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增材制造产业发展简报2025年第4期

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增材制造产业发展简报2025年第4期

中国增材制造产业联盟成立于2016年10月19日,是在工业和信息化部指导下,由增材制造领域的企事业单位、高等院校、科研机构、产业园区等128家相关单位,按照自愿、平等、互利、合作的原则,共同发起组成的跨行业、开放性、非营利性的社会组织。联盟现有成员单位400余家,下设9个工作组,是中国增材制造领域权威的行业组织。中国增材制造产业联盟始终坚持充分发挥好联系政府和企业的桥梁纽带作用、搭建好专业支撑平台、服务好行业企业发展、维护好行业企业利益的宗旨,把政府与产业界、顶层设计与企业实践紧密结合起来,协同推动增材制造材料、工艺装备、关键部件等产业链条攻关和规模化应用,推进我国增材制造产业快速健康持续发展。 本期关注2025年“装备强国”系列活动-高端增材制造“雄安行”活动成功举办4月25日,由河北雄安新区管理委员会指导,雄安新区工信科技数据局、改革发展局等主办,中国增材制造产业联盟、工信装备工程研究院(北京)有限公司承办的“装备强国”系列活动-高端增材制造“雄安行”活动在雄安新区成功举办。工业和信息化部装备工业发展中心副主任、中国增材制造产业联盟秘书长姚振智,雄安新区党工委委员、管委会副主任于国义出席活动并分别致辞。河北省工业和信息化厅总经济师刘永青出席活动。活动期间,中国增材制造产业联盟副秘书长李方正发布了《雄安新区增材制造产业发展策略研究》报告。报告对当 1图1活动现场 2前增材制造产业的发展现状进行了全面梳理,深入分析了雄安新区在政策支持、基础设施建设、人才资源储备、市场需求等多方面的独特优势,指出雄安新区具备发展增材制造产业的肥沃土壤。报告还提出了一系列极具前瞻性且切实可行的建议,旨在助力雄安新区打造具有国际竞争力的增材制造产业集群。图2活动现场本次活动包括主题演讲、成果发布、圆桌对话等环节,为增材制造产业链上下游搭建了高效对接平台,吸引了行业专家、企业代表等200余人参会,共同探讨增材制造技术的前沿发展与产业应用,助力雄安新区高端产业布局,为“装备强国”建设注入新动能。活动期间还举行了“遇见雄安”调研、我国增材制造产业发展情况专题调研座谈会。 政策追踪/发展动态(一)一季度,3D打印设备产量同比增长44.9%国家统计局公布的2025年一季度国民经济数据显示,一季度,3D打印设备产量同比增长44.9%。一季度,全国规模以上工业增加值同比增长6.5%,比上年全年加快0.7个百分点。分三大门类看,采矿业增加值同比增长6.2%,制造业增长7.1%,电力、热力、燃气及水生产和供应业增长1.9%。装备制造业增加值同比增长10.9%,比上年全年加快3.2个百分点;高技术制造业增加值增长9.7%,加快0.8个百分点。分经济类型看,国有控股企业增加值同比增长4.2%;股份制企业增长7.2%,外商及港澳台投资企业增长4.0%;私营企业增长7.3%。分产品看,新能源汽车、3D打印设备、工业机器人产品产量同比分别增长45.4%、44.9%、26.0%。3月份,规模以上工业增加值同比增长7.7%,比1-2月份加快1.8个百分点;环比增长0.44%。3月份,制造业采购经理指数为50.5%,比上月上升0.3个百分点;企业生产经营活动预期指数为53.8%。1-2月份,全国规模以上工业企业实现利润总额9110亿元,同比下降0.3%,降幅比上年全年收窄3.0个百分点。(二)一季度,3D打印机进出口总额超20亿元 3 4据海关总署数据,2025年一季度我国出口3D打印机97万台,同比增长24.8%;出口总额19.8亿元,增长14.0%。同期进口3D打印机共计742台,进口总额为5169万元。图3海关统计数据在线查询平台其中,消费级塑料3D打印机出口96.5万台,金额18.35亿元;工业级金属3D打印机出口186台,金额9254万元。