编者按：本文整理了国内快速成型系统的八大科研团队，主要包括清华大学颜永年团队、北京航空航天大学王华明团队、华中科技大学史玉升研究团队、西安交通大学卢秉恒团队、西北工业大学黄卫东团队等，各有侧重，各有特色，排名不分先后。

1、颜永年团队（清华大学）

号称“中国3D打印第一人”的颜永年教授曾作为总设计师完成了5台套世界级的我国重装行业和国防上急需的重型液压机设计，包括：中国最大的换热器板片成形压机--4万吨板料成型压机（广州）、世界最大的重型厚壁钢管垂直挤压机--3.6万吨垂直钢管挤压机（包头）、我国最大的精密航空模锻液压机4万吨航空精密模锻压机（西安）、远东地区最大的具有挤压功能的模锻液压机--3万吨核电精密模锻压机（昆山）。2012年4月至今，颜永年为昆山永年先进制造技术有限公司董事长。

3D打印技术在中国兴起于上个世纪八九十年代，那时美国、日本虽然提出这个概念已近十年，但是真正成规模的研发才刚刚起步。1986年，美国诞生了世界上第一家生产3D打印设备的公司3DSystems。这时，一批正在美国游学访问的中国学者率先被吸引了，回国后立刻启动相关研发。这其中，清华大学教授颜永年是其中之一，后来被认为是中国快速成形技术的先驱人物之一。1988年，正在美国加州大学洛杉矶分校做访问学者的颜永年，偶然得到了一张工业展览宣传单，其中介绍了快速成型技术。10月底回国后，颜永年就转攻这一领域，并多次邀请美国学者来华讲学，并建立了清华大学激光快速成形中心。

最初的起步并不容易。颜永年希望从美国引进设备进行研究，但是设备太贵，不得已辗转找到香港殷发公司寻求合作，后者是美国3D Systems的代理商。双方达成协议，由清华大学提供场地、人员等，香港殷发公司提供设备，成立北京殷华快速成型模具技术有限公司。这是国内第一家3D 打印公司，由颜永年担任董事长，并于1994年7月通过鉴定被评为“填补国内空白”。

2、王华明团队（北京航空航天大学）

“瞄准前沿问题、立足国家重大的战略需求做科研。”这是北京航空航天大学材料科学与工程学院北航王华明教授及其团队多年来不懈努力的方向，也是他们未来持续发展的动力目标。

王华明，男，1962年5月出生，汉族，四川省合江县人，中共党员。1989年毕业于中国矿业大学北京研究生部矿山机械工程摩擦学专业，获博士学位。1992年获德国洪堡基金会“洪堡基金”，并于1992.10～1994.11赴德国埃尔兰-根纽伦堡大学金属科学与技术研究所进行国际合作研究（“洪堡学者”），回国后，到北京航空航天大学材料学院任教，先后任处理专业教研室科研副主任、主任、材料加工工程学科部主任、材料学院材料加工工程系主任、北京市特种功能能材料与表面技术重点实验室副主任等职。1991年在中国国科学院金属研究所破格晋升副研究员，1995年在北京航空航天大学破格晋升教授，1996年被评为博士生导师，现任北航材料加工工程学科责任教授、北航《蓝天计划》“蓝天学者”特聘教授。2006年受聘为北京航空航天大学材料科学与工程学院“长江学者特聘教授”。

王华明教授主要从事以下几个方向的研究：

（1）提出“激光熔覆多元多相过渡金属硅化物高温耐磨耐蚀多功能涂层”研究新方向，研究出Cr3Si/Cr2Ni3Si等耐磨性能优异并同时具有“反常磨损-载荷特性”、“反常磨损-温度特性”、“不粘金属特性”等性质的过渡金属硅化物多功能涂层材料新体系10余个，系列研究论文被《Advanced Coatings & Surface Technology》国际期刊“专题报道”；

（2）在对高推重比航空发动机关键摩擦副零部件高温高速“超常”摩擦学行为深入研究基础上，研究出含碳量高达9～12%的“激光熔覆超高碳Cr-Ni-C高温自润滑特种耐磨涂层新材料”，在我国某新型航空发动机关键热端高温耐磨运动副零部件上得到成功应用，获“国防科学技术奖”二等奖；

（3）在对钛合金非接触激光熔化冶金晶体择优生长特性深入实验与理论研究的基础上，发明“定向生长柱晶钛合金激光区域约束熔铸冶金材料制备与发动机叶片等复杂零件激光直接成形新技术”，钛合金高温持久寿命提高10倍以上；

（4）突破飞机钛合金等高性能金属结构件激光快速成形关键技术及关键工艺装备技术，激光快速成形BT20钛合金机身关键结构件通过装机试飞前构件全部地面考核并已通过装机评审即将完成实际装机应用；将“合金超纯净精炼”、“定向凝固”、“快速凝固”等三大先进高温合金制备技术与“激光快速成形技术”有机融合为一体，提出“超纯净径向微细柱晶梯度组织高性能高温合金涡轮盘”新思路及其近终形零件激光直接成形制造新技术，成功制造出直径达450mm的超纯净径向微细柱晶梯度组织高性能高温合金涡轮盘件；

