是目前最复杂的航天增材制造零件之一。
其设计完全由LEAP 71公司的Noyron大型计算工程模型生成——这套物理驱动的软件被称为”首个自主构建机器的AI系统”，全程无需人工干预。
喷注器头部采用Inconel 718高温合金材料打印而成，这一成果展现了先进金属增材制造与AI驱动计算设计如何重新定义航空航天领域的可能性。
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近日，德国马普所智能系统研究所Metin Sitti教授与合作者在2026年1月14日、1月28日分别以在顶刊Nature上连续发表两篇研究论文，两项工作围绕“三维微纳制造”和“微纳驱动”前沿领域，通过精密的3D打印技术解决现有技术的关键瓶颈，展示了在复杂微纳器件制造前沿领域的潜力。本期谷·专栏将进行简要分享。
3D微纳制造
三维微纳制造是微纳机器人、微纳光子学、微流控器件以及微尺度超材料等众多前沿领域的重要技术基础。通过在微米乃至纳米尺度上构建具有复杂三维几何形貌的结构，研究人员能够创造出功能强大的微纳器件，推动社会发展。双光子聚合(Two-photon polymerization) 三维打印技术因其高空间分辨率，被广泛认为是三维微纳制造领域中最先进的方法之一。然而，该技术本质上依赖光化学交联反应，其可加工材料主要局限于特定类型的聚合物。尽管近年来通过开发新型光刻胶等方式，研究者尝试拓展其材料适用范围，但整体而言，实现真正意义上的多材料、尤其是非聚合物材料的高精度三维制造仍然极具挑战。
相比于持续开发新型光刻胶，将微纳米颗粒作为构筑基元，通过可控组装方式构建三维结构在材料通用性方面具有巨大优势。这类方法原则上适用于多种多样的合成功能材料，如金属、金属氧化物、碳基材料和量子点等。然而，实现高质量的三维颗粒组装需要对组装过程进行精确的时空调控：成千上万个微纳米颗粒需要在外场作用下被同时引导、持续输运，并在特定空间位置实现受控堆积，从而形成具有确定三维形貌的结构。当前主流的组装手段，如毛细力组装、界面组装，光学组装以及电磁场组装等，在组装效率、结构维度、可扩展性和对材料与环境条件的适应性方面仍然存在明显限制，难以同时满足上述要求。
据此，德国马普所智能系统研究所Metin Sitti教授、新加坡国立大学张明超教授提出了一种将光诱导胶体流体输运与微纳三维空间限域相结合的颗粒组装策略，旨在实现更具材料通用性的三维微纳制造。该工作利用光场在局域范围内触发并调控流体输运过程，使微纳颗粒在空间限域中被连续引导与沉积，从而实现对多种材料三维形貌的可编程构筑。
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41586-025-10033-x
2026年1月28日，相关研究以“Optofluidic three-dimensional microfabrication and nanofabrication”为题发表于Nature 上。论文第一作者为吕相龙博士，Metin Sitti教授、张明超教授为通讯作者。合作者包括瑞典皇家理工学院雷文海博士及Shervin Bagheri教授提供的流体理论支持，以及马普所Gaurav Gardi博士、Muhammad Turab Ali Khan博士在实验方面的参与。
l 图文介绍
在传统的胶体体系里，“让颗粒沉降”往往意味着“别动它”。无论是污水澄清、胶体絮凝，还是实验室里想让纳米颗粒从分散态走向聚集态，一个常见经验都是静置：尽量避免扰动分散溶液，等待颗粒在相互作用作用下逐步靠近、架桥、沉降，最终得到上清液澄清的效果。相反，一旦把液体搅动起来，强扰动会打断已形成的弱团簇、缩短颗粒近距离停留时间，使体系更难长大，让体系“回到分散状态”。
但这项工作展示了一个看似相反、却更“可控”的过程：在合适的速度窗口内，流体运动并不会抑制沉降，反而能促进颗粒“更快、更确定地”聚集并致密化。原因并不难理解:当颗粒被流场持续驱动时，颗粒的相对运动与碰撞频率显著提高，等效地提升了“有效相遇概率”。从胶体物理的角度看，这种由动力学带来的高频接触，某种意义上类似于提高颗粒浓度：局部接触事件变多，使颗粒更容易跨过电双层排斥带来的能垒，进入范德华吸引主导的黏附区，进而发生聚集与沉降。与此同时，这一“促进效应”并非无限增强：当流速过大时，颗粒-流体之间的黏滞阻力与剪切扰动会占据主导，颗粒更难停留在接触态，反而不利于稳定组装。因此，真正关键的是把流动“调到刚刚好”：既足以提高碰撞与接触概率，又不至于让流体作用力强到把颗粒重新拉散。
