很多小伙伴玩家都不太清楚我国增材制造技术发展现状，卢秉恒金属增材制造，那么今天解雕侠小编给大家带来一篇 相关的文章，希望大家看了之后能有所收获，最后请大家持续关注我们！
编者按增材制造作为一种新的制造技术，应用领域不断扩大成为先进制造领域发展最快的技术方向之一增材制造产业的发展为现代制造业的培育和传统制造业的转型升级提供了宝贵的契机。 中国工程院卢秉恒院士研究小组在中国工程院刊《中国工程科学》 2022年第四期发表《我国增材制造技术与产业发展研究》文。 本文在分析全球增材制造技术发展态势和产业发展动态的基础上，全面梳理了我国增材制造技术和产业发展态势，分析了我国增材制造产业面临的共性技术研究和基础器件能力不足、面向国际市场专利配置滞后、深化产业规模和产业集群建设等问题。 着眼于增材制造产业的前瞻性布局，论证了生物医药和医疗器械增材制造、大型高性能复杂构件增材制造、空间增材制造、基于增材制造的结构创新和新材料发明等重点发展方向。 文章建议：建立增材制造协同创新机制，支持企业开展应用创新，围绕重大装备需求开展增材制造技术变革专项技术攻关，深化区域性增材制造产业集群建设。
一、前言目前，以增材制造(又称3D打印)为代表的新制造技术，基础研究、关键技术、产业孵化等发展迅速。 增材制造技术完全改变了产品的设计和制造过程，被视为支撑许多领域科技创新“加速器”、制造业创新发展的重要基础技术； 进一步改变产品生产模式，推进定制化、个性化、分布式制造，结合云制造和大数据技术，加快传统制造升级，实现制造个性化、智能化、社会化； 对制造业将起到巨大推动和颠覆性变革作用，促进航空、航天、能源、国防、汽车、生物医疗等领域核心制造技术突破和跨越发展。 增材制造的技术和产业研究是国内外关注的课题。 美国麦肯锡咨询公司将增材制造视为决定2025年经济发展的12项卓越技术之一，发表的《增材制造发展的主流化》探讨了增材制造40年的发展过程，判断增材制造将成为主流的制造技术。 中国工程院战略性新兴产业项目团队近年来持续关注增材制造产业发展动态，探讨了“十二五”时期及中长期增材制造产业发展蓝图。 有研究表明，增材制备技术作为一种面向材料的制备技术，在聚合物、金属、陶瓷、玻璃、复合材料中仍然普遍存在印刷精度、印刷尺度、印刷速度难以兼顾的矛盾； 在比较分析国内外增材制造产业发展概况、宏观战略、典型应用的基础上，探讨了增材制造的相关标准体系、人才培养、行业趋势等。 世界经济论坛等机构联合发布《增材制造突破：可扩展化与克服关键挑战的操作指南》，认为未来10年3D打印的工业零部件将大规模用于生产制造，阐述了新型冠状病毒肺炎( COVID-19 )疫情防控与增材制造技术应用的相关性。 我国制造业面临着复杂的国际合作形势和激烈的产业竞争态势，高端装备制造产业的发展不可避免，尖端技术和工程的自主发展面临着潜在的挑战。 在高质量发展转型过程中，要实施好建设强国战略。 值得注意的是，我国制造业对以增材制造为代表的新制造技术的普及具有很高的热度，但增材制造技术与产业相比与世界先进水平还有差距。国内许多制造企业还处于接触增材制造技术并开展探索应用的阶段，实现了全面掌握、转换应用、创造增量价值的目标结合国情开展的增材制造技术计划和产业发展研究也不充分。 对此，本文全面梳理了增材制造技术和产业进展，分析了目前发展中存在的问题，强调了生物医药与医疗器械、大型高性能复杂构件、空间增材制造、结构创新和新材料发明等重点方向，为我国增材制造领域的技术攻关、产业升级、宏观战略等研究提供基础性参考
