入冬的北京已有絲絲寒意, 天空卻晴朗湛藍、萬里無云。2012年 11月15日, 首都大酒店內氣氛熱烈, 一個揭牌儀式正在舉行。

這就是“北京數字化制造產業(yè)技術創(chuàng)新聯盟”的成立大會, 來自中國科技界、航空航天、高端制造業(yè)、各大院校的專家學者和企業(yè)家們共同見證了中國首家布局沖擊3 D打印產業(yè)的行業(yè)聯盟。這一舉動引起了政府領導和科研界的高度重視，大家圍繞著展臺上的中國造3 D打印產品興奮不已，展臺上的展品并不多，其中尤以北京隆源自動成型系統(tǒng)公司、中國航空航天大學、清華大學的產品引人注目。

    與此相呼應,全球3D 打印產業(yè)已進行地如火如荼。2009年,美國率先發(fā)表“3D打印發(fā)展路線圖”，2011年成立了“3D打印產業(yè)協會”，2012年, 在奧巴馬政府的倡議和直接指導下成立了”3D打印聯盟”，美國正力求通過突破智能機器人、人工智能、3D打印三大數字化制造技術，實現“再工業(yè)化、再制造化”，奪回制造業(yè)主導權。

    歐盟也設置基金支持3D打印技術，分別在諾丁漢大學、謝菲爾德大學、?？怂固卮髮W建立了3D打印中心，其中?？怂固卮髮W等得到歐洲區(qū)域發(fā)展資金的支持，獲得260萬英鎊的投資成立增量疊層制造中心, 以推動英國西南地區(qū)及周邊的經濟發(fā)展。

    在南非， 2011年， 南非國家激光中心與南非航空制造公司Aerosud宣布開展Aeroswift項目研究，得到了南非科技部的大力支持，科技部為此投入2800萬蘭特（約340萬美元）。

    3D打印技術， 已成為引領未來全球制造業(yè)發(fā)展趨勢的關鍵詞。

    以3D打印技術為契機，中國也首次與世界諸強國一道，并肩站在了高端制造產業(yè)研發(fā)應用的起跑線上。

在中國，從事3D打印技術研究的機構寥寥無幾，把3D打印技術應用并產業(yè)化的企業(yè)更是屈指可數，北京隆源自動成型系統(tǒng)有限公司就是最早的一家。北京隆源成立于1994年，在中國最早開始進入3D打印的研究與發(fā)展。1994年研制成功中國第一臺激光快速成型機， 傾力開發(fā)出選區(qū)激光粉末燒結（SLS）快速成型機，同時致力于快速成型的應用加工服務。先后推出了AFS-360、500、laserCore5100、5300、7000等型號的SLS裝備（最大成形空間為1400×700×400mm），擁有200多家設備用戶及500多家加工服務用戶，遍布在航空航天、船舶、汽車制造、和鑄造行業(yè)等廣泛領域。

一直到今天，世界上能進行激光快速成型機器生產和加工產品的也僅有美國、日本、德國， 北京隆源的研發(fā)與運用一直與世界先進同步。作為中國3D打印產業(yè)的先行者，在這條孤獨而又充滿魅力的路上，北京隆源已走了很久很久。

廿年磨劍 碩果累累

    早在上世紀80年代中期，中國就提出了實施了高新技術研究發(fā)展計劃，對未來經濟和社會發(fā)展有重大影響的生物技術、信息技術、自動化技術、新材料技術、激光技術等眾多領域，確立了15個主題項目作為突破重點，以追蹤世界先進水平。在這種形勢下，北京隆源自動成型系統(tǒng)有限公司應運而生。

公司于1994年成立，注冊資金200萬美元，專門進行快速成型設備的研發(fā)和銷售，并于創(chuàng)建當年便成功制造了中國第一臺SLS快速成型設備——AFS-360。