正是基于这种“受控流动促进聚集”的反直觉窗口，研究团队提出了光流体三维微纳颗粒组装策略，并将其转化为一种可编程的三维微纳制造方法。该方法的整体流程如图 1所示。首先，研究人员利用双光子聚合打印具有开口的空心聚合物结构作为后续颗粒组装的三维空间模板。随后，将模板浸入含有微纳米颗粒的悬浮液中，并在模板开口附近施加聚焦飞秒激光。高功率的飞秒激光对液体局部持续加热，产生强烈的温度梯度，由此诱导形成稳定的对流流场。该流场能够持续将溶液中的微纳米颗粒输运至模板内部，并逐步堆积与致密化，直至完全填满模版。完成组装后，选择性去除外部聚合物模板，即可获得完全由目标颗粒材料构成的三维结构（图1a）。研究团队展示了由二氧化硅颗粒组装而成的三维微立方体结构（图1b, c）和具备连续三维曲面形貌的悬垂“可颂”结构(图1d,e)，表明该方法在构建复杂三维结构方面的能力。
图1. 光流体三维微纳制造
随后，揭示了光流体组装过程的物理机制（图2）。颗粒在光流体驱动下实现聚集，是三维稳定组装的必要前提；而聚集与否，本质上取决于颗粒间相互作用与颗粒-流体相互作用之间的竞争。颗粒间相互作用主要由范德华吸引与电双层排斥共同决定，颗粒-流体相互作用则以黏滞阻力为主。以二氧化硅胶体颗粒为模型体系，系统调节溶液离子强度与流速，比较不同条件下颗粒的聚集/分散行为。结合理论分析与实验结果，构建了描述聚集与分散边界的相图，为后续将该策略迁移到不同材料体系提供了可操作的物理判据。
图2. 组装机理
为了进一步拓展该方法的适用范围，之后考察了不同溶剂体系对颗粒组装行为的影响（图3）。在油相等疏水溶剂中，强大的疏水相互作用显著增强了颗粒的聚集行为，使得在较高流速条件下也能够实现稳定的三维组装，从而提高组装效率（图3a-c）。而在水相溶剂中，激光加热往往伴随气泡生成及强烈的界面流动，阻碍颗粒聚集。研究表明，通过引入不同类型的表面活性剂，可以有效减缓界面流动，从而促进颗粒聚集（图3d–f）。这些结果表明，该方法在多种溶剂条件下均具有良好的可调性。
图3. 不同溶剂环境中的组装优化
该光流体三维组装策略在材料适用性方面表现出良好的通用性。如图 4 所示，研究团队成功实现了由不同尺寸二氧化硅颗粒构成的多种三维结构，并进一步将该方法拓展至金属氧化物纳米颗粒、金属纳米颗粒、金刚石纳米颗粒以及量子点等多种材料体系。此外，该方法支持空间选择性的多步组装过程，使不同材料能够在同一基底上被精确组装到预定位置，或在同一结构中实现多材料集成，为构建具有空间功能分布的三维微纳结构提供了有效手段。
图4. 多材料适用性
最后，展示了该方法在微流控器件和多功能微型机器人制造中的应用潜力。如图 5a-e所示，通过在微流控通道中集成由颗粒组装形成的三维多孔微阀，实现了对不同尺寸纳米颗粒的筛分与富集。图5f-s则展示了一系列多材料集成的微型机器人。这些微机器人在磁场、光场或化学环境中表现出不同的运动模式，展示了该制造策略在多功能微系统构建中的潜力。
图5. 多材料3D结构在微流控及微型机器人上的展示
综上，该研究提出了一种基于光流体诱导微纳颗粒三维组装的通用三维微纳制造技术，并展示了其在多种材料集成和多功能微纳器件制造方面的能力。这项技术为未来制备功能更加复杂的微纳米器件提供了重要的基础。
3D打印的低电压驱动水凝胶纤毛微型驱动器
自然界中，微米尺度、密集排列的纤毛能执行动态可调的三维非互易运动，对微生物运动、营养获取、细胞运输及胚胎神经发育等过程至关重要。然而，在人工系统中复现这些运动极具挑战，受限于微米尺度上实现可扩展、局部可控的软体驱动。现有技术如气动纤毛频率低、难微型化；磁场驱动纤毛难以生成复杂磁场模式；光、电或电化学驱动则在速度、维度、生物相容性或耐久性上存在短板。因此，开发能模拟天然纤毛动力学、可个体控制且耐用的新型微驱动器，对理解生物机制和推动微纳技术发展意义重大。
据此，德国马普所智能系统研究所Metin Sitti教授、香港科技大学胡文琪教授报道了一种此前未被认识的微米尺度水凝胶快速电响应现象，并基于此开发了3D打印的低电压驱动水凝胶纤毛微型驱动器。
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41586-025-09944-6
2026年1月14日，相关工作以题为“3D-printed low-voltage-driven ciliary hydrogel microactuators”发表在Nature上。刘泽民博士为论文第一作者，Metin Sitti教授、胡文琪助理教授为通讯作者。