二、国际增材制造的技术和产业发展状况(一)国际增材制造技术动态世界范围内增材制造相关新技术、新原理、新材料、新应用不断涌现，4D打印、空间3D打印、电子3D打印、细胞3D打印、微纳3D打印等新概念层出不穷。 针对工程塑料、陶瓷、树脂基纤维增强复合材料等的增材制备技术逐渐成熟，适用材料种类和应用范围不断扩大，典型金属增材制备结构力学性能趋于稳定或部分超过锻件性能(见表1 )。 高熵非晶合金等新型合金材料的成分设计、材料基因组设计、多材料功能梯度结构、超材料结构、仿生材料及其结构、具有电磁屏蔽功能的复合材料结构、材料结构功能一体化设计、3D打印纳米结构、轴向立体光刻、4D打印智能材料、生物材料无支撑金属成形、大幅度高能束密集阵列区域化选区熔融金属(或烧结尼龙)成形、金属摩擦沉积制造、混合制造、多机器人协作制造大型结构增材等先进成形技术取得突破。 增材制零件长期工作中微观组织演变规律、人工智能检测成形过程缺陷、机器学习强化材料成分提高综合性能、耐高温合金材料组织-性能热处理控制技术等前沿基础研究成果丰富。
表1部分金属材料增材产品力学性能比较
在企业应用方面，增材制造技术赋予了零部件集成印刷、轻量化、高效换热、新材料应用、多材料功能梯度结构设计等创新功能； 将规模扩大并整合到现有产品的制造流程和供应链中，创新传统的制造方法，降低制造成本。 一些优势制造企业建立了基于增材制造技术的创新结构，包括拓扑优化、晶格结构、结构功能一体化、增材制造成型工艺控制、后处理及质量检测评估等全流程技术体系。 以德国夫琅和费应用研究促进协会为代表的研究机构不断深化增材制造的工业化生产和智能化技术研究。 在标准建设方面，传统制造强国在增材制造技术方面进展迅速，多采用政府部门、高校、科研机构、企业、标准化机构组成标准化联盟，拉动国防装备、工程化场景应用需求，注重标准类基础研究发展模式； 以公布增材制造标准建设路线图的形式推进相关建设。 例如： 《增材制造标准化路线图》 (美国) 《增材制造标准领航行动计划（2020—2022年）》 (中国)。 美国发表了《增材制造标准化路线图差距进展报告》，推动了增材制造标准化实施问题的解决。 截至2022年3月，全球范围内拟发布、编辑、编辑的标准超过200项，发布的标准涉及增材制造技术术语及定义、数据格式、设计、材料、成型技术、零部件检测、装备产品、人员操作、安全、评估、维修、行业应用等方面在航空、航天、汽车、焊接、船舶、计量、检测、印刷电路板、消费3D打印、医疗、安全等领域/方向也进行了标准的研究和制定。 值得注意的是，增材制造标准建设还处于初级阶段，明显滞后于技术自身发展和产业带动需求。 在技术路线图中，传统制造强国正在积极研究和发布各自的版本。 美国国防部公布了《增材制造路线图》(2016年)，分为设计、材料、技术、价值链四个方面，为面向维修和保障、配置和远征、新部件/系统开采三种应用范围，实施合作、协调投资提供了基础框架在欧盟的资助下，增材制造行业技能战略联盟发布了《欧洲增材制造技能路线图》(2021年)，明确了到2030年的应用需求和技术挑战，从消除增材制造技术差距的角度提出了目标和措施。 我国2019年发布了面向2035年的增材制造路线图研究成果，梳理了我国增材制造技术中长期发展方向。 综述了近期我国学者在增材制造设计方法、材料、技术与设备、智能结构、生物结构、极端环境应用方面的进展，认为现有增材制造技术不能全面满足传统制造业标准化、规模化生产需求，并阐述了未来10年增材制造技术的研究路线图。 在科学技术论文和专利方面，近年来，国际上关于增材制造的数量迅速上升，中国、美国、德国、韩国、日本是增材制造技术研究最活跃的国家。 从全球增材制造专利申请按发明人所在国家、优先国家排序来看，(见图1 )美国仍保持增材制造原创专利生产的重要地位，增材制造核心技术创新能力较强。
图1全球增材制造专利发明者/优先度数的国别排序