(三)国际船级社协会发布船舶与海洋工程领域3D打印技术最新建议案国 际 船 级 社 协 会 (International Association ofClassificationSocieties,IACS)于3月24日正式发布第186号建议案(Recommendation186),为增材制造技术(AdditiveManufacturing,3D打印)在船舶与海洋工程领域的工程化应用建立了系统性的验证与认证框架,标志着增材制造技术在海事领域的标准化应用进入新阶段。 5海事行业持续采纳先进制造技术以提升造船与海洋工程领域的效率和可持续性。增材制造技术通过逐层融合材料,将三维数字模型转化为实体零件,与传统铸造、锻造和焊接工艺相比,具备更强的设计自由度、更低的材料损耗和按需生产潜力。其灵活性可实现本地化定制生产,为船舶与海洋工程领域的特殊需求提供针对性解决方案。《Rec.186:船舶与海洋工程用增材制造金属零件》建立了增材制造金属零件的认证框架,涵盖零件设计、原料选择、制造工艺、后处理及检验测试等关键环节。该建议案整合了ISO/ASTM52900和AWSD20.1等国际标准,将增材制造技术与现有统一要求(特别是材料与焊接相关)相衔接,确保同等的可靠性与安全性。为推动增材制造技术在船舶领域的安全有效应用,该建议案明确以下核心内容: 61.工艺范畴:涵盖粉末床熔融(PBF)、定向能量沉积(DED)和粘结剂喷射(BJT)三大主流工艺,制定详细工艺参数要求。2.关键等级与测试:引入分级测试体系(AM1-3级),根据应用场景的安全等级实施差异化测试方案。3.原料与材料标准:规定粉末、焊丝、粘结剂等原料的严格认证流程,包含以可持续发展为导向的回收利用协议。4.零件设计与验证:创新采用结构优化、形貌调控和预构建仿真技术,确保零件在海洋环境下的可靠性能。5.检测与无损探伤(NDT):采用CT扫描等先进无损检测技术,针对各向异性特性及潜在缺陷(如孔隙、未熔合)。Rec.186构建了完善的验证与认证体系,保障增材制造技术在船舶关键领域的安全应用。未来,IACS将持续与行业伙伴合作,推动增材制造技术在船舶安全关键部件中的拓展应用。通过鼓励造船厂、设备制造商和船公司采用增材制造技术,该建议案为造船与海洋工程领域的创新发展奠定基础,标志着在安全、标准化地应用该技术方面迈出了关键一步。 技术进展(一)打破长期垄断!我国首台冷阴极电子束设备一、研究背景长期以来,高能电子束设备中的冷阴极电子枪技术被国外垄断。为打破封锁,中国航空制造技术研究院研究员、冷阴极电子枪研发团队负责人许海鹰带领团队历时近十年,先后攻克电源负载阻抗匹配难、束流功率小等难题,研发出寿命长、功率大的冷阴极电子枪,并成功应用于多个高端制造领域。图5“太空级”3D打印原理样机内部结构 7实现“太空级”3D打印 二、技术突破1.改装“心脏”实现自适应匹配。为实现电源具备实时、快速调节能力,团队设计出一套实时电源控制算法,能够根据负载阻抗的变化自动调整电流、电压等参数。冷阴极电子枪实现持续稳定地输出电子束流。2.改进气体“配方”,破解大功率难题。为解决电子束流的功率问题,团队改进气体“配方”,将原来使用的纯氦气,调整为氦气与氧气的混合气,人为促进氧化铝形成,最终实现大功率电子束流的稳定输出。3.反复试验,突破微重力瓶颈。为解决太空的微重力环境对材料流动和沉积行为影响,经过反复试验,团队在短短3周内开发出一套脉冲电流控制装置,可在模拟的微重力环境下,让熔滴从丝材端“流向”基板。(二)国内首套!哈工大研制双换能器超声固相4月18日,哈尔滨工业大学威海校区材料科学与工程学院张洪涛教授团队成功研制出国内首套双换能器超声固相增材制造装备,可实现6000瓦~9000瓦双头输出功率,满足铜、铝、镍、钛等多种功能材料及梯度材料的制备需求。同时,该装备还可实现铜/铝、铝/钛等异质材料的高质量复合增材制造,为轻量化功能材料制备、热敏感器件无损 8增材制造装备 9植入等领域开辟了新的工艺路径,未来可为我国航空航天、新能源汽车、光伏产业以及无人机技术等领域提供绿色特种功能材料的快速制备新工艺。