來源：3D打印技術參考

公眾號ID：AMReference

2月8日，美國白宮發布(bu)更新版《關鍵和(he)新興技(ji)術清單(dan)》(Critical and Emerging Technologies List，簡稱CET List)，這或為即將(jiang)出臺的美國技術競爭力和國家安全戰略提供信息支撐。

美國為了編制這份更新版的CET清單，動用了眾多職能部門。包括來(lai)自(zi)總統執(zhi)行(xing)辦公室(shi)的18個部門、機構(gou)和辦公室(shi)的專家以及國家安全委(wei)員會(hui)的相關部門。在過去(qu)一年里他們推(tui)動了廣泛的跨機構(gou)審議(yi)過(guo)程，確定了可能對美國國家安全至關重要的CET分支領域，3D打印技術再一次被納入其中。

3D打印技術被確定在(zai)先(xian)進制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)名錄下，其他先(xian)進制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)技術還(huan)包括可持續(xu)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)、智能(neng)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)和(he)納米制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)。 

3D打印技術不僅被(bei)列(lie)入(ru)了名(ming)單，而且它對文件中的其(qi)他(ta)幾(ji)項新興技術至(zhi)關重(zhong)要，如先進工(gong)程材料(liao)、自(zi)主系統和機(ji)器人、生(sheng)物技術、通信技術、可再生(sheng)能(neng)源(yuan)發(fa)電(dian)和存儲、空(kong)間系統、半導體(ti)和微(wei)電(dian)子。

雖然3D打印在其中一些領域的應用仍處于起步階段，但該技術有望在許多已確定的領域提供廣泛的應用和研發機會。介于清單中再次包含增材制造，以及其對其他技術領域的重要作用，表明該技術在幫助美國實現其國家安全目標方面的潛力越來越大。

美國(guo)《關鍵與新興(xing)技(ji)術清單》2020與2022版對比（來自道瓊(qiong)斯風險合規）

美國軍事組織確實在借助3D打印技術實現國土安全方面動作頻繁。

2021年6月10日，美國(guo)防部研究與工程副部長辦公室發布國(guo)防部5000.93指示《增材(cai)制造(zao)在國(guo)防部的(de)使用》，該指示作為首份面(mian)向(xiang)增材(cai)制造(zao)（AM）的(de)頂層(ceng)政策文件，就增材(cai)制造(zao)在國(guo)防部的(de)實施(shi)和應用制定政策、明確(que)責任并細(xi)化程序。

美國陸軍(jun)不(bu)僅要求3D Systems開發9激光器1m*1m x 0.6m的(de)大型金屬(shu)(shu)3D打印(yin)機，同時(shi)投資建造(zao)目標尺寸9 x 6 x 3.6 m的(de)世界最大金屬(shu)(shu)3D打印(yin)機；

美國空軍(jun)則大力開發連續復(fu)合(he)材料3D打印(yin)，用于無人機(ji)機(ji)翼(yi)成(cheng)型，并且與GE公司開展金屬3D打印(yin)探路(lu)者計(ji)劃(hua)；

美國海軍2021年與Stratasys達成25臺2000萬美元的(de)歷史最(zui)大(da)政(zheng)府(fu)3D打印機購買交易(yi)，這份合同甚(shen)至(zhi)是Stratasys迄(qi)今為止最(zui)大(da)的(de)政(zheng)府(fu)項目。

此外，美過國防(fang)部(bu)還授予ExOne粘結(jie)劑噴射3D打(da)(da)印移動(dong)方艙(cang)的(de)制造合(he)同，用以(yi)開(kai)發一個完全可操作的(de)3D打(da)(da)印移動(dong)“工廠(chang)”，支持(chi)陸(lu)、海(hai)、空直接部(bu)署在(zai)野(ye)外，支持(chi)戰區、災難救濟或其他(ta)遠程零(ling)件制造任(ren)務。

由此(ci)可(ke)見(jian)，美國(guo)軍隊從最高決策層到各軍種(zhong)對這(zhe)項技術都格外重(zhong)視。

美國確實在3D打印技術的某些領域保持著全球領先地位。

大型連續纖維3D打印技術

連續纖維(wei)3D打印(yin)技(ji)術綜(zong)合利用工業機器(qi)(qi)人、末端執行器(qi)(qi)、原位檢測、智(zhi)能監測與機器(qi)(qi)學習等(deng)技(ji)術，能夠快速輸送、沉積連續纖維(wei)增強體。美歐(ou)3D打印(yin)技(ji)術開(kai)發商與機器(qi)(qi)人制造商已共同開(kai)發了一系列先進(jin)的(de)連續纖維(wei)3D打印(yin)設備與制造工藝，誕生(sheng)了Orbital Composites、Continuous Composites、Arris Composites等(deng)公司。在該技(ji)術領(ling)域，我(wo)國發展滯后。

