肇始于上世紀(jì)80年代中期的原型制造技術(shù)目前已經(jīng)比較成熟，去年中國3D打印2億元人民幣的產(chǎn)值基本上都來源于此。其基本原理是，通過數(shù)字化技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)先對所要打印的模型進(jìn)行細(xì)致地切分，然后再通過“打印機(jī)”將材料一層層疊加起來，就可以形成原型實(shí)物。

　　然而，和公眾的理解有所偏差的是，基于快速原型制造技術(shù)打印出來的結(jié)果只是原型樣品和模型。此外，絕大多數(shù)型號的3D打印機(jī)只能使用一種耗材，這也是其局限所在。
王華明認(rèn)為，快速原型制造技術(shù)最大的用途是服務(wù)于新產(chǎn)品的快速設(shè)計及優(yōu)化以及顧客預(yù)體驗(yàn)、商業(yè)宣傳等，同時也能大大縮短產(chǎn)品研制和投放的市場周期，降低產(chǎn)品研發(fā)和制造成本。
技術(shù)制高點(diǎn)

　　去年全球3D打印產(chǎn)業(yè)的總產(chǎn)值是17.2億美元，不到制造業(yè)總GDP的0.01%。據(jù)中國最早從事3D打印研究的中國工程院院士盧秉恒估算，即便3D打印保持每年30%以上的速度增長，到2020年全世界3D打印產(chǎn)業(yè)的總產(chǎn)值也只有50億~60億美元。在2012年增材制造技術(shù)國際論壇上，盧秉恒也呼吁，對3D打印應(yīng)保持冷靜。
為什么已經(jīng)發(fā)展了近30年，而3D打印技術(shù)的產(chǎn)值還這么低？王華明認(rèn)為，“我們固然不能以GDP論英雄，但也可以之作為參考，對3D打印的重要性我們要客觀加以認(rèn)識。”

　　王華明認(rèn)為，實(shí)際上第三次工業(yè)革命早已開始， 3D打印只是第三次工業(yè)革命的一個組成部分，而且有明確的細(xì)分市場。與快速原型制造技術(shù)相比，高性能金屬構(gòu)件直接制造技術(shù)對于制造領(lǐng)域的變革性作用更加明顯。

　　據(jù)記者了解，以傳統(tǒng)制造方法生產(chǎn)金屬零件，要經(jīng)過模鍛毛坯、銑削加工等工序。以JSF飛機(jī)上用的升力風(fēng)扇鈦合金整體葉盤為例，其鍛件毛坯重達(dá)1500公斤，而最終零件則只有100公斤，其材料利用率只有6.67%。而利用高性能金屬構(gòu)件直接制造技術(shù)，則可以合金粉末為原料，通過激光熔化、逐層堆積的方式，從零件數(shù)模一步制造出高性能、大型的復(fù)雜構(gòu)件，其最終成果在實(shí)用化之前只需少量后續(xù)加工，大大降低了材料的浪費(fèi)度并節(jié)省了生產(chǎn)時間。

　　“利用直接制造技術(shù)生產(chǎn)高性能、難加工的大型復(fù)雜整體構(gòu)件，是先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展方向。”王華明認(rèn)為，“它不僅可以解決一些重大裝備制造中的瓶頸問題，也是未來搶占增材制造技術(shù)戰(zhàn)略制高點(diǎn)的關(guān)鍵。”

　　據(jù)悉，該技術(shù)自1992年問世伊始就受到國內(nèi)外的高度關(guān)注，但由于存在“變形開裂”預(yù)防、“力學(xué)性能”控制等瓶頸，目前美國、英國、德國等國均主要集中于不銹鋼、高溫合金等小尺寸零件的激光成形，一直未能突破大型金屬構(gòu)件激光成形關(guān)鍵技術(shù)。

　　而王華明所在團(tuán)隊歷經(jīng)近20年研究，通過產(chǎn)學(xué)研合作，率先攻克了上述難題，提出了鈦合金等高活性、難加工金屬大型結(jié)構(gòu)件激光直接制造成套裝備新原理，并研發(fā)出具有原創(chuàng)性核心技術(shù)、零件成形能力可達(dá)4000×3000×2000毫米、迄今為止世界最大的激光直接制造成套裝備。其成果已應(yīng)用于大型客機(jī)等飛機(jī)的研制。

　　雖然已在國際競爭中占據(jù)了領(lǐng)先位置，但王華明并不滿足。他告訴記者：“現(xiàn)在還僅僅只是一個開始。”他表示，直接制造的核心是做材料�；�于此，未來他們還將研發(fā)出更多的材料、更好的性能、更高的精度，將直接制造技術(shù)應(yīng)用到更廣的領(lǐng)域。