(二)国际增材制造产业动态布局未来产业，制造强国实施积极的增材制造产业政策。 例如，美国着眼于不断增强制造业创新能力和竞争力，通过顶层设计、战略规划引领增材制造产业发展； 成立国家增材制造创新机构，推出《国防部增材制造路线图》 《增材制造标准化路线图》 《国防部增材制造战略》等，启动增材制造推进计划“AM Forward”，协调推进增材制造在国防装备、先进制造业的示范应用，形成产业生态。 国际增材制造产业从起步期过渡到了成长期。 随着技术成熟度的提高、单位成本的降低、产业配套能力的增强，增材制造逐渐成为工业领域的主流制造方式，通过改善综合效益(如成本、周期、轻量化等)促进了下游的应用发展。 行业领先的企业通过规划多种增材制造技术的发展路线、加大资金投入、建立研发中心等形式配置增材制造软硬件和创新网络平台，快速推进商业化应用。 应对增材制造相关产业潜在竞争，在专利、标准方面进行布局，把握新型制造技术制高点，在民用飞机、发动机、医疗器械等装备制造方面取得创新发展。 国际增材制造产业链不断扩大。 航空、航天、航海、能源动力、汽车与轨道交通、电子工业、模具制造、医疗健康、数字创意、建筑等领域的企业和服务厂商纷纷涌入这个新兴市场。 增材制造技术在航空/航天发动机制造方面有着广泛的应用。 如航空发动机燃油喷嘴、传感器壳体、低压涡轮叶片等部件通过适航认证大量应用于商用航空发动机。 涡轮零件具备批量生产能力，金属增材制零件的成本接近铸造。 在汽车行业，增材制造技术应用了原型设计、模具制造、打印零部件批量化等。 在数控机床产业链中，搭载3D打印头的数控机床和机器人产品问世，将增材功能模块与减材设备(机床)、等材设备)铸造锻造焊接、热处理)组合在一起，形成各种制造功能的复合化。 同时，推广增材制造装备作为机床产业链的一部分。 增材制造在个性化医疗器械生产方面得到广泛应用，如新型3D打印医疗器械产品日趋多样化，从生物假肢制造扩展到细胞、组织、器官打印； 也可用于医疗机器人的制造。 优秀企业将增材制造装备、高端机床、智能工业机器人引入生产线，部分实现混线生产，在生产效率、质量管理、柔性生产等方面提高了市场竞争力。 国际增材制造产业增长态势良好，包括设备、材料、服务在内的综合增长率超过20%，金属增材制造年复合增长率超过30%； 2021年市场规模为152亿美元(同比增长19.5% )，其中材料产业规模为26亿美元(同比增长23.4% )。 增材制造市场竞争格局相对集中，美国、中国占主要市场(前者占34.4%，后者占10.8% )； 增材制造装备市场预计仍将快速增长。 还需要注意的是，受国际形势、COVID-19流行、各国政策驱动的影响，主要国家之间高端装备制造业的竞争格局正在调整； 大型装备企业倾向于通过兼并收购、服务增值等方式提高核心竞争力，促进增材制造新产业链格局的形成。 跨国公司主导区域内供应链布局调整、供应链逐步缩短成为新趋势各国为应对气候变化、实施碳减排所采取的积极措施，也将加速重塑全球产业链，实现产业链完整、供应链多元未来15年，制造业各领域原有的供应链体系将被中断和重组。 考虑到技术成熟带来的单位成本效益、当地印刷制造的零部件比全球制造中心提供的零部件成本效益更高，增加材料制造有望改变全球制造产业链的价值格局。
因此，未来增材制造产业的规模有望进一步扩大。
三、我国增材制造技术开发和产业发展现状及面临的问题(一)我国增材制造技术进展我国初步建立了涵盖3D打印材料、技术、装备技术到重大工程应用的全链条增材制造技术创新体系，相关技术研究从光固化材料原型制造(产品开发)到大型金属材料增材一体化制造包括各种工艺的增材制造装备和增材制造数据处理、各种成形工艺路径规划软件、模拟增材制造过程物理化学变化的数字仿真软件、数字孪生体建模仿真、空间原位增材制造等。 工程应用技术将拓展到工业领域产品装备创新、工业领域高价值零部件再制造修复、重大装备原位修复和制造等。 在医疗领域，生物医疗3D打印已成为精准医疗、康复保健研究的前沿技术，该产品以患者定制化解决方案、增材制造康复器械、手术导航及医疗植入物等为代表，具有极高的应用前景“十三五”时期以来，完成了10多个关键零部件如超高速激光熔敷头、电子枪、液滴喷头的技术攻关和自主生产，体现了核心零部件的良好研发进展。 已开发的光内送粉等20多种规格的激光熔敷头，适用于1~20 kW激光直接能量沉积，应用于电机转子、风扇转子等动力部件的增材修复。 