SLS快速成型即為3D打印技術的一種。3D打印技術屬于一種非傳統(tǒng)加工工藝，也稱為增材制造、快速成型等，是近30年來全球先進制造領域的一項集光/機/電、計算機、數控及新材料于一體的先進制造技術。與傳統(tǒng)切削等材料的“去除法”不同，3D打印技術通過將粉末、液體片狀等離散材料逐層堆積，“自然生長”成三維實體。該技術將三維實體變?yōu)槿舾啥S平面，大大降低了制造復雜程度。理論上，只要在計算機上設計出結構模型，就可以應用該技術在無需刀具、模具及復雜工藝的條件下快速地將設計變?yōu)閷嵨?。該技術特別適合于航空航天、武器裝備、生物醫(yī)學、汽車制造、模具等領域中批量小、結構非對稱、曲面多及內部結構零部件（如航空發(fā)動機空心葉片、人體骨骼修復體、隨形冷卻水道等）的快速制造，符合現代和未來的發(fā)展趨勢。

北京隆源總工程師馮濤畢業(yè)于清華大學，曾任職于清華大學高分子材料研究所，具有豐富的高分子材料和激光光學的理論和實踐經驗，是我國最早從事激光快速自動成型技術研究的專家之一。他對于3D打印技術的應用與材料有著深厚的造詣。早在1995年，他就提出將SLS應用于快速精密制造。與其他3D打印機技術相比，SLS最突出的優(yōu)點在于它所使用的成型材料十分廣泛。從理論上說，任何加熱后能夠形成原子間粘結的粉末材料都可以作為SLS的成型材料。目前可成功進行SLS成型加工的材料有石蠟、高分子、金屬、陶瓷粉末和它們的復合粉末材料。SLS的成型材料品種多、用料節(jié)省、成型件性能分布廣泛，加之SLS無需設計和制造復雜的支撐系統(tǒng)，適合多種用途。在他的帶領下，北京隆源相繼成功研制出鑄造熔模、蠟模壓型及鑄造型殼等復雜的工藝制作方法，以及聚苯乙烯粉末、合成材料在3D打印中的應用方法。

    作為國內最早實現3D打印技術產業(yè)化、服務化的公司, 19年來, 北京隆源在中國3D打印行業(yè)一路探索, 一路領先，引領并推動了中國3D打印產業(yè)的發(fā)展。

1994年, 成功制造了中國第一臺SLS快速成型設備，專門進行快速成型設備的研發(fā)和銷售；

1995年, 通過北京市科委組織的專家鑒定；獲得發(fā)明專利；

1997年，用于精密鑄造的燒結材料和快速鑄造工藝研究成功，進入復雜金屬結構件的快速開發(fā)領域；

1998年, 參加科技部的快速成型示范服務中心項目，設備被二家服務中心選中；

2000年，研制成功基于SLS的具有復雜內腔結構的金屬零件的快速鑄造工藝，為發(fā)動機類復雜結構零件的快速制作打下基礎，金屬材料直接成型技術進入實質開發(fā)階段；

2002年，開始與中國工程物理研究院開展大功率激光直接制造金屬零件的研究；

2004年, 與華南理工大學合作開展選區(qū)激光熔化金屬成型技術。目前均可制造出密度100％的不銹鋼和Ni基合金鋼零件；2003年，推出大尺寸快速成型設備AFS－450，軟硬件較AFS-320有22項重大改進。設備更穩(wěn)定、可靠、人性化、速度更快、精度更高，成為企業(yè)用戶的首選設備；

2005年, 推出AFS-500，成型尺寸125立升，當年形成銷售，并推出可直接蒸汽脫除的燒結精鑄蠟，與傳統(tǒng)的精密鑄造無縫連接，解決了鈦合金快速鑄造表面粗糙的問題；

2008年，開發(fā)完成AFS-700成型設備，成型尺寸245立升，是當時最大尺寸的激光粉末燒結設備，滿足了絕大部分精密鑄件尺寸的要求。設備采用全新的上料鋪粉方式，單向鋪粉時間減小一半，無需中間加料。設備當年形成銷售；

2009年，激光燒結砂實現突破。成型砂芯的強度和發(fā)氣量均達到鑄造要求。開始開發(fā)鑄造覆膜砂燒結成型的專有設備激光制芯機；

2010年，LaserCore5300樣機開發(fā)完成，開始試銷。

3D打印技術作為目前最為先進的一種制造方式，也代表了目前全球最前沿的科學技術。

但是，科技產業(yè)的發(fā)展并不是一蹴而就的, 必須經過漫長而艱辛的積累，才會有所爆發(fā)，經過近20年的耕耘與奮進，北京隆源終于迎來了3D打印產業(yè)的爆發(fā)期。

