制造飞机零部件是体现一个国家整体制造水平的标志重要标志，许多高端金属零件，按传统方法需先用大型设备铸件，然后高温锻打，使其坚固耐用。

如今这一传统方法已被颠覆，铸锻一体化3D打印技术，可以让零件边打印边锻造，这项技术已成功制造出世界首批3D打印锻件。

其中包括西安航空发动机有限公司的一种发动机过渡段零件，以及我国研制的一款新型战斗机的钛合金接头等。该成果突破了3D打印行业的最大障碍，开启实验室制造大型机械的新纪元。

人们常说，好钢要“千锤百炼”、“锻打成材”，这是因为只有反复锻打，才能将铸造金属件的强度、韧性、疲劳寿命大幅提高到锻件水平。

现代制造业通常是通过先铸造、再锻造、后铣削来制造高端金属零件，但这一方法存在流程长、反复加热能耗巨大、重污染等缺点，并且无法制造出材料变化的多功能零件，比如航空发动机整体涡轮。

铸锻一体化3D打印

在歼-15战机上，其前起落架大型整体钛合金支撑框尺寸大，结构复杂，传统方法难以整体成形制造，而利用激光3D制造的钛合金构件目前已经累计飞行起降10000余架次，工作正常。

目前，我国已经具备了使用激光成形超过12平方米的复杂钛合金构件的技术和能力，并投入多个国产航空科研项目的原型和产品制造中。成为目前世界上唯一掌握激光成形钛合金大型主承力构件制造并且装机工程应用的国家。

传统制造缺点

传统的钛合金零件制造主要依靠铸造和锻造。其中铸造零件易于大尺寸制造，但重量较大且无法加工成精细的形状。锻造切削虽然精度较好，美国F-22战机主要承力部件便是大型铸造钛合金框。但是零件制造浪费严重，原料95%都会被作为废料切掉，而且锻造钛合金的尺寸受到严格限制。

3万吨大型水压机只能锻造不超过0.8平方米的零件，即使世界上最大的8万吨水压机，锻造的零件尺寸也不能超过4.5平方米。而且这两种技术都无法制造复杂的钛合金构件，而焊接则会遇到可怕的钛合金腐蚀现象。

某型战机后机身部件

3D打印的优点

激光3D打印钛合金成形技术完全解决了这一系列难题由于采用叠加技术，它节约了90%十分昂贵的原材料，加之不需要制造专用的模具，原本相当于材料成本1~2倍的加工费用现在只需要原来的10%。

加工1吨重量的钛合金复杂结构件，粗略估计，传统工艺的成本大约是2500万元；而激光3D焊接快速成型技术的成本仅130万元左右，其成本仅是传统工艺5%。更重要的是，许多复杂结构的钛合金构建可通过3D打印一体成型，节省工时，还大大提高材料强度。F-22的钛合金锻件如果使用中国的3D打印技术制造，在强度相当的情况下，重量最多可以减少40%。

3D打印不仅仅是打印钛合金，很多金属也可以

现今，国内外金属3D打印机采用的金属粉末一般有：工具钢、马氏体钢、不锈钢、纯钛及钛合金、铝合金、镍基合金、铜基合金、钴铬合金等。

我国航空航天的多位专家建议，在《中国制造2025》重大专项中列入此项技术，同时重点推动该技术与装备在航空航天、先进两机、核电、舰船、高铁等重点支柱领域的应用，让这一技术首先提高我国的制造能力与国防实力，将技术优势变为竞争实力，成为实现先进制造领域“中国梦”的国之重器、战略推手。开辟机械制造史上前所未有的绿色时代。

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