激光加热阴极电子枪、大型数字式动态聚焦扫描系统、在线检测系统等打破了国外公司的技术壁垒，国产3 kW六硼化镧单晶阴极电子枪阴极寿命提高到800 h； 相关电子枪和动态聚焦扫描系统配置在国产大幅面阵式电子束选区熔化装备上。 通过持续努力，我国增材制造技术研究在工艺和装备稳定性、精度控制、变形和应力控制等方面取得良好进展，成功研制出大幅动态铺粉的旋转粉末地面增材制造装备、新一代高性能难加工合金大型复杂构件增材制造装备等系列产品并投入应用。 目前，增材制造技术在航空、航天、动力、能源领域的高端装备制造方面得到广泛认可，如采用激光熔复沉积技术实现投影面积达16 m2的飞机发动机机架、起落架增材制造，具有传统方法难以处理的复杂结构、功能的采用多丝协同的电弧熔断器增减料技术装备，实现了10 m尺寸级高强度镁铝合金运载火箭拖挂环样品的制备； 开发了“熔模锻造焊接”一体化创新技术。 此外，工业级颗粒材料的熔融挤出成型、树脂及陶瓷浆料的光固化成型、金属激光熔融蒸镀成型、等离子束/电弧熔丝成型、大宽度激光选区熔融成型、增减料混合制造等装备实现了稳定的工业级应用； 金属粘结剂喷射3D打印技术可以改善自身结构力学性能的不足，有望应用于低成本、批量生产。
科研院所、装备制造企业和下游用户组成“产学研”共同体，共同开展大型金属增材制件的成型技术和装备、检测技术、标准的研发。 装备企业积极推广增材制造技术，在结构优化设计、材料、装备、技术、检测评估等环节纳入现有制造体系，提高新型号制造保障能力； 开展复杂异形件研发和批量生产工作，推动成熟宇宙动力模型的变迁和升级。 以火箭发动机零部件增材制造为范本，掌握了钛合金、高温合金、不锈钢、镁铝合金、铜合金5种合金共16种牌号材料的应用特性，材料热处理后5种力学性能指标达到同成分锻件水平相当的目标； 所研究的材料种类涵盖70%以上的常用铸锻件难加工材料，实现了200余种产品的增材制造成型(包括通过试运行考核的90余种构件、批量交付的30余种构件)。 (二)我国增材制造产业升级我国形成了国家级、省级、重要行业增材制造创新中心协同布局，形成了骨干企业率先发展的创新网络和产业生态系统。 材料制造产业链各环节发展迅速，包括原材料、关键零部件配套、装备研发、共性技术研发平台、应用服务商以及各个应用领域。 我国消费级增材制造产业规模全球领先。 在高性能金属增材制造原材料及其生产装备上，基本实现国产化替代，具有量产化供应和成本竞争优势的核心器件和零部件国产化进程加快，国产中低端装备实现规模化配套的高性能金属增材制造装备基本突破规模化、产业化瓶颈，五轴增材混合制造装备已商用增材制造砂型将成为铸造行业转型升级的突破口，建设万吨级铸造3D打印制造厂； 新型飞机研制过程中增材制造结构件所占比重超过3%，火箭发动机零部件智能生产车间建成。 国家药品监督管理局还设立医用增材制造技术医疗器械标准化技术归口单位，围绕增材制造医疗器械软件、设备、原材料、过程控制等制定标准和规范，保障产业发展； 多种增材制造产品获得医疗器械注册证书批准，医用增材制造产品临床应用超过1104个，一批医用增材制造产品(如3D打印可降解支架)进入动物实验、一例临床试验阶段。 我国增材制造产业规模稳步增长。 根据中国增材制造产业联盟的数据，2021年中国增材制造产业规模为265亿元，30%的增长率超过了世界平均水平约10个百分点。 增材制造产业链上大中小企业融通发展格局显现，国内增材制造设备供应商积极从跟随状态转向自主创新发展，龙头企业具备参与国际市场竞争的技术能力。 京津冀地区、长三角、珠三角、珠三角)区域为核心，中西部地区为纽带的增材制造产业发展的区域空间格局基本形成，区域产业链集聚优势逐步显现。 为适应国际市场和技术交流的形势变化，促进我国增材制造产业链健康发展，产业界积极推进增材制造“产学研用”协同发展模式，弥补产业链薄弱环节，突破关键技术瓶颈。 增材制造产业链上、中、下游机构与企业紧密合作，下游用户从需求入手解决合适的技术来源，上游增材制造原材料生产和经销商、中游增材制造设备和印花产品服务厂商明确了技术研发重点和市场方向。 例如，航空、航天、核电、医疗领域用户与国内相关企事业单位结成技术攻关联合体，开展增材产品的实验验证和认证工作，实现国产材料、技术装备各领域“用得着、用得着、规模化应用”。 未来经济发展的良好预期和超大规模的内需市场是我国战略性新兴产业发展的根本动力。
