增材制造（Additive Manufacturing，AM）技术是采用材料逐渐累加的方法制造实体零件的技术，相对于传统的材料去除－切削加工技术，是一种“自下而上”的制造方法。近二十年来，AM技术取得了快速的发展，“快速原型制造（Rapid Prototyping）”、“三维打印(3D Printing )”、“实体自由制造(Solid Free-form Fabrication) ”之类各异的叫法分别从不同侧面表达了这一技术的特点。

　　在工业4.0以及制造业回归的背景下，增材制造受到越来越多国家的重视，在全球范围内掀起了新一股热潮。随着各国政府资源的倾斜，增材制造在工业制造领域应用取得了实质性进展。我国在该领域早有涉及，为落实国务院关于发展战略性新兴产业的决策部署，抢抓新一轮科技革命和产业变革的重大机遇，加快推进我国增材制造(又称“3D打印”)产业健康有序发展，工业和信息化部、发展改革委、财政部研究制定了《国家增材制造产业发展推进计划(2015-2016年)》。工业和信息化部于2015年2月28日公布了《国家增材制造产业发展推进计划（2015-2016年）》。以此同时欧盟也于近日公布了增材制造标准化路线图。

　　《国家增材制造产业发展推进计划（2015-2016年）》目标及推进计划

　　发展目标：

　　到2016年，初步建立较为完善的增材制造产业体系，整体技术水平保持与国际同步，在航空航天等直接制造领域达到国际先进水平，在国际市场上占有较大的市场份额。

　　1.产业化取得重大进展。增材制造产业销售收入实现快速增长，年均增长速度30%以上。进一步夯实技术基础，形成2-3家具有较强国际竞争力的增材制造企业。

　　2.技术水平明显提高。部分增材制造工艺装备达到国际先进水平，初步掌握增材制造专用材料、工艺软件及关键零部件等重要环节关键核心技术。研发一批自主装备、核心器件及成形材料。

　　3.行业应用显著深化。增材制造成为航空航天等高端装备制造及修复领域的重要技术手段，初步成为产品研发设计、创新创意及个性化产品的实现手段以及新药研发、临床诊断与治疗的工具。在全国形成一批应用示范中心或基地。

　　4.研究建立支撑体系。成立增材制造行业协会，加强对增材制造技术未来发展中可能出现的一些如安全、伦理等方面问题的研究。建立5-6家增材制造技术创新中心，完善扶持政策，形成较为完善的产业标准体系。

　　推进计划：

　　（一）着力突破增材制造专用材料

　　依托高校、科研机构开展增材制造专用材料特性研究与设计，鼓励优势材料生产企业从事增材制造专用材料研发和生产，针对航空航天、汽车、文化创意、生物医疗等领域的重大需求，突破一批增材制造专用材料。针对金属增材制造专用材料，优化粉末大小、形状和化学性质等材料特性，开发满足增材制造发展需要的金属材料。针对非金属增材制造专用材料，提高现有材料在耐高温、高强度等方面的性能，降低材料成本。到2016年，基本实现钛合金、高强钢、部分耐高温高强度工程塑料等专用材料的自主生产，满足产业发展和应用的需求。

　　（二）加快提升增材制造工艺技术水平

　　积极搭建增材制造工艺技术研发平台，建立以企业为主体，产学研用相结合的协同创新机制，加快提升一批有重大应用需求、广泛应用前景的增材制造工艺技术水平，开发相应的数字模型、专用工艺软件及控制软件，支持企业研发增材制造所需的建模、设计、仿真等软件工具，在三维图像扫描、计算机辅助设计等领域实现突破。解决金属构件成形中高效、热应力控制及变形开裂预防、组织性能调控，以及非金属材料成形技术中温度场控制、变形控制、材料组份控制等工艺难题。

　　（三）加速发展增材制造装备及核心器件

　　依托优势企业，加强增材制造专用材料、工艺技术与装备的结合，研制推广使用一批具有自主知识产权的增材制造装备，不断提高金属材料增材制造装备的效率、精度、可靠性，以及非金属材料增材制造装备的高工况温度和工艺稳定性，提升个人桌面机的易用性、可靠性。重点研制与增材制造装备配套的嵌入式软件系统及核心器件，提升装备软、硬件协同能力。

