遥遥领先！世界顶尖技术全球仅中国掌握，美国三顾茅庐却不得

景点排名 2025年10月16日 10:40 0 aa

提起高端制造，金属3D打印曾是公认的"未来之星"，可全球钻研几十年都卡在一个死胡同里：造出来的零件看着光鲜，内部却像发酵过度的面包，全是孔洞裂纹，一受力就崩，根本不敢用在飞机火箭上。

就在各国还在砸钱升级激光器时，中国团队从老祖宗的铁匠铺里找着了门道，硬是让3D打印机学会了"打铁"。

这项"3D微锻"技术不仅让零件强度赶超顶级锻件，成本还砍到十分之一，连美国带着数亿美元三顾茅庐都没买到，如今成了中国高端制造的"王牌"。

死胡同里的全球困局

金属3D打印技术自20世纪80年代诞生以来，一直被寄予厚望。美国麻省理工学院1986年发明了SLM技术，德国EOS公司1993年推出首台商业化DMLS设备，美国3D Systems公司1996年推出首台EBM设备。然而几十年过去，这项技术始终未能突破"强度瓶颈"。

传统金属3D打印的致命缺陷在于零件内部质量。打印过程中，金属粉末被激光或电子束快速熔化后凝固，会形成发达的柱状晶组织，导致明显的各向异性，使得制件整体性能不高。

更糟糕的是，由于未经过锻造，零件内部存在气孔和未熔合部分，金属抗疲劳性能严重不足。美国国家航空航天局和洛克达因公司虽完成了3D打印火箭发动机喷射器的测试，但始终无法解决零件可靠性问题。

欧盟和美国引领着世界3D打印技术的发展，并在该技术的应用和推广领域获得先机。美国将"3D打印"研发中心作为新建的15个国家制造创新中心之首，政府直接投资3000万美元进行支持。欧洲航天局也公布了"将3D打印带入金属时代"的计划，但都未能突破材料性能的局限。

中国团队从铁匠铺找灵感

就在全球技术陷入停滞时，中国武汉天昱智能制造有限公司(天昱智造)的团队另辟蹊径。他们没有沿着西方升级激光器的老路走，而是从中国传统铁匠铺的"千锤百炼"工艺中汲取灵感。

经过近20年潜心攻关，天昱智造团队发明了微铸锻铣合一增材制造方法，将金属铸造、锻压、铣技术合三为一。

这项技术融合3D打印、半固态快锻、柔性机器人3项重大技术，实现了3D打印锻态等轴细晶化、高均匀致密度、高强韧、形状复杂的金属锻件。

2018年12月19日，中关村中企慧联先进制造产业联盟组织专家对这项技术进行评价。评价委员会由中国航发北京航空材料研究院研究员张学军任主任，北京科技大学教授曲选辉、北京航空航天大学教授汤海波等6位同行专家组成。

专家一致认为，这项技术在国际上首次实现了多自由度协同、组织性能优、质量稳定可靠的微铸锻铣合一3D打印，突破了3D打印不能打印锻件的瓶颈。

性能碾压传统工艺

"3D微锻"技术的突破性体现在多个关键指标上。传统金属3D打印零件的抗疲劳性能通常只有锻件的30%-50%，而中国这项技术制造的零件强韧性超过锻件。

在材料组织方面，天昱智造团队获得了高强钢12级超细等轴晶，这是传统锻造工艺都难以达到的精细度。其制造的螺旋桨、辙叉、飞机主接头、燃机过渡段、超高强九节点接头、复合材料模具等，性能质量均达到或优于行业标准。

成本优势更为惊人。传统大型锻件制造依赖超大锻机、锻模，投资大，成本高；制造流程长，需多次加热，能耗巨大，污染严重；整体制造大型薄壁件难度大，材料去除高达95%，浪费严重。而"3D微锻"技术将成本降至传统工艺的十分之一，同时大幅缩短生产周期。

美国三顾茅庐遭拒

这项技术的突破很快引起国际关注。据报道，美国曾带着数亿美元多次求购这项技术，但均被中国团队拒绝。在2025年6月法国里昂举行的"3D PRINT Lyon 2025"行业盛会上，全球增材制造权威研究机构Wohlers Associates杰出研究员Terry Wohlers表示："西方梦想了数十年的规模化增材制造，中国正在将其变为现实。"

他特别列举了包括铂力特、盈普三维TPM3D、联泰、汉邦激光、中瑞科技、易加三维在内的多家中国3D打印设备企业，正在航空航天、消费电子等领域实现"数以百万计甚至千万计"的零部件生产。Terry Wohlers明确指出："在某些方面，他们已经走在了前面。"

产业化加速推进

目前，"3D微锻"技术已进入产业化快车道。天昱智造拥有大型智能化厂房以及国际先进的生产线已投入使用，通过了ISO9001质量管理体系认证，具备军工三级保密资质。公司研发团队由国内外著名高校领军人物、知名专家，以及高学历多层次青年人才组成，团队研发水平国际领先。

在应用领域，这项技术已在航空航天、高速铁路、船舶海工、先进两机、核电工业、冶金等重点支柱产业获得应用。特别是在航空航天领域，金属3D打印已用于制造发动机部件、飞机结构等关键部件，减轻重量，提高燃油效率。

全球格局生变

中国"3D微锻"技术的突破正在改变全球3D打印产业格局。数据显示，2020-2024年我国3D打印市场规模从208亿元增长到了423亿元左右，CAGR近20%。预计到2025年，我国3D打印市场规模将达到457亿元。

2025年以来，我国3D打印设备产量一直保持较高的增长速度。2025年4月我国3D打印设备产量同比增长60.7%，增速超过工业机器人(51.5%)和新能源汽车(38.9%)，位列全国工业品增速榜首。1-6月我国3D打印设备产量同比增长43.1%，增幅超过工业机器人(36.2%)和新能源汽车(35.6%)。

在国际市场，中国3D打印设备出口增长强劲。2025年1-6月，我国出口3D打印机227.8万台(不含零部件)，相较于2024年上半年出口的182.9万台(不含零部件)，增长24.5%。

面临的挑战与未来

尽管取得了突破性进展，中国"3D微锻"技术仍面临一些挑战。材料成本高、打印速度慢、打印精度和表面质量有待提高等问题依然存在。此外，随着美国对中国3D打印机征收100%关税，出口环境也面临压力。

不过，这些挑战反而可能成为中国3D打印产业"脱美元化"与"高端化"的催化剂。100%的关税将倒逼中国企业加速摆脱"塑料机思维"，向金属打印、陶瓷打印、生物打印等高附加值领域转型。

未来，随着"人工智能+制造"行动的实施，3D打印产业有望实现更高质量发展。AI正在快速融入3D打印的制造环节，推动3D打印设备更智能、更高效、更易用，重塑3D打印产业的竞争逻辑与技术门槛。

结语

中国"3D微锻"技术的突破，不仅解决了金属3D打印几十年的世界性难题，更展示了中国在高端制造领域的创新能力。这项技术融合了传统工艺智慧与现代科技，实现了从"技术追随者"向"创新引领者"的跨越。

在全球制造业转型升级的关键时期，3D打印技术正以颠覆性姿态重塑传统生产模式。而中国"3D微锻"技术的突破，无疑将在这场变革中扮演关键角色。随着技术的不断成熟和应用的深入，这项源自中国铁匠铺灵感的创新，正在引领全球金属3D打印技术走向新的高度。

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