3D應用 領軍中國

　　自2008年美國金融導致的全球經濟危機爆發(fā)以來，世界經濟似乎始終都未走出低谷，盡管期間也曾多次試圖反彈，但最終仍因后勁不足而增長乏力。歷史經驗反復證明，在全球經濟陷入衰退之時，正是新經濟萌芽和新技術誕生之時。全球經濟之萎靡不振，表明傳統(tǒng)的生產關系已經嚴重阻礙了生產力的發(fā)展，變革將成為生產關系新的動力。

　　今年以來，對第三次工業(yè)革命的探討達到高潮。美國學者杰里米·里夫金稱，互聯網與新能源的結合，將會產生新一輪工業(yè)革命——這將是人類繼19世紀的蒸汽機和20世紀的電氣化之后的第三次“革命”。而英國《經濟學人》雜志也指出，3D打印技術市場潛力巨大，勢必成為引領未來制造業(yè)趨勢的眾多突破之一。這些突破將使工廠徹底告別車床、鉆頭、沖壓機、制模機等傳統(tǒng)工具，改由更加靈巧的電腦軟件主宰，這便是第三次工業(yè)革命到來的標志。

　　作為一項集光/機/電、計算機、數控及新材料于一體的先進制造技術，3D打印技術現已廣泛應用于航空航天、與武器、汽車與賽車、電子、生物醫(yī)學、牙科、首飾、游戲、消費品和日用品、食品、建筑、教育等眾多領域?？梢灶A見的是，該技術將更趨向于日常消費品制造、功能零件制造及組織與結構一體化制造的方向。

　　經過19年的探索創(chuàng)新，北京隆源在3D打印技術的應用上在中國已經成為領軍者, 為中國的航空航天, 汽車, 等行業(yè)的騰飛作出了突出的貢獻。

　　航空航天領域：航空航天產品具有形狀復雜、批量小、零件規(guī)格差異大、可靠性要求高等特點，產品的定型是一個復雜而精密的過程，往往需要多次的設計、測試和改進，耗資大、耗時長，傳統(tǒng)方法難以制造。因此，3D打印技術以其靈活多樣的工藝方法和技術優(yōu)勢而在現代航空航天產品的研制與開發(fā)中具有獨特的應用前景。在國外, 美國波音公司將3D打印技術與傳統(tǒng)鑄造技術相結合，制造出鋁合金、鈦合金、不銹鋼等不同材料的貨艙門托架等制件；通用公司應用3D打印技術制造航空航天與船舶葉輪等關鍵制件；比利時Materialise公司的Mammoth激光快速成型系統(tǒng)，其一次性最大加工尺寸可達2200mm。

　　在中國，北京隆源則憑借自身的技術優(yōu)勢，為我國航空航天等部門及飛機制造企業(yè)提供直升機發(fā)動機、直升機機匣、蝸輪泵、鈦機架、排氣道（最大高度達到2800mm）、飛機懸掛件、飛輪殼等飛機零部件的生產和服務：1996年，第一臺商品化SLS快速成型機銷往北京航空材料研究院，并成功應用于軍用航空新產品的開發(fā)；1999年，第二代商品化設備AFS－320成功推向市場?？焖俪尚偷膽弥鸩秸归_，參與完成了若干項國家航空航天重點項目的開發(fā)研制任務，如：用于大推力火箭的液氧－煤油和液氧－液氫發(fā)動機、衛(wèi)星陀螺儀框體等。

　　軍事工業(yè)領域：3D打印技術和傳統(tǒng)制造技術相比，具有簡單、易操作等特點，特別是對于一些新材料的加工，成效尤為顯著。如鋁合金一直是軍事工業(yè)中應用最廣泛的金屬結構材料。鋁合金具有密度低、強度高、抗腐性好、耐高溫等特點，作為結構材料，因其加工性能優(yōu)良，可制成各種截面的型材、管材、高筋板材等，以充分發(fā)揮材料的潛力，提高構件的剛強度。所以，鋁合金是武器輕量化首選的輕質結構材料。美國軍方應用3D打印技術輔助制造導彈用彈出式點火器模型，取得了良好的效果。