　　（四）建立和完善产业标准体系

　　一是研究制订增材制造工艺、装备、材料、数据接口、产品质量控制与性能评价等行业及国家标准。结合用户需求，制定基于增材制造的产品设计标准和规范，促进增材制造技术的推广应用。鼓励企业及科研院所主持或参与国际标准的制定工作，提升行业话语权。

　　二是开展质量技术评价和第三方检测认证。针对目前用户对增材制造产品在性能、质量、尺寸精度、可靠性等方面的疑虑，就航空航天、汽车、家电、生物医疗等对国家和人民生活安全有重大影响的行业使用增材制造技术直接制造产品，开展质量技术评价和第三方检测认证，确保产品的各项指标满足用户需求，促进增材制造技术的推广应用。

　　（五）大力推进应用示范

　　一是组织实施应用示范工程。依托国家重大工程建设，通过搭建产需对接平台，着重解决金属材料增材制造在航空航天领域应用问题，在具备条件的情况下，在国防军工其他领域予以扩展。在技术相对成熟的产品设计开发领域，发展增材制造服务中心和展示中心，通过为用户提供快速原型和模具开发等方式，促进增材制造的推广应用。对于创意设计、个性化定制等领域，通过搭建共性服务平台，支持从事产品设计开发、文化创意等领域的中小型服务企业采用网络化服务模式，提高专业化服务水平。完善个性化增材制造医疗器械在产品分类、临床验证、产品注册、市场准入等方面的政策法规。

　　二是支持建设公共服务平台。在具备优势条件的区域搭建公共服务平台，发展增材制造创新设计应用中心，为用户提供创新设计、产品优化、快速原型、模具开发等应用服务，促进增材制造技术的推广应用。加大对增材制造专用材料、装备及核心器件研发基地建设的支持力度，加快形成产业集聚发展，尽快形成产业规模。

　　三是组织实施学校增材制造技术普及工程。在学校配置增材制造设备及教学软件，开设增材制造知识的教育培训课程，培养学生创新设计的兴趣、爱好、意识，在具备条件的企业设立增材制造实习基地，鼓励开展教学实践。

　　增材制造标准化支持行动（SASAM）

　　在欧盟地七框架计划的资助下，名为“增材制造标准化支持行动（SASAM）”的项目近日发布了一份增材制造标准化路线图。

　　该路线图旨在作为欧洲标准的一个模板，其中阐述了标准化对于产业应用及现有增材制造技术标准发展的重要性，明确了标准化与优先关注标准之间的差距，最终有助于产业发展符合最佳实践。通过与主要的规范化或标准化机构保持联系，将能确保该目标的实现。

　　增材制造技术是生产具有复杂几何形状的高质量零部件的高效和有效的方式。实际上，它能够生产出那些以往无法实现的零部件样式。同时，还能够最大程度地减少生产过程中所需的工装和机械装置，减少相关的废料，电力消耗以及过多的安装。

　　然而，一直以来增材制造技术主要集中在原型的制造方面，就其本质而言，该技术不适合那些可以标准化的重复性工作。此外，即使是在较大批量的生产中，杂乱的工艺参数也会影响产品的质量。缺乏标准化会导致无法接受的变化率，特别是在航空航天和生物医学领域。

　　增材制造技术将支持创新，实现成本、资源有效的生产，以保持欧盟制造业的高度竞争力。欧洲增材制造平台（European Platform for AM）起草了战略研究议程，其中强调了标准化的重要支柱作用，并且最终通过SASAM成功制订出路线图。

　　编者语：

　　增材制造技术的出现，为复杂零部件制造提供了新选择，它将作为传统加工方式的很好补充，共同推进产业化升级。在《国家增材制造产业发展推进计划（2015-2016年）》以及欧洲增材制造平台的议程中，标准化都得到了重要体现，这也将为规范产业发展提供强力保障。除此之外，随着伴随着个性化定制而来的“专利保护”也亟待进一步完善。