“3D打印”正在向汽车、模具、精密医疗、新能源、再制造等制造业细分方向、社会生活多个方面深入发展。 随着增材制造技术成熟度的提高，材料和生产成本的持续下降，增材制造技术的应用范围和产业规模有望进一步扩大，增材制造、减材制造、等材制造将逐渐在制造业价值链上形成“三分天下”的格局。 (三)我国增材制造技术和产业发展中存在的问题1 )共性技术研究和基础器件能力不足增材制造产业的高质量发展有赖于关键技术的全面突破、技术体系成熟度的综合提高，体现在材料种类的扩张、成形效率的改善、质量管理手段的创新、综合成本的降低。 我国增材制造产业尽管增速较快，但原始创新能力依然不强，基础通用技术、基础器件配套能力、产业前沿技术研究差距客观存在，工业软件和核心器件国产配套能力不足，部分核心关键技术受制于人。 用于高端材料制造装备的核心部件(如打印头、激光、长寿命电子枪、扫描检流计、液滴喷头、精密光学器件等)、关键部件、商业化工业软件多依赖进口； 部分激光、扫描器件虽然自主研发，但应用规模小，质量和可靠性有待提高。 国产高级金属成形装备在专用工艺包开发和成形精度方面与世界先进水平还有差距。 增材制造行业共性关键技术支撑能力不足，成为规模化应用瓶颈。 由于增材制造学科多、应用领域广，基础理论研究、应用基础研究、学科交叉研究显得任重而道远。 尤其是民航、轨道交通、核电、医疗等行业，虽然严格的监管面临着严格的产品准入要求，但产品全生命周期(设计、制造、销售、服役、维护、回收/再利用处置)的质量保证和认证研究还处于起步阶段与基础数据不足、标准建设滞后的总体态势相似，高性能专用材料及其成型工艺包等基础数据积累较少，标准及质量评价体系不完善。 尤其是应用于各领域的缺陷检测及质量评估技术研究不足，导致增材零部件在复杂工作条件/环境下服役的可靠性数量数据较少，增材零部件在高温、超高压、深冷、复杂腐蚀等极端条件下的缺陷检测与临界失效预测预警技术、系统2 .面向国际市场的专利配置滞后只有面向国际市场展开专利配置才能保障我国增材制造产业的未来竞争力。 美国、德国、日本、韩国都重视专利配置，偏重国际市场，如德国国籍专利发明者申请的专利有66.2%在国外申请，日本的海外专利达到48.4%。 相比之下，我国专利申请人的专利配置重点仍然局限于本土，例如国内申请的专利占总量的97.8%，而瞄准国外布局的专利只有2.2%。 因此，发达国家构建的专利壁垒对我国企业在增材制造、激光制造领域的投入和研究产生了明显的干扰。 拥有核心自主知识产权体系，是打破国外技术壁垒和封锁的依托，也是拓展国内增材制造产业的核心环节。 在增材制造领域日益激烈的国际市场竞争背景下，我国增材制造技术专利保护力度相对不足，信息与技术市场化共享渠道不畅； 要把握增材制造技术的国际制高点，更加有力地实施相关专利的海外市场配置，化解增材制造产业国际化的发展风险。
3 .产业规模和产业集群建设我国增材制造产业有待深化，初步形成完整的生态链，构建了产业链、供应链风险防控机制，但客观上分布依然不集中，企业规模小，综合竞争力弱“特精特新”企业数量少，成立时间短，研发强度和市场竞争力短时间内离不开产业政策的支持； 各应用领域的示范推广和商业应用规模还没有发展起来，国际化还处于起步阶段。 工业企业除了成本控制限制推广规模外，往往沿用国外对增材制造技术认识尚不充分、开展创新应用开拓能力不足的经验，或受到市场竞争的推动，往往优先考虑短期规模效益，按照市场热点进行重复投资当前增材制造产业集群呈现“小集中、大分散”的分布特征，产业链过于以中游(增材制造装备)为中心展开； 通用技术薄弱，创新能力体系不强，人才和研发经费保障不充分，行业效益不足以支撑可持续发展，已成为增材制造行业面临的共性问题。 