　　在中國，鈦合金已經廣泛應用于自行火炮炮塔、構件、裝甲車、坦克、軍用直升機等制造。1999年，北京隆源自動成型有限公司利用3D打印技術，參與完成了多項國家軍事工業(yè)重點項目的開發(fā)研制任務，如：JS-Ⅱ型新式坦克的渦輪增壓器，紅外制導儀觀測鏡殼體等；2002年，北京隆源開始與中國工程物理研究院開展大功率激光直接制造金屬零件的研究，從而進一步推動了我國軍事工業(yè)的發(fā)展。

　　汽車制造領域：德國奧迪汽車公司（Audi）使用3D打印技術成功地使用KUKA機器人制造出了Audi RSQ汽車。隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車產量迅猛增長，一些關鍵性零部件也日趨復雜化、大型化和輕量化，這便要求實現零部件的整體化和集成化制造。而采用模具進行翻砂制模的傳統(tǒng)工藝，使得模具越來越復雜，活塊數量也急劇增加，這些因素在一定程度上都制約了我國汽車工業(yè)的發(fā)展。

　　在中國, 引領國內3D打印技術的北京隆源的技術團隊展開了3D打印技術于汽車發(fā)動機制造領域的研究。SLS是利用紅外激光光束所提供的熱量熔化熱塑性材料以形成三維零件，其最大特點一個是成型過程與復雜程度無關，因此特別適合于內部結構極其復雜的發(fā)動機缸體、缸蓋、進排氣管等部件。此外，SLS技術成型材料廣泛，特別是可以用鑄造的樹脂砂和可消失熔模材料成型，因此，可以通過與鑄造技術結合，快速鑄造出發(fā)動機的部件。SLS技術與鑄造技術的結合，衍生出快速鑄造技術，可有效地應用于發(fā)動機設計開發(fā)階段中樣機的快速制造。其適合單件和小批量試制和生產的特點，可迅速響應市場和提供小批量產品進行檢測和試驗，有助于保證產品開發(fā)速度。其成型工藝過程的可控性，可在設計開發(fā)階段低成本地即時修改，以便檢驗設計或提供裝配模型。有助于提高產品的開發(fā)質量，其快速成型原材料地多元性，為產品開發(fā)階段提供了不同地工藝組合，由于SLS原材料的國產化和成型工藝可與傳統(tǒng)工藝有機結合，有助于降低開發(fā)成本，其組合工藝的快捷性，支持產品更新換代頻次的提高，有助于推動產品早日進入市場。

　　北京隆源利用3D打印技術，為汽車制造商生產發(fā)動機缸體、缸蓋、變速箱殼等，不僅制造速度快而且精度高，從而使得汽車復雜零部件制造變得數字化、精密化、柔性化、綠色化。如今，國內眾多的高鐵、動車、地鐵的發(fā)動機中都可以看到隆源的產品。

　　2001年，北京隆源研發(fā)的汽車關鍵結構件的快速成型與快速制造工藝成功，開始為汽車企業(yè)提供缸體、缸蓋、進氣管、變速箱殼體的RP服務；

　　2006年，北京隆源激光直接成型鑄造砂芯技術推向市場，銷售第一臺專門用于鑄造砂芯的成型設備。并成功用于汽車發(fā)動機缸體、缸蓋和增壓器的快速開發(fā)；

　　2011年，北京隆源為滿足柴油機等行業(yè)需求，開始研發(fā)大尺寸激光制芯機；通過與廣西玉柴機器股份有限公司、東風商用汽車工藝所合作，研發(fā)出柴油缸體缸蓋的快速制造方法與工藝等。

　　生物醫(yī)藥領域：目前3D打印技術也被應用到生物醫(yī)藥領域，包括骨骼、牙齒、人造肝臟、人造血管、藥品制造等。在生物制造方面，歐美等發(fā)達國家研究較多、范圍較廣且已經取得臨床應用：在美國，利用SLA制造技術，使用生物相容樹脂可以制作醫(yī)用助聽器、眼睛水晶體模型、人工牙齒等；在意大利，利用SLA制造技術制造了人體骨骼修復體。