（5）发明了“水冷铜模激光熔炼炉”及难熔、难加工、高活性金属材料激光熔铸材料制备与零件直接成形新工艺”，成功实现W等难熔合金及W/W5Si3等难熔金属增强超高温“原位”复合材料及其零件的激光熔铸冶金制备与成形制造，为难熔难加工高性能合金材料的制备与复杂零件成形制造找到了一条新的途径；

（6）发现“高Jackson因子小面晶体”光滑液-固界面及台阶生长机制对凝固冷却速度及界面过冷度的高度不敏感性，对在经典凝固理论中被广泛接受的“随凝固冷却速度或界面过冷度的增加、小面晶体液/固界面结构将由原子尺度光滑向原子尺度粗糙转变、生长机制由侧向生长向连续生长机制转变”经典凝固理论“著名推论”的适用范围进行了合理补充。

围绕大飞机等国家重大专项及重大装备制造业发展的战略需求，北航王华明教授带领他的创新团队，“产学研”紧密结合，经10余年持续研究，自主创新，发明了系列激光成形新工艺、内部结构控制新方法和大型工程成套新装备，使我国成为迄今世界上唯一突破该技术并实现装机工程应用的国家。该成果为钛合金、超高强度钢等难加工大型复杂关键构件的高性能、短周期、低成本、快速制造提供了技术新途径，对提升我国飞机、航空发动机等重大装备研制生产能力、提高性能、降低成本，具有重大应用价值和广阔应用前景。在2012年度国家科技奖励大会上，该项成果荣获国家技术发明一等奖，同时，这也是北航9年来获得的第八项国家科技奖励一等奖。

3、卢秉恒团队（西安交通大学）

该校史玉升教授团队开发出全球最大的3D打印机。这种3D打印机主要打印工业制品，包括各种加工零件、装备材料等。长宽尺寸小于1.2米的零件，都可用这台机器打印出来。其好处是，既能降低设计与制造的复杂度，又能大幅缩短铸件的生产周期。

史玉升：男，1962年生。博士，教授，博士生导师，华中科技大学特聘教授。现任华中科技大学材料科学与工程学院副院长、材料成形与模具技术国家重点实验室副主任、湖北省先进成型技术及装备工程技术研究中心副主任、中英先进材料及成型技术联合实验室副主任、材料化学与服役失效湖北省重点实验室学术委员会委员、湖北省机械工程学会理事、湖北省机电一体化技术应用协会理事、中国机械工程学会高级会员、中国机械工程学会特种加工分会青年工作委员会委员等职务。

史玉升长期从事快速制造和农业节水产品快速开发等领域的教学和科研工作，近年来承担863重大项目等28项，作为第一负责人主持16项；获发明专利4项、实用新型专利7项，受理发明专利18项、实用新型专利2项；软件登记3项；项目鉴定4项；教材专著4部；论文100多篇，三大索引收录80多篇；成果达到国际先进或领先水平，获国家二等奖1项、省部级一等奖1项、省部级二等奖3项；领导的研究团队获2004年湖北省自然科学基金创新群体；建立了粉末材料激光快速成形技术的学术体系及集成系统，在国内外200多家单位得到广泛应用，取得了显著的经济与社会效益；建立了成套的农业节水产品低成本快速开发理论与方法，取得一系列创新成果，并得到应用。

5、黄卫东团队（西北工业大学）

1995年，西北工业大学教授黄卫东，产生了一个关于快速成型技术的新构思：把3D打印技术和同步送粉激光熔覆相结合，形成一种新技术，用于直接制造可以承载高强度力学载荷的致密金属零件。2001年，黄卫东团队申请了中国第一批关于激光立体成型的源头创新专利。至今已获授权激光立体成形的材料、工艺和装备相关的国家发明和实用新型专利12项。

西北工业大学凝固技术国家重点实验室，是我国3D打印技术研发最出色的单位之一，主要发展名为“激光立体成形”的3D打印技术。该技术通过激光融化金属粉末，几乎可以“打印”任何形状的产品。其最大的特点是，使用的材料为金属，“打印”的产品具有极高的力学性能，能满足多种用途。

为国产大飞机C919制造中央翼缘条，是3D打印技术在航空领域应用的典型。黄卫东教授介绍，作为机翼的关键部件，以我国现有制造能力无法满足需求，如果向国外采购，势必影响大飞机的国产化率。西工大与中航飞机（000768）公司合作，应用激光立体成形技术解决了C919飞机钛合金结构件的制造问题。"目前，激光立体成形制造成本与国外锻压制造成本差不多，最重要的是形成了具有自主知识产权的特色新技术。"黄卫东说，这项技术在航空航天发动机等关键部件的制造上也得到了运用，并为多家航空航天企业提供了达到国际先进水平的制造装备。

