4月2日，第二届中国产业链创新发展峰会在深圳举办。中国工程院院士、西安交通大学教授、国家增材制造创新中心主任卢秉恒在会上抛出一个大胆预测：未来不仅可以在地球上打印零件，还能在飞船和太空舱里打印维修备件，甚至把外太空打印的产品装备发回地球。在他看来，3D打印发展不到40年，已经成为一项颠覆性技术，增材制造最终将与减材、等材制造"三分天下"。

一、从地球到太空：3D打印的想象空间有多大？

卢秉恒在会上描绘了一幅未来图景：当航天器在轨运行时，如果某个零件坏了，不需要从地球运送备件，直接在太空舱里打印出来就能换上。更进一步，外太空打印的产品装备还可以发回地球，缓解地球资源和能源的不足。

这听起来像科幻，但卢秉恒认为"不久将来是会实现的"。支撑这个判断的，是3D打印在打造创新链和提升创新设计速度上的独特价值。

二、技术路线：从树脂到金属，再到陶瓷和碳纤维

3D打印最早从非金属树脂材料起步，近些年金属3D打印成了热点。卢秉恒介绍，金属打印主要采用激光、电子束、粒子束作为能源，把金属粉末或金属丝材熔化堆积，一层一层"长"出三维实体。

这里有个关键区别：传统铸造锻压是把大块材料一次成型，而3D打印是一点一点累积，在高能束驱动下迅速融化、短时间内冷却。这种机理上的差异，让3D打印能做很多传统制造做不了的事。

目前钢材、铝合金、钛合金都已经可以用3D打印加工，陶瓷材料、复合材料、碳纤维等新材料的增材制造研究也在加快推进。材料端的突破，正在不断拓宽3D打印的应用边界。

三、产业现状：全球市场95.3亿欧元，中国装备份额17%

据沃勒斯报告统计，2022年全球3D打印产业规模达到95.3亿欧元。其中金属增材制造市场规模约30亿欧元，增幅超过20%。从装备市场份额看，美国占33%排第一，中国占17%排第二。

卢秉恒特别提醒，不能只看3D打印产品的直接产值。"3D打印+"放大了它在制造业中的间接经济效益，尤其是在新产品开发环节。目前进入该领域的一两家头部企业就占据了85%的市场，说明这项技术的价值远超账面数字。

四、未来预测：增材、减材、等材三分天下，4D/5D打印已上路

卢秉恒预测，增材制造最终将与减材制造（切削）、等材制造（铸造锻压）走向同样的价值高度，实现"三分天下"。具体数据上，到2027年金属增材设备的复合年增长率将达到26.1%，聚合物增材的年增速为12.9%。

更前沿的方向也在探索中。4D打印采用智能材料，打印后随时间推移还能改变形状，比如在不同温度场下自动变换形态，给装配带来极大便利。5D打印则更进一步，不仅形状会变，功能也会变——最突出的应用是人造器官，打印材料在生化环境作用下逐步降解，最终变成人体自身器官，包括人造心脏、人造肝脏。

五、对制造业意味着什么？

· 产品快速开发：从设计到样品的周期大幅缩短，迭代速度加快。

· 个性化定制：不需要开模，一件也能生产，满足小批量、多品种需求。

· 制造模式创新：从"减材"走向"增材"，材料利用率更高，复杂结构一次成型。

· 产品结构创新：内部中空、晶格化、拓扑优化等过去不敢想的设计，现在可以落地。

· 从增材到创材：不只是堆积材料，而是创造新材料、新结构。

· 从创材到创生：最终走向生物打印，实现人造器官等生命科学的突破。

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3D打印发展了不到40年，已经从实验室走向了工厂和手术室。
卢秉恒院士的判断很清晰：这项技术不是传统制造的补充，而是与之并行的第三条路。

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