　　在中國，北京隆源與北京大學口腔醫(yī)院合作，由口腔醫(yī)院將患者的CT掃描數據從CT工作站經Magics軟件處理后傳輸至PC機上，以標準格式(Dicom 格式)刻錄存儲，后提供給隆源，隆源據此開發(fā)研制了AFS-320型快速成型機。該設備采用選區(qū)激光粉末燒結法，原料為聚苯乙烯粉末，制作成實體模型，可用于口腔醫(yī)療中顴上頜骨骨纖維異常增生等癥狀，并取得了很好的療效。同時，在陳舊性顴骨顴弓粉碎性骨折的治療中，臨床應用結果表明，治療效果良好。

嚴謹管理 追求卓越

　　目前，世界上許多國家與地區(qū)都在開發(fā)或應用3D打印技術。有資料顯示，2010年，全球3D打印行業(yè)的總產值達到了13.25億美元，比上年增長24.1%；2011年，全球營收17億美元，比上年增長29.4%；預計，2012年將達21億美元，2015年達到37億美元，2019年達到65億美元?？梢哉f，3D打印技術的數量在一定程度上表現了國家的經濟活力與創(chuàng)新能力。

　　根據國際權威3D打印行業(yè)報告《Wohlers Report 2012》顯示，世界主要國家和地區(qū)根據所擁有設備數量的排名前10位如下：美國38.3%、日本10.2%、德國9.3%、中國8.6%、 英國4.4%、意大利3.9%、法國3.0%、韓國2.2%、加拿大1.9%、中國臺灣1.5%，其中美國和歐盟是最主要的設備擁有國，我國擁有不足10%的設備數量，并且其中很多是從國外進口。而主要國家和地區(qū)設備制造商的生產設備情況如下：美國72.9%，歐洲10.2%，以色列9.3%，日本3.7%，中國3.6%，其余的0.3%為其他國家和地區(qū)所有。以上數據表明，我國在3D打印方面還需奮起直追。

　　在國內為數不多的3D打印行業(yè)企業(yè)中，北京隆源無疑是一個行業(yè)的領軍者。在近二十年的發(fā)展歷程中，北京隆源也經歷了所有新興技術行業(yè)所必然要經過的歷練。作為國內最早實現3D打印技術（增材制造技術）產業(yè)化、服務化的上市公司，北京 隆源不僅擁有過硬的技術實力，在管理上也有過人之處。公司擁有一支穩(wěn)定而卓有成效的隊伍，從總工程師馮濤、市場總監(jiān)到技術骨干等，都是創(chuàng)業(yè)至今的老員工，他們專業(yè)知識全面，專業(yè)技術過硬，市場經驗豐富, 具有良好的協作和溝通能力，能深入準確的把握客戶的產品設計，開發(fā)與制作要求，通過科學嚴謹的工作流程，結合長期的實踐經驗，為用戶提供最適合的解決方案.

　　北京隆源不僅擁有自主知識產權的3D打印設備和產品，更擁有獨具特色的服務體系。對客戶提供一站式解決方案。公司擁有國內頂尖設備，可以提供小批量生產的一整套設備和服務，以及產品的個性化定制服務，實現真正意義上的一站式處理解決問題。同時，利用工藝全面和技術實力雄厚的優(yōu)勢, 針對產品設計開發(fā)的不同階段，提供最佳的設備與技術手段，為客戶提供時間最短、最低成本、性能最好的產品與服務。

　　北京隆源擁有多種類型的自主研發(fā)的SLS型系列3D打印機，加工材料包括石蠟、高分子、金屬、陶瓷粉末及其復合粉末等，其產品完全符合航空航天、、汽車制造等高精尖領域客戶的要求。

　　在服務方面，隆源的表現更為專業(yè)。隆源為客戶提供24小時在線的咨詢服務，并在全國多處設有分公司或辦事處，無論何時何地遇到問題或困難，隆源的工程師都將通過網絡、電話或上門等途徑提供幫助。同時，隆源要求每一位售后服務人員都須要掌握相關的技術及理論知識，并能夠進行售后技術培訓及維護，解決客戶的使用問題，維系與客戶間的良好關系。比如，服務人員要懂得操作CAD制圖操作，以便于為客戶及時、有效地提供技術支持與售后服務。另外，隆源售后服務人員均是相關專業(yè)比如機械、機電、電子、材料應用等科系，本科及本科以上學歷畢業(yè)，同時具備一定工作經驗的專業(yè)人員。