6、姚山团队（大连理工大学）

姚山，大连理工大学材料科学与工程学院教授，博士生导师。1991年于大连理工大学获得材料加工工程硕士学位，毕业后留任大连理工大学材料科学与工程学院继续从事科研工作至今。在此工作期间先后获得多项国家省部级以上科技进步奖，主持或参加了多项国家自然科学基金重点项目和面上项目，现负责国防预研项目1项、863项目1相、横向课题多项。发表国内外科研论文60余篇。姚山教授带领的课题组前期致力于铸造工艺的优化及新型铸造技术的研究，领导开发了铸造过程模拟专用的软件体系，其中，钢锭模及其冒部结构的优化设计软件，获国家科技进步三等奖。

2000年起，开始3D打印技术的研究，为克服现有3D打印技术的缺点，开发出了高效率，低成本，大幅面3D打印技术以及成熟的软件和工艺配套体系。开发的技术完全拥有自主知识产权，核心原理获批了两项国家发明专利。目前已经成功研制了数代激光3D打印装备，从精度、效率、尺寸方面较已有技术都有较大的提升，最新的大幅面3D打印设备加工能力已达到1.8米。通过在大型铸件铸造过程工艺模拟优化方面数十年的技术积累，结合3D打印技术，实现了大型复杂金属件近净形快速铸造技术路线。目前在汽车轮胎活络模模具、工程巨胎花纹块模具、大型复杂曲面螺旋桨、汽车冲压模具等方面开展了前期应用。

7、徐铭恩团队（杭州电子科技大学）

该校徐铭恩教授团队研发出国内首台生物3D打印机，能够直接打印出人体活细胞。以这些细胞为基础，打印机还可打印诸如骨骼修复器件、人工器官等生物材料。

目前在生物3D打印领域的研究和应用：一，细胞3D打印；二，细胞3D打印技术在药物研发领域的应用也非常广泛；三，细胞芯片；四，手术器械的3D打印。

所谓的生物3D打印，首先面向的问题是生物医学的问题，以三维设计模型为基础，通过软件分层离散和数控成型的方法，用3D打印的方法成型生物材料，特别是细胞等材料的方法，就叫生物3D打印。生物3D打印是3D打印技术研究最前沿的领域，说到生物3D打印还有一个概念叫生物制造，这也是我国生物3D打印的前驱颜永年教授提出的一个概念，就是以3D打印为基础的生物医学，为制造技术在生物医学方面的应用开辟了新的领域。

对于为什么做生物3D打印？徐铭恩总结了有两点：第一个是生物医学领域的市场规模特别巨大，这是2009年美国卫生部做的一个调查，2009年美国在医疗卫生方面的开支达到2.5亿美元，约占美国GDP的17.6%，国民收入的40%。美国卫生部进一步预测，到2018年美国在医疗方面的支出将达到GDP的20.3%，所以这个领域非常巨大。任何一个技术出来，有两个最赚钱的领域，一个就是医学、一个就是军事。

第二点，生物3D打印在医学领域应用前景特别巨大。为什么呢？因为生物3D打印技术所具有的快速性、准确性，及擅长制作复杂形状实体的特性使它在生物医学领域有着非常广泛的应用前景。为什么？每个人的身体构造、病理状况都存在特殊性和差异化，当3D打印与医学影像建模、与仿真技术结合之后，就能够在人工假体、植入体、人工组织器官的制造方面产生巨大的推动效应。

8、杨永强团队（华南理工大学）

该校杨永强教授团队从2001年左右开始研究3D打印技术，目前主要研发方向是牙齿、假肢、金属部件等。2004年，该团队与国内企业合作研发了国内第一台选区激光熔化快速制造设备“DiMetal-240”。

后历经三年，2007年时第二台样机问世，第二代的打印机，精度也得到提高。到2012年，第三代样机研发成功。这时，他们在金属3D打印领域的技术已经比较成熟，利用第三代打印机，已经可以开始开展技术应用服务。目前，杨永强教授带领的研发团队利用自主研发的DiMetal-280和DiMetal-100设备开展在生物医学、航空航天和工业模具等方面的应用，已经成功将3D打印技术用于制造个性化舌侧正畸托槽的制造、外科手术模板的定制化制造、膝关节假体的定制化制造和免组装机构的直接制造等。

杨永强，工学博士，教授，博士生导师。1982.7 获天津大学机械系金相专业学士学位，1987.6 获天津大学材料系硕士学位，1993.4 获天津大学机械系焊接博士学位。1987.7 至 1996.7 天津纺织工学院机械系激光加工研究室工作， 先后任讲师、副教授。1996.8调入华南理工大学机电系（机械工程学院）。2001年1－7月，裘槎（Croucher）学者身份在香港理工大学制造工程学系激光加工中心合作研究， 2001年8月至2002年9月在德国Fraunhofer institute for laser technology (激光技术研究所)研修。现任焊接科学与技术研究所所长。广东华欧焊接工程中心主任。广东省机械工程学会焊接分会常务理事，副秘书长，广州市机电工程学会焊接学会副秘书长。华南激光焊接实验中心主任。

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