图6 UAM加工制造过程超声波增材制造是一种基于固相连接的先进制造技术,通过高频超声振动产生的机械能和热能实现金属箔材的逐层固结。该装备具有完全自主知识产权,目前样机已进入测试阶段。(三)通过解离网络设计实现高性能光聚合物的圆形3D打印4月10日,浙江大学谢涛教授和郑宁教授团队发表了题为“Circular3Dprintingofhigh-performancephotopolymersthroughdissociativenetworkdesign”《通过解离网络设计实现高性能光聚合物的圆形3D打印》文章。 突破内容:研究人员通过特殊的光聚合物网络设计方法,实现了高性能聚合物的循环3D打印。这项技术不仅能够制造出具有高机械性能的3D打印产品,同时能够解决传统3D打印聚合物难回收、无法循环使用,进而造成大量浪费以及原文链接:https://www.science.org/doi/10.1126/science.ads3880 污染的问题。 10图7文章截图 典型应用(一)蓝箭航天第100台液氧甲烷发动机正式下线4月15日,蓝箭航天空间科技股份有限公司研制的液氧甲烷火箭发动机迎来第100台下线,标志着我国民营商业航天动力系统实现了从“单台突破”到“批量制造”的跨越,率先迈入“三位数时代”,对推动我国商业航天产业高质量、规模化发展具有标志性意义。去年9月,朱雀三号的试验箭完成10公里级垂直起降返回飞行试验,标志着我国在可重复使用运载火箭技术上取得突破。今年下半年,朱雀三号将迎来首飞,有望成为我国第一枚可回收运载火箭。火箭可回收,简单理解就是指火箭在完成既定的卫星发射任务后,能够自己“倒车”回地球,稳稳地站住,工作人员只需要对它进行简单的维护、保养,就能继续执行下一次的发射任务。传统的火箭制造和发射, 11图8央视新闻报道 12成本非常高,如果能够实现火箭的可回收以及可重复使用,火箭单次发射的成本将降低约70%。低成本的发射能够让我国更加频繁地部署卫星,比如通信卫星、导航卫星等。3D打印技术赋能零部件生产周期缩短。近年来,工程师们也开始进行3D打印技术的应用探索,传统的制造发动机的过程就像是手工雕刻象牙,需要切割、焊接、打磨几百个零件,故障风险比较高,通过3D打印的方式不仅可以将发动机制作的可靠性提高,还能减少材料浪费,使得它的制作周期再缩短。(二)中国科研团队研发“月壤打砖机”原理样机4月18日,中国科研人员展示月壤模拟材料制成的“月壤砖”。“月壤打砖机”系深空探测实验室自主研发的原理样机,可以把太阳能聚集起来,将月壤加热到1300度以上,实现月壤熔融,并通过3D打印技术将月壤“打印”成不同规格的“月壤砖”,用于未来建造月球科研站。 13“月壤打砖机”主要由光学聚光模块和成型制造模块组成。其工作原理是通过一个抛物面反射镜实现太阳能的高倍汇聚,并通过光纤束进行能量传输,在光纤束的末端产生3000倍以上的太阳能聚光比。这种强大的聚光能力能够实现月壤的熔融,进而实现月壤成型制造。图10“月壤打砖机”原理样机——月壤原位3D打印系统 14“月壤打砖机”原理样机的成功研制,不仅验证了月面能源捕获、月壤物质提取转化等一系列关键技术,而且为后续的月面能源系统构建和月面基础设施建设奠定了基础。资料来源声明:本简报内容依据相关公开信息综合整理,版权归属原作者及原发布平台所有。内容经过摘要编辑,仅作行业信息交流之用。 成员展示北京清研智束科技有限公司北京清研智束科技有限公司(以下简称“清研智束”),位于北京经济技术开发区,是中国电子束选区熔化技术(EBSM®)的首创单位和全球领先企业。公司核心团队源自清华大学机械工程学院,从实验室研发阶段已专注于该领域20余年,已实现了电子光学、操作软件等核心技术的自主可控,拥有EBSM®技术的完全自主知识产权。公司在EBSM®技术上取得多项国际领先成果,如双枪同幅技术、多枪阵列技术、电子自动标定与校准技术等,公司近年来获得多项国家重大、重点专项扶持,已取得授权发明专利