增減材3D打印技術

該(gai)技(ji)術在(zai)航(hang)空航(hang)天、軍事等(deng)領域(yu)具有重要價值，并因此名(ming)列2020年的出口管制名(ming)單。美(mei)國(guo)洛馬(ma)公司(si)、HybridManufacturing Technologies、Fabrisonic、Relativity Space等(deng)公司(si)在(zai)該(gai)領域(yu)都頗有建樹，尤其(qi)以Relativity Space世界(jie)最大金屬3D打(da)印(yin)機最為(wei)知名(ming)，借助強大的增減材混合制造(zao)能力(li)，該(gai)公司(si)能夠在(zai)30天內打(da)印(yin)出整(zheng)(zheng)個(ge)火箭整(zheng)(zheng)流罩，并能在(zai)短(duan)短(duan)60天內生產出整(zheng)(zheng)枚火箭。

粘結劑噴射3D打印技術

美國在該(gai)技(ji)術領域保持絕對領先地位，幾大(da)粘(zhan)結劑噴射(she)3D打(da)印的(de)供應商，Exone、Desktop Metal、GE Additive、HP均是美國企業。該(gai)技(ji)術能夠有(you)效解決3D打(da)印工藝過程中(zhong)的(de)高成本、相(xiang)(xiang)對較長加工周期的(de)問題，從而(er)將金屬3D打(da)印推向批量(liang)化(hua)生(sheng)產。這項技(ji)術被(bei)汽車行業廣泛看重，福特、大(da)眾等公司也與相(xiang)(xiang)關企業展開了相(xiang)(xiang)關合作。而(er)在同(tong)技(ji)術領域，國內目前鮮有(you)可商業化(hua)的(de)產品。

無支撐金屬3D打印技術

不(bu)需支撐(cheng)或少支撐(cheng)進(jin)行(xing)大尺寸金屬3D打印對許(xu)多工業最終用戶來說非常有吸引力(li)，此舉在增加設計復雜性、簡(jian)化(hua)后處理方面至關重要(yao)。美(mei)國(guo)Velo3D公司(si)在該技(ji)術領域保持絕對領先地位，國(guo)內(nei)鮮有該方面的(de)(de)技(ji)術，更(geng)無產(chan)品(pin)。通過(guo)集(ji)成質量(liang)保證體系及(ji)先進(jin)的(de)(de)軟件(jian)系統以及(ji)無支撐(cheng)技(ji)術，該公司(si)獲得了(le)來自(zi)航空航天和能源市場的(de)(de)充(chong)足客戶。

3D打印仿真軟件

3D打印工藝仿真主(zhu)要(yao)研(yan)究(jiu)(jiu)加工參數、粉(fen)末(mo)、幾何構(gou)型等因素對于(yu)宏觀變形、殘余應力、部件微觀內部金相組(zu)織及性能的影響，對于(yu)零(ling)件控(kong)(kong)形控(kong)(kong)性研(yan)究(jiu)(jiu)與生產具有(you)重要(yao)價值。在該技術領(ling)域，美(mei)國(guo)有(you)ANSYS、Netfabb等成(cheng)熟的解(jie)決方(fang)案，而我國(guo)目前還處于(yu)研(yan)究(jiu)(jiu)階段。

先進設計軟件

面向(xiang)增(zeng)材制(zhi)造(zao)的(de)先(xian)進(jin)設(she)計工具集合(he)了強大的(de)幾何建模和仿(fang)真分(fen)析功能，并在充(chong)分(fen)考慮增(zeng)材制(zhi)造(zao)工藝特(te)點(dian)的(de)基礎上(shang)，幫助(zhu)工程(cheng)師快速(su)掌握面向(xiang)增(zeng)材制(zhi)造(zao)的(de)設(she)計方法，充(chong)分(fen)發揮(hui)增(zeng)材制(zhi)造(zao)帶來的(de)廣闊自由(you)度，同時可(ke)重復使用的(de)工作流使設(she)計流程(cheng)走向(xiang)自動化(hua)。美國(guo)nTopology是(shi)知名的(de)優化(hua)設(she)計平臺，此軟件(jian)開(kai)發出了一些列(lie)優秀的(de)設(she)計，在技術領域國(guo)內存在很大差距。