部门和区域协调发展机制不健全，各省产业链规划互补性弱，部分增材制造产业园区同质化竞争现象严重的区域链抢通风险和局部市场壁垒问题，阻碍了增材制造产业链的优质发展。 在区域内，大型企业独立性强，业务涵盖原材料、装备、应用等环节，几乎承担了全部研发和生产任务，中小企业特别是初创公司参与配套发展模式有待创新。 国有企业在设备采购中过于强调业绩记录，自主创新技术难以获得应用实践机会。 因此，增材制造产业集群发展水平和发展质量失衡问题突出，亟待破解。
四、面向未来的增材制造技术和产业展望布局(一)生物医药和医疗器械增材制造生物医药产业、新型治疗技术的发展，对生物医药和医疗器械制造技术提出更高要求。 增材制造是实现个性化诊疗方案和种植牙制造的关键技术。 目前，在3D打印应用于精准医疗的基础上，继续完善医用增材制备产品的认证标准、法规、评价体系，创新发展高效增材制备新技术、新工艺、新装备：基于3D打印技术，发展控释药物制剂打印产品，生物相容发展基于生长因子的3D打印技术，探索形成人体器官重建重大突破的体内原位打印修复技术，为骨缺损的临床修复填充、部分功能器官的修复提供新手段。 针对社会老龄化现象，基于增材制造技术研究人体衰老器官功能再生方案，延长人类健康寿命，提高人类生活质量，从而取得生命科学重大创新成果，开拓规模化新兴产业。 (二)大型高性能复杂构件增材制造瞄准航空、航天、船舶、核能等领域关键装备发展需要，高性能镁铝合金、钛合金、船用钢、高温难熔难加工合金、复合材料等材料大型复杂构件高效增材制造技术，系列化工程装备性能控制与质量评估、验收标准重点攻克大型高性能复杂零件制造的组织性能控制、在线质检、服役性能预测、装备集成与可靠性等技术。 以增材制造技术应用提升推动重点工程、重大装备建设突破，提高相关产品研发水平和更新改造能力。 (三)空间增材制造空间增材制造对形成空间新材料、新装备、新工艺、新应用，提高空间活动能力，增强空间开发利用优势具有重要价值。 针对工程实际需要，针对航天飞机、空间站、卫星轨道制造与维修、太阳电池阵、天线、光学系统等大空间结构轨道制造与组装、外星球基地建设等长远发展规划，着力提高空间增材制造技术。 系统级研究布局包括舱内微重力环境下增材制造技术与装备、适应舱外极端环境的新材料成型技术与装备、空间大结构多方位增材制造技术、轨道制造工厂。 突破真空微重力环境下金属冶金和零件原位修复、轻质金属和新合金原位增材制造、复合材料空间增材制造、多材料、多功能器件空间增材制造、生物器官空间增材制造等技术，构建成轨道制造技术体系。 另外，利用外星物质的新合金原位冶金、增材制造、月球表面表土基地3D打印等也是亟待发展的大规模空间开发支援技术。 以空间增材制造技术基础研究为突破口，快速转换应用能力，探索商业应用示范。 未来将结合民用、商业、国防需求，开辟新的制造体系、人类新的制造基地，为解决外星资源原位利用，扩大人类外星持续生存和活动能力提供战略保障。 (四)基于增材制造的结构创新和新材料发明面向能源领域发展需要，基于增材制造技术的创新设计显著缩小了换热器结构，支持小型化、模块化、可移动的核电小反应堆装备的工程化开发，有利于提高核电安全性和潜在的供电安全研究堆芯燃料组件、核主泵、换热器、热电转换等关键结构的创新设计、新材料及相应的增材制造技术，探索增材制造的在线强化强化技术，提高增材制件复杂工作条件的服役性能，率先布局核电行业增材制造标准和质量评价体系
针对尖端新材料，发挥增材制备技术在材料基因组设计新合金、多材料及功能复合材料构件制备中的平台技术作用，研究基于增材制备的新材料合成技术、新材料增材制备技术及其应用，研究高端装备用特种合金、电子印刷材料、生物医用材料、智能仿生材料依托增材制造技术，构建新材料发明创新体系，提高材料研发能力和新材料产业竞争力。