该研究利用双光子聚合技术，将离子型水凝胶的孔隙尺寸优化至纳米级别，从而在低至1.5V（低于水电解阈值）的电压驱动下，通过水凝胶网络内的离子迁移，实现了毫秒级的弯曲运动。基于此，打印出由柔软的丙烯酸-丙烯酰胺共聚水凝胶（模量约1000 Pa）构成的凝胶微纤毛阵列。单个纤毛直径2-10 μm，高18-90 μm，可模拟天然纤毛的几何形态与动力学，实现高达40 Hz频率的三维旋转弯曲运动，并在连续驱动33万次后性能衰减小于30%。该阵列可集成在柔性聚酰亚胺基底上，并利用微电极阵列实现单个纤毛的动态控制，最终成功演示了微米尺度的流体操控与颗粒输运功能。
l 图文介绍
采用双光子聚合3D打印，优化参数使水凝胶孔隙达纳米级（图1a(1)），增大了有效表面积与双电层容量，增强离子传输。以此制作的AAc-co-AAm凝胶微纤毛（直径2-10 μm，高18-90 μm）周围布置微电极。在1.5V电压下，电极产生5000-50000 V m⁻¹电场。其弯曲机制（图1a(2)）在于：去离子水中，H⁺迁移至阴极侧（区域1）导致凝胶收缩，纤毛向阴极弯曲；生理盐水中，Na⁺携水进入阴极侧导致溶胀，纤毛向阳极弯曲。阵列可制于柔性聚酰亚胺基底（图1b），通过控制每个驱动单元（四电极）的电信号，实现单纤毛可编程三维弯曲（图1c），并能大规模集成（图1d）。
图1. 电动水凝胶微致动器制造、机制与器件
不同于传统毫米级水凝胶依赖界面效应，本工作微米级水凝胶通过纳米孔道内的离子迁移驱动，速度提升百倍，且弯曲方向随溶液离子主导类型变化。在去离子水（H⁺主导）中，纤毛向阴极弯曲（图2a(1)）；在生理盐水（Na⁺主导，0.15380 mol L⁻¹ NaCl）中，则向阳极弯曲；在中间浓度（0.00769 mol L⁻¹ NaCl）下，存在竞争，纤毛先向阴极后反向阳极弯曲（图2b(1)）。
研究还发现，增加凝胶中AAc浓度（-COOH基团）并未增大弯曲幅度，反而降低（图2a(2)-(5)）。全耦合电-化学-力学模拟证实此趋势（图2a(6)-(9)），表明高AAc带来的不利因素（如模量增加）超过了其电荷密度增益。快速响应源于两点：纳米孔隙增强的双电层离子传输，以及微米尺度下离子的快速迁移。例如，在10000 V m⁻¹场强下，H⁺（μ_H⁺ = 3.62×10⁻⁷ m² s⁻¹ V⁻¹）穿过10 μm仅需2.8 ms。这使得离子重分布与机械响应均在毫秒级完成，支持高达40 Hz的驱动频率。
图2. 凝胶小纤毛执行器动力学的表征
弯曲动力学表征显示，在去离子水中，低AAc含量（15 wt%）纤毛在低频下弯曲幅度更大，高频下优势减小（图2c(1)），这与低雷诺数下粘性效应随频率增强有关。耐久性优异：单纤毛在连续33万次驱动（20 Hz，5小时）后，仍保持初始70%的弯曲性能（50°弯曲角，图2c(2)），这得益于其纯物理离子迁移机制，无化学反应损耗。尺寸效应明显：直径2 μm的纤毛在高频下（如50 Hz）性能远超10 μm纤毛（图2c(3)），因更小尺寸缩短了离子迁移路径与时间。环境测试表明，驱动性能随溶液离子复杂度增加而下降（图2c(4)），在去离子水/人唾液中最佳，生理盐水中等，在DPBS、血清及血浆中降低，但在所有测试生理流体中均保持功能，显示其生物应用潜力。
研究展示了多纤毛协调运动控制。两个纤毛可实现同步或180°异相单向弯曲，以及同步或反向三维旋转（图3a）。运动可扩展至5×5阵列，实现单向弯曲、旋转及独立驱动（图3b(1)-(10)），并能重编程显示“HKUST”图案（图3b(11)）。25×25阵列则可显示“MPIIs”（图3c），验证了高密度控制能力。该系统兼容传统光刻，可大规模制造。驱动器还能集成于3D曲面、框架或制成螺旋形状，实现复杂流场操控。
图3. 凝胶小纤毛阵列的动态弯曲运动
研究通过两种策略操控微流体。一是改变单元内纤毛的空间排布与密度。如图4a-c所示，在同步顺时针驱动下，纤毛居中、居四角或密集排列会分别产生不同的涡旋模式。二是通过可单独寻址的纤毛动态重编程流场。例如，外围纤毛产生异时波可形成中心逆时针涡旋（图4d）；区域化驱动可产生L形流（图4e）；交替列驱动可产生双向垂直流（图4f）；同心圆环驱动可建立嵌套涡旋（图4g）。粒子图像测速与轨迹跟踪结果均与模拟吻合，验证了流场设计的有效性。
图4. 凝胶小纤毛阵列的动态流体作
综上，当前驱动器在复杂离子环境中性能会下降。未来可通过优化凝胶单体组成（如引入极性更强单体）、进一步减小纤毛直径（≤2 μm）以加速离子迁移，以及采用3D微电极或减小电极间距来增强电场，以提升性能。随着凝胶微纤毛性能的持续改进，结合先进的微纳制造与柔性电子技术，预计此类驱动器将在精准微流体操控、靶向药物递送、组织工程、仿生软体机器人及微型机电系统等领域获得广泛应用。本研究不仅提供了一个研究仿生过程与主动边界条件的量化平台，也展现了水凝胶微驱动器与复杂微系统集成、拓展微尺度驱动策略的巨大潜力。