持續(xù)創(chuàng)新 揚帆未來

　　對于21世紀的全球來說，這是一個“中國制造”無處不在的時代。2010年，中國超過美國成為制造業(yè)第一大國，制造業(yè)產出占世界的比重為19.8%。在制造業(yè)22個大類中，我國在七個大類中名列世界第一?！爸袊圃臁睘橹袊洕v飛，為世界經濟的發(fā)展做出了巨大貢獻。然而，中國要成為制造業(yè)強國，改變處于國際分工和產業(yè)鏈的中低端的現狀，還有很長的路要走。

　　3D打印產業(yè)浪潮的到來是一個絕佳的契機。以制造業(yè)數字化、智能化為核心的第三次工業(yè)革命即將到來——先進制造技術創(chuàng)新的內涵包含了產品創(chuàng)新、制造技術創(chuàng)新、產業(yè)模式創(chuàng)新。數字化、智能化技術將深刻改變制造業(yè)的生產模式和產業(yè)形態(tài)，將為中國的制造業(yè)發(fā)展帶來前所未有的挑戰(zhàn)和機遇，今后的二十年, 將是中國制造業(yè)由大到強，實現跨越式發(fā)展，在創(chuàng)新和綜合競爭力進入世界前列的絕佳發(fā)展機遇期。

　　北京隆源繼續(xù)站在中國3D打印產業(yè)的潮頭，一方面提倡行業(yè)共進發(fā)展，相繼倡議成立“北京數字化制造產業(yè)技術創(chuàng)新聯盟”和“中國3D打印技術產業(yè)聯盟”，同時又投資研發(fā)生產更新更高端的技術和產品. 據總工程師馮濤透露：北京隆源正著手研究金屬粉末在SLS技術中的應用，并取得了一定的成效。在他看來，實現使用高熔點金屬直接燒結成型零件，對3D打印技術在用傳統(tǒng)切削加工方法難以制造出的高強度零件中的更廣泛的應用具有特別重要的意義。馮濤認為，SLS成形技術在金屬材料領域中的研究方向應該是單元體系金屬零件燒結成型，多元合金材料零件的燒結成型，先進金屬材料如金屬納米材料、非晶態(tài)金屬合金等的激光燒結成型等，尤其適合于硬質合金材料微型元件的成型。此外，根據零件的具體功能及經濟要求來燒結形成具有功能梯度和結構梯度的零件。可以預見的是，隨著對激光燒結金屬粉末成型機理的掌握，對各種金屬材料最佳燒結參數的獲得，以及專用快速成型材料的出現，SLS技術的研究和引用必將進入一個新的境界。

　　此外，北京隆源院在醫(yī)療領域也有更新的應用方向，即牙科領域專業(yè)快速成型和快速制造方案：使用特定的CAD軟件可以實現義齒的CAD設計，包括牙基底、牙冠、牙橋、牙罩冠、牙貼面、牙鑲嵌等3D設計。有了CAD設計，義齒的快速成型和快速制造便可以實現自動化生產，效果高，耗材少，成本低。

　　作為數字化制造產業(yè)中最為典型、應用最為廣泛的技術之一，3D打印技術在提升中國工業(yè)制造業(yè)水平方面將會起到無與倫比的作用。這種具有市場前景廣闊、資源消耗低、帶動系數大、就業(yè)機會多、綜合效益好等一系列戰(zhàn)略優(yōu)勢的創(chuàng)新技術，有助于培育出戰(zhàn)略性的新興產業(yè)集群，也有利于推動、升級一批重點產業(yè)集群。

　　無疑，推進3D打印技術, 對增強中國工業(yè)創(chuàng)新能力、提升工藝制造能力、帶動相關產業(yè)鏈發(fā)展、破解工業(yè)發(fā)展與資源環(huán)境困局、培育新興產業(yè)及優(yōu)化產業(yè)結構等具有極其重要的戰(zhàn)略意義。

　　北京隆源, 在3D打印產業(yè)的大道上, 還在繼續(xù)大步地前行。