五、我国增材制造技术和产业发展建议(一)建立增材制造协同创新机制，支持企业开展应用创新建议是以国家总体目标、产业发展需求为导向，统筹管理以各类创新中心为代表的国家战略科技力量； 在增材制造重点领域进行连续政策支持，借鉴国际先进科研机构管理模式和经验，建立稳定适用的团队管理模式，实现科研团队稳定发展、分工协作。 建立国家级科研机构、产业联盟、第三方机构产业链安全预警机制，加强增材制造前沿技术和产业发展战略研究，制定增材制造工业基础能力和关键共性技术提升规划、发展目录、标准开发以及增材制造技术和产业发展路线图。 建设各类科研机构、科研项目协同机制，开展增材制造产业基础和关键共性技术研究，支持破解尖端技术和创新成果工程转化难题，为装备制造业升级产业链、实现产业链现代化提供坚实支撑。 建议制定鼓励企业应用自主技术产品的奖励和配套政策，以及符合技术创新规律的新型科技机构审批和管理办法。 明确考核方向，提高技术创新在考核中的比重，分类考核长效研发投入和产出，形成长效支持、鼓励创新、宽容失败的考核机制，激发企业创新动力； 引导企业从过度消耗资源、低性能/低成本竞争模式转向技术和应用创新，实施差异化竞争模式，提升中国制造行业的国际竞争力。 (二)围绕重大装备需求展开增材制造技术变革专项技术攻关，围绕国防重大战略需求、国际前沿竞争需求展开重大装备发展顶层设计，从原始创新、新材料、核心器件、工业软件、高端装备、创新应用等方面着手，开展增材制造技术创新提出设立增材制造、技术变革、科技专项(简称“科技专项”)，建设用户导向、多元主体参与的协同机制，形成“产学研用”联合体。 建设增材制造产业链产品质量保证体系，涵盖原材料规范、成型精度、生产效率、专用软件、制造装备、后处理、检验检测、标准等； 破除增材制造产业链技术瓶颈，为重大装备制造提供配套技术支撑。 科技领域涉及国产材料、软件、设备、制造装备、应用流程等全链条技术，用于大型飞机和无人机、航空航天发动机、重型运载火箭、飞机、汽车、医疗器械、海洋装备等工程装备及关键零部件一体化制造科技专项重点引导增材制造技术在实际环境中的应用和加速技术迭代，建设面向应用对象的增材制造全流程基础数据库，适应技术研究、性能验证、产品研发实际需要； 在深入解决国产材料、关键功能零部件、工业软件等产业配套问题的同时，实质性提高增材制造关键技术和装备国产化能力和国际市场竞争力。 (三)深化区域性增材制造产业集群建设，把握国际高端装备产业创新发展趋势和规律，立足国情实际和装备需要，优化顶层设计，统筹区域性增材制造产业发展规划。 针对增材制造创新链和产业链的技术密集、资金密集、人才密集特点，建议整合各地区优势科技资源和先进制造产业链资源，有效推动“3D打印”细分行业协调发展。
围绕世界级产业集群建设目标，以京津冀地区、长三角地区、珠三角地区、中西部地区的增材制造产业优势聚集区为基础，推进增材制造技术与各地区优势产业链、供应链的深度融合；打破不合理的地区限制和隐性壁垒，推动产业链、供应链的跨区域协同发展，形成具有国际竞争优势的中国增材制造产业链生态。建议成立由管理部门、创新平台、企业用户共同参与的增材制造产业链“双链主”，在整机及关键功能部件、应用创新方面提供必要支持，实施技术攻关和应用示范，实现增材制造产业链与区域内各应用行业产业链的协同发展。合理给予税收优惠或金融支持，引导中小企业向“专精特新”方向成长，支持深耕基础零部件、材料、元器件、传感器、工业软件、专用装备等细分领域，以差异化发展实现产业链提升。鼓励各类企业采取投资入股、联合投资等方式，与增材制造创新平台开展深度合作，实现创新资源高效整合、创新驱动产业发展。推动各领域的重点企业加大国产增材制造装备、国产器件的应用力度，推动军民技术的一体化发展，以应用创新促进能力提升。
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