来源：高分子科技
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随着航空航天、核能以及高功率电子器件等领域对高效热管理组件的需求急剧增长，开发兼具优异力学性能、高效换热性能和轻量化特征的多功能部件已成为当前工程材料研究的核心焦点。
传统解决方案主要依赖铝合金体系。然而，这些材料在实际应用中存在诸多局限性。尤其是，当工作温度超过200°C时，铝合金的屈服强度急剧下降，极大限制了其在高温环境下的应用。这些挑战促使研究者从材料与结构设计两个维度探索创新路径，但现有技术框架内仍存在诸多亟待解决的问题。
华中科技大学研究团队提出了一种结合材料成分和宏观结构设计的优化方法。通过激光粉末床融合（LPBF）技术制造了由氧化物弥散强化（ODS）CuCrZr合金组成的三周期最小表面（TPMS）点阵结构。相关研究论文发表在Journal of Materials Research and Technology期刊。本期谷·专栏将简要分享该研究成果。
论文链接：
https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2025.07.041
材料成分与TPMS晶格结构协同设计
研究团队制备了四种具有不同Y₂O₃掺杂水平的CuCrZr-Y₂O₃复合材料：CuCrZr-0.5 wt.% Y₂O₃、CuCrZr-1.0 wt.% Y₂O₃、CuCrZr-1.5 wt.% Y₂O₃和CuCrZr-2.0 wt.% Y₂O₃。Y₂O₃，纯度≥99.99%，平均粒径为50 nm。CuCrZr合金粉末和Y₂O₃纳米粉末混合30小时。
l 样品制备
TPMS点阵结构样品的尺寸设置为24 mm × 24 mm × 24 mm，由3×3×3个单元晶格组成，每个单元晶格尺寸为8.0 mm。
l L-PBF工艺参数
l 压缩有限元模拟
l 换热有限元模拟与试验
材料成分设计
如光学显微镜图像所示，所有样品均在不同程度上表现出微裂纹和孔隙。复合材料的成形质量随着Y₂O₃含量的增加先改善后恶化。
SEM分析显示，当Y₂O₃含量在1.0到2.0 wt.%范围内时，在高倍率图像中观察到显著的Y₂O₃纳米颗粒团聚。特别地，在掺杂量为2.0 wt.%的样品中，即使在低倍率SEM图像中也可见大量团聚的Y₂O₃，表明颗粒严重聚集。
使用电子背散射衍射（EBSD）研究了通过L-PBF制造的CuCrZr和CuCrZr-0.5 wt.% Y₂O₃样品的晶粒取向和微应变分布。图(a)和(b)分别展示了两个样品垂直截面的反极图（IPF）。结果表明，CuCrZr样品在<101>//构建方向（BD）上表现出优选的晶体学织构，这可以归因于固化过程中定向热流对晶粒生长的影响。相比之下，CuCrZr-0.5 wt.% Y₂O₃样品显示出随机的晶粒取向，没有明显的织构。
CuCrZr和CuCrZr-0.5 wt.% Y₂O₃样品的晶界（GB）图可以观察到，添加适量的Y₂O₃诱导形成了更多的LAGBs。LAGBs数量的增加可以通过位错阻碍和晶界强化等机制增强基体的强度。CuCrZr样品的平均晶粒尺寸为20.99 μm，而CuCrZr-0.5 wt.% Y₂O₃样品的平均晶粒尺寸减小到17.74 μm。
Y₂O₃颗粒在低掺杂水平下通过提高成形质量来增强材料强度，而过量掺杂超过临界阈值则会导致颗粒团聚，显著降低机械性能。
CuCrZr和CuCrZr-0.5 wt% Y₂O₃样品的断口表面表现出韧性特征，表明韧性断裂。相比之下，CuCrZr-1.0 wt% Y₂O₃样品的横截面显示出类似“山川”的形态（用黄色虚线轮廓），这是脆性断裂的特征。
所有样品的热导率均随温度表现出明显的正相关关系。值得注意的是，随着Y₂O₃掺杂浓度的增加，热导率先提高后降低，CuCrZr-0.5 wt% Y₂O₃样品表现出最高的热导率。这种增强归因于最佳Y₂O₃含量能够改善复合材料的整体质量，减少冶金缺陷，从而促进更有效的热传导。相反，过量的Y₂O₃添加由于成形质量下降导致热导率降低。
综合考虑机械和热性能，选择CuCrZr-0.5 wt% Y₂O₃复合材料用于后续TPMS点阵结构的制造。
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点阵结构的成形质量