此外，在3D打印應用(yong)環(huan)節美國也具(ju)有領先地位，來自航空航天(tian)、汽(qi)車行業的用(yong)戶積極推進該(gai)技術在產業鏈中的應用(yong)，并誕生了多個批(pi)量化生產的案(an)例。

不過，經過多年發展，國內3D打印技術也獲得了突飛猛進的發展。

此前，美國(guo)在樹脂噴(pen)射、高性能線材擠出(chu)領域保持多年(nian)優(you)勢(shi)，隨著(zhu)中國(guo)遠鑄(zhu)智能、上海(hai)復志、賽納三維等企業的(de)崛起，該領域已(yi)經(jing)度過了(le)追趕期；

在高速光固化技術(shu)領域(yu)，美國(guo)Carbon公司遙遙領先(xian)，并在材料(liao)、設計領域(yu)保(bao)持先(xian)進性，中國(guo)在該技術(shu)領域(yu)較為知名的是清(qing)鋒時代(dai)。

在材(cai)料(liao)領域，此前高(gao)(gao)質量的(de)3D打(da)印材(cai)料(liao)多依(yi)賴進(jin)口(kou)，但隨著寶航新材(cai)料(liao)、康(kang)普錫(xi)威等本土品牌(pai)的(de)快速成長，鈦合金(jin)3000元/公斤(jin)以及高(gao)(gao)端材(cai)料(liao)依(yi)賴進(jin)口(kou)的(de)時代一去不復(fu)返(fan)。

在金屬3D打印(yin)領(ling)域，國內開發商也(ye)已經實現(xian)了(le)獨立自主，在國內大(da)有完(wan)全替代(dai)進口品牌的勢頭，無論在打印(yin)尺寸、激(ji)光器(qi)數量和制造效率、質量方(fang)面也(ye)與(yu)國外(wai)相當，甚至有超越之勢。

對于高端制造，我國同樣也將部分3D打印技術納入了“限制出口技術目錄”。

最為知名的(de)當屬王(wang)華(hua)明院士(shi)采用3D打(da)印制(zhi)造(zao)大(da)型(xing)整體(ti)鈦(tai)合金結構件的(de)技(ji)術，該技(ji)術使我國(guo)在大(da)型(xing)飛機(ji)(ji)承載(zai)結構設計和(he)制(zhi)造(zao)方面趕超國(guo)外；此外，由(you)武漢天(tian)昱智能(neng)制(zhi)造(zao)有限公司(si)與華(hua)中(zhong)科技(ji)大(da)學合作開發的(de)微(wei)鑄鍛銑一體(ti)化增(zeng)材制(zhi)造(zao)機(ji)(ji)床也被列入了中(zhong)國(guo)“限制(zhi)出口(kou)技(ji)術目(mu)錄”，該技(ji)術突破了傳統增(zeng)材技(ji)術無法制(zhi)造(zao)鍛件的(de)瓶頸，一經問世(shi)便獲得(de)了GE、空客、商(shang)飛、西(xi)飛、成飛等(deng)大(da)型(xing)企業的(de)高度關注。

對于(yu)3D打印技術(shu)的(de)(de)發展(zhan)水(shui)平，中(zhong)國在某些領域已居全球領先水(shui)平，但在某些技術(shu)層面則確實(shi)存在差距。尤其在技術(shu)層級的(de)(de)發展(zhan)上(shang)，中(zhong)國一直在追逐(zhu)美國的(de)(de)腳(jiao)步，當我們大力發展(zhan)起某項技術(shu)時，發現對方已經(jing)換(huan)了思(si)路，開(kai)辟了新的(de)(de)技術(shu)領域，這(zhe)種(zhong)現象值(zhi)得我們深(shen)思(si)并(bing)作出改變(bian)。

美國發布的這份更新后的清單不應被解釋為政策制定或資助的優先清單，但它確實清楚地表明了美國為加強國家安全而關注的領域。在制定研究和推進支持國家安全任務的技術計劃時，美國部門和機構可參考這份清單。拜登政府同時也是在告知盟友和合作伙伴，促進和保持共同的技術優勢，保護敏感技術不被挪用和濫(lan)用。這也意(yi)味著美國(guo)一些全球領(ling)先的3D打印技術及其產品可能對中(zhong)國(guo)實行禁運。

注：本文內容來自3D打印技術參考。