每个样品均表现出完整的表面结构，未观察到明显的缺陷或裂纹。I-WP点阵结构在正视图中表现出最严重的粉末粘附。
热交换性能
努塞尔数（Nu）和摩擦系数（f）是评估点阵结构换热性能的关键无量纲参数，它们共同影响换热效率和能耗之间的平衡。Nu反映了流体-点阵界面处的对流换热强度，其中较高的Nu表示更好的换热效果。TPMS点阵结构，由于其复杂的孔隙几何形状，增强了湍流混合和边界层破坏，与传统散热结构相比具有更高的Nu。f衡量点阵的压降，较大的f表示更大的能量损失和流动阻力。TPMS点阵结构的高比表面积和曲折的流道增加了f，在流体流动过程中加剧了压降。
Nu随雷诺数显著增加，而f减小。这种行为的发生是因为较高的雷诺数对应较高的气流速度，这破坏了点阵表面上的热边界层，增强了换热效率。同时，速度的增加改善了边界层与外部流体之间的动量传递，减少了由流动分离引起的压力损失，从而降低了摩擦系数。总体而言，在此雷诺数范围内，基于Nu的换热性能排序为Diamond > Gyroid ≈ I-WP > Primitive。
点阵结构的比表面积顺序为：Diamond > I-WP > Gyroid > Primitive，TPMS点阵结构的换热性能与其比表面积密切相关。然而，本研究中的CFD模拟结果表明，换热性能不仅受比表面积影响，还受点阵结构内部流道特征的影响。
速度分布表明，Gyroid和Diamond点阵结构流道和孔隙内的空气速度显著高于入口和出口区域，且分布更为均匀。相比之下，Primitive和I-WP点阵结构内部流道中的空气速度极高，甚至超过了扩展入口、出口以及Gyroid和Diamond结构中的速度。然而，Primitive和I-WP点阵结构孔隙内的空气速度非常低，甚至低于扩展出口的速度。这些流动特性表明，Gyroid和Diamond点阵结构中相对均匀的气流确保了空气与换热表面之间的充分接触，增强了气流扰动并优化了热质传递，从而提高了对流换热性能。相反，Primitive和I-WP点阵结构中高度不均匀的速度分布导致局部高速区域快速移除热量，但低速区域热量积累，限制了整体换热效率。这解释了尽管I-WP点阵结构的比表面积大于Gyroid，但Gyroid表现出略高的努塞尔数。
压缩性能和能量吸收
由弹性模量和峰值平台应力评估的压缩机械性能排序如下：Diamond > Gyroid > I-WP > Primitive。这些差异主要源于每种点阵结构特征所固有的不同变形和失效模式。
Gyroid点阵在整个压缩过程中倾斜表面角度显著减小（用白色虚线突出显示），样品表现出弯曲和屈曲变形特征。在10%应变时，Diamond点阵左下角板首先弯曲（白色虚线圆圈），随后相邻板逐渐倾斜；到20%时，左上角出现阶梯状失效，并伴有45°斜向剪切失效模式（白色虚线）。对于Primitive和I-WP点阵，在10%应变时圆形孔开始椭圆形化，到20%时中央层优先屈服（白色虚线框），且椭圆形变形越来越严重。在30%应变时，所有点阵均表现出不同程度的侧向“鼓胀”（黄色虚线），这是由于压头和底座端部附近变形受限，而中部区域向侧方扩展所致。Primitive和I-WP点阵显示出加剧的中央层失效（白色虚线框），而上层和下层与20%阶段相比相对稳定。在Diamond点阵中，左上角阶梯状失效进一步发展，同时右上角出现结构坍塌（白色箭头），表明即将发生连续层失效。随着压缩继续进行，点阵表面相互接触，表明即将致密化。在整个测试过程中，未在任何TPMS点阵中观察到明显断裂，表明其优异的韧性，并突出了它们在实际应用中作为有效能量吸收和缓冲组件的潜力。
在相同应变条件下，应力集中区的大小排序为Diamond > Gyroid > I-WP > Primitive。由于较大的应力集中区域与更大的承载能力和更高的应力水平相关，这些发现进一步证实了准静态压缩模拟的准确性。
在弹性变形阶段，所有四种晶格结构的能量吸收值都呈线性增加，并保持可比性。在进入应力平台和连续失效阶段后，能量吸收排名遵循Diamond>Gyroid>I-WP>Primitive。总体而言，能量吸收曲线的平滑性没有明显的波动，这表明晶格结构具有良好的塑性和稳定的能量吸收性能。
结论
这项研究的主要结论如下：
随着Y₂O₃掺杂浓度的增加，复合材料的机械强度和导热系数先增加后降低。CuCrZr-0.5 wt.%Y2O3复合材料表现出最佳的整体性能，室温抗拉强度为309.92MPa，导热系数为123.519 W/（m·K）。微观分析表明，机械性能的提高主要是由于四种强化机制（如沉淀强化）的协同作用和成形质量的提高，而导热性的提高主要归因于更好的材料成形性所实现的热传导途径的优化。
四种TPMS晶格结构的体积分数偏差顺序为：Diamond>I-WP> Gyroid> Primitive。这种偏差主要归因于与更高比表面积相关的粉末粘附力增加。关于热交换性能，Diamond在相同的泵送流量下表现出最佳效果，这是由于其较大的比表面积和曲折的内部流动通道引起的湍流增强。在机械和能量吸收性能方面，Diamond也优于其他结构。这种优势主要是由于其剪切主导的破坏模式，与Primitive等结构中观察到的逐层破坏模式相比，它在承载能力和能量吸收方面具有显著优势。
这项研究为基于L-PBF技术制备的晶格结构设计提供了新思路，实现了轻量化、高承载与高效散热性能的一体化整合，有望推动TPMS晶格结构在高强度轻质热管理部件开发中的工程应用。
转载来源：增材制造硕博联盟
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根据 的市场观察，增材制造（Additive Manufacturing, AM）正在重塑高端制造业的格局，但金属3D打印过程中复杂的物理化学变化——从激光与粉末的相互作用到熔池的快速凝固——充满了不确定性。在没有实时监测的情况下，这些”黑箱”过程可能导致气孔、裂纹、未熔合等致命缺陷，使价值数万美元的航空发动机叶片或骨科植入物沦为废品。
现代传感技术正在将增材制造从”事后检测”推向”过程控制”的新纪元。一套完善的传感系统不仅能实时捕捉制造异常，更能通过数据闭环实现工艺自优化，成为金属增材制造的”感官神经”。
▲自主增材制造的新时代
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迈向自主增材制造新时代！
增材制造技术虽已在航空航天、医疗、能源等高端领域展现出变革性潜力，但认证（Qualification & Certification）始终是制约其规模化应用的最大瓶颈。传统减材制造历经数十年建立了完善的认证体系，而增材制造的”逐层累加”特性带来了独特的挑战：内部缺陷隐蔽、工艺窗口狭窄、批次一致性难以保证。
在这一背景下，传感器不再仅是质量控制的工具，而是构建认证可信度的核心基础设施。它们提供的连续、可追溯、可验证的数据，正在成为监管机构认可增材制造零件的”数字证据链”。
落到操作层面，国际上，SynaCore数字孪生体AM-DT的多模态仿真模型与AI算法，能预测3D打印零件的微观组织、机械性能等，并根据所预测的包含析出相的微观组织进一步预测热处理结果。正如人类的大脑可以同时处理不同模态的信息，SynaCore的数字孪生软件平台将机器、材料和工作流程同步为一个单一的自适应核心，从而减少浪费，加速创新周期。通过SynaCore，用户在打印前可通过数字孪生软件完成“虚拟试印”，显著减少实验轮次和试错成本。
正如大脑与眼睛、耳朵等器官以及神经系统的结合才能做出更好的预测与行动一样，增材制造设备正朝着标配智能传感系统的智能化方向进化。
l 核心传感技术矩阵：构建多维监测网络
1.1 光学传感系统：熔池行为的”显微镜”
高速红外热成像（High-Speed IR Thermography）
- 核心功能：以每秒数千帧的速度捕捉熔池温度场分布，监测温度梯度、冷却速率等关键热历史参数
- 技术参数：典型帧率1-10 kHz，温度分辨率<2°C，空间分辨率可达50μm
- 关键价值：识别熔池不稳定、球化现象、过熔/欠熔等缺陷前兆
可见光高速摄像（High-Speed Visible Imaging）
- 核心功能：记录熔池形貌、羽流（plume）行为和飞溅（spatter）动态
- 创新应用：结合机器学习算法，可实时分类飞溅类型（惰性飞溅vs氧化飞溅），预测层间污染风险
近红外/短波红外相机（NIR/SWIR Cameras）
- 独特优势：穿透金属蒸汽和等离子体羽流，获得更清晰的熔池边界图像，适用于高功率激光加工监测
1.2 声学传感系统：过程稳定性的”听诊器”
声发射传感器（Acoustic Emission, AE）
- 监测频段：50-400 kHz高频段，捕捉材料内部微裂纹萌生、层间剥离等机械事件
- 布置策略：通常布置于基板或成型腔壁，采用波导结构优化信号传输
空气耦合超声（Air-Coupled Ultrasonic）
- 创新应用：非接触式监测逐层凝固过程中的孔隙形成，对未熔合缺陷敏感度高
- 技术挑战：需克服金属蒸汽对超声波传播的干扰
1.3 电磁传感系统：冶金质量的”透视眼”
光电二极管/光电倍增管（Photodiodes/PMTs）
- 监测对象：熔池辐射强度、羽辉（plume）发光强度
- 经济优势：成本低廉（<$500），响应速度极快（μs级），适合多通道阵列部署
- 典型配置：硅光电二极管监测可见光波段（400-1000nm），InGaAs探测器覆盖近红外（1-1.7μm）
光谱仪（Spectrometer）
- 深度应用：分析羽流和等离子体的发射光谱，实时监测元素烧损（如Ti-6Al-4V中的Al挥发）和氧化程度
- 技术前沿：LIBS（激光诱导击穿光谱）技术可实现在线成分分析
1.4 机械传感系统：几何精度的”守护者”
激光位移传感器（Laser Displacement Sensors）
- 功能：逐层扫描成型高度，监测翘曲变形和Z轴方向尺寸偏差
- 精度水平：分辨率可达1μm，对残余应力导致的零件变形早期预警
应变片/加速度计（Strain Gauges/Accelerometers）
- 应用：监测基板热变形和刮刀系统振动，识别铺粉不均或刮刀碰撞风险
传感器不仅是增材制造的”眼睛”，更是连接物理世界与数字世界的桥梁。 随着多模态传感、边缘智能和数字孪生技术的融合，金属增材制造正从”经验驱动”迈向”数据驱动”的智能时代。对于设备制造商和用户而言，构建一套适合自身应用场景的传感系统，将是提升质量一致性、降低制造成本、实现规模化生产的关键投资。
▲传感器组合方案
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增材制造设备，将不再只是一台”打印机”，而是一个拥有全面感知能力、能够自我学习和优化的智能制造体。而传感器，正是赋予它这种能力的核心基因。
更多信息，敬请关注SynaCore 将于TCT亚洲展会期间发布的《从数字孪生到产品数字护照到产品质量预认证白皮书》，同时敬请期待SynaCore全球范围内首次发布的基于数字孪生体AM-DT的Adaptive Tool Path，该自适应加工参数使得根据数字孪生对加工预测优化后的加工参数确保每一层都在最优工艺窗口内进行，持续反馈的数据包括在变形、开裂等缺陷的结果可以使AM-DT数字孪生体形成“感知-仿真-决策-执行-学习”的自治闭环，使下一轮3D打印在缺陷控制上再进化，形成‘越打越准、越打越稳’的自进化制造范式。
知之既深，行之则远。基于全球范围内精湛的制造业专家智囊网络， 为业界提供全球视角的增材与智能制造深度观察。有关增材制造领域的更多分析，请关注 发布的白皮书系列。
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减轻飞机重量、增加运载能力、降低油耗是航空公司选择飞机的重要依据，提高先进合金材料用量对于未来民用客机的开发具有重要意义。
从两大国际飞机制造商的数据来看，空客和波音主要机型的钛合金用量呈现逐步提升趋势。据统计，空客飞机的钛用量已从A320的4.5%增至A340的6%，A380提升至10%，而最新一代A350客机的钛合金用量进一步提高到14%左右。波音飞机的用钛量同样持续增长，从早期波音707的0.5%逐步提升至747的4%、777的7%，到787时已达到15%左右。我国商用客机的发展也遵循这一趋势，C919大型客机的钛合金零部件净质量约占飞机总净质量的9.3%，而正在研制中的宽体客机CR929预计钛合金使用量将达到15%左右。
根据 的市场观察，钛合金用量提升的背后，其中一个重要驱动因素是碳纤维复合材料在航空制造中的广泛应用。钛合金与碳纤维复合材料具有优异的相容性，不仅强度高、耐腐蚀，且能有效减轻结构重量，因此特别适合用于高应力区域和与复合材料接触的关键部位。
然而，在钛合金用量激增的同时，航空制造商也面临双重挑战：一方面，钛合金属于高价值金属，传统锻造工艺的材料利用率极低，可能有多达80%至95%的原材料在切削中被浪费，这对航空业追求精益制造和可持续发展带来挑战。另一方面，飞机性能的持续优化，愈发依赖于对结构进行更高效、更轻量化的优化设计，而传统制造工艺在实现复杂一体化结构时，常面临成本高昂、周期漫长或技术不可行的限制。
那么，是否存在一种制造方式，能够同时解决材料浪费的燃眉之急，并解锁复杂结构设计的未来潜力？航空制造商空中客车以其多年来实践的线材定向能量沉积（w-DED）增材制造技术回应了这些问题。
w-DED 如何工作？
AIRBUS空客指出，该技术采用一个搭载钛合金丝卷轴的多轴机械臂，依照数字模型进行精密移动。通过将激光、等离子或电子束等能量聚焦于丝材，使其瞬间熔化，并逐层熔覆沉积在基板上。
从表面看，其过程类似焊接，但实际上完全由三维模型控制，能够自下而上地将材料“打印”成所谓的“毛坯件”。该毛坯件形态已非常接近最终所需形状，达到“近净成形”状态，之后仅需经过快速精加工即可满足零件的精确尺寸要求。
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解锁大型飞机钛合金结构件
尽管金属3D打印技术已在航空航天领域应用约十年，但此前主要局限于小型部件。“粉末床”3D打印系统通常用于制造长度在60厘米（约两英尺）以下的零件。
相比之下，w-DED 技术使空客得以突破尺寸限制，能够制造长度达七米（超过 23 英尺）的大型钛合金结构件。新工艺的生产速度有望每小时产出数公斤材料。这使得3D打印技术在大型商用飞机结构件的工业化、规模化生产中成为可能。
助力降低钛原材料损耗
在前文谈到，在追求可持续与精益制造的今天，传统锻造工艺难以满足航空制造商对成本控制和资源效率的苛刻需求。
空客引入DED增材制造的其中一个重要原因是可以从源头避免加工过程中产生的材料浪费。这是由于，在DED增材制造过程中，零件是以“近净成形”方式逐层生长而成，非常接近最终设计形状，后续仅需极少量的切削加工即可完成。
提升飞机研发敏捷性
传统模锻工艺还需制造大型复杂模具，这一过程可长达两年，且需要巨额前期投入。相比之下，3D打印零件的形状完全由计算机程序定义，能够将交付周期缩短至数周。w-DED所带来的敏捷性，尤其有利于首架原型机的顺利与及时制造——即便在详细设计仍在持续微调与优化阶段，该技术也能支持实体部件的快速迭代，直至整机进入总装。
在A350生产中的首次验证
空客近期已开始在A350飞机的货舱门周边结构中，正式批量集成采用w-DED 技术制造的大型部件。在此探索阶段，这些由空客设计的特定零件由合格供应商利用等离子w-DED工艺完成打印，再经Testia不来梅公司进行超声波检测，最终在空客自有工厂完成精加工与装配。
这些零件在功能与几何尺寸上，与所替代的传统锻造件完全一致，但已实现显著的成本节约。
展望未来，空客计划以A350的w-DED 部件为起点，逐步将该技术推广至其他项目与飞机上更为关键的部位（长远来看包括机翼与起落架等）。
为DED而设计
更重要的是，这项技术催生了“为 DED而设计”的新理念。工程师不再需要将复杂部件拆分为多个独立零件进行分别制造与组装，而是可以将其设计为一个整体式、结构优化的一体化部件，并通过一次打印成型。这种整合多零件为单一构件的能力，将有效简化供应链、减少装配工序、缩短生产周期，从而充分发挥下一代基于3D设计理念的客机的全部潜力。
全力推进关键部件制造应用
目前，空客及其合作伙伴正全力推进w-DED关键部件制造经验的积累，并已取得令人鼓舞的进展。工程师们正在测试包括等离子、电弧焊、电子束与激光束在内的多种能量源，并同步评估“外购”（委托外部打印）与“自造”（内部生产）两种策略。此外，该技术将在空客集团层面形成统一标准，确保其成果在全公司范围内得到应用与推广。
系统化推进的适航逻辑
适航认证最耗时最挑战的环节是对安全性的认知，也就是说怎样证明材料是安全的。国际上的民航制造业经过多年实践，积累了经验。当我们提到适航认证，实际上是对于飞机零件的认证，这涉及到三个方面：材料、工艺与设计。而增材制造
-3D打印技术同时涉及到了这三个要素。首先，增材制造是一种制造工艺。同时，如果将这一工艺的价值发挥到最大，还需要开展面向增材制造的设计。如果在零件增材制造时使用了新型材料，那就又增加了一个需要确认安全性的要素。所以最稳妥的方式，就是分步骤、一步一步来解这个题，把风险降到最低。
认为，空客在钛合金DED增材制造上的推进路径，恰是对以上专访中所谈到的“三步走”适航逻辑的映照。
首先从A350货舱门这类次承力结构切入，在材料与设计不变的前提下，集中验证w-DED工艺本身的可靠性；然后逐步向主承力结构延伸并推进“为DED而设计”的优化。现阶段则聚焦于以新工艺挖掘传统材料的潜力，而非同时挑战材料、工艺、设计的全新路径。
这种分阶段、控风险的推进策略，不仅体现了产业化过程中必要的节奏感，更揭示了航空增材制造的本质——它不仅是技术革新，更是一场“信任构建”的系统工程。如何在适航框架内，将技术创新转化为可被认证、可被量产的可靠价值，其背后所蕴含的节奏把握、风险分层与验证逻辑，或许比具体技术细节更值得行业深思。
参考资料：
承德天大钒业股份有限公司公开转让说明书(申报稿).东方财富网
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