近年來，我國在3D打印鋁合金產品方面成就非凡，有些3D打印產品已躋身世界先進行列。

鋁合金有極好的低溫性能，且各項力學性能均隨著溫度的降低而同步上升，是制造低溫設備的絕佳材料。日本和美國發(fā)射航天器如果用液氫（-252.8℃）與液氧（-183℃），則該燃料貯箱就會用2219合金板材焊制，所以筆者認為，我國液態(tài)燃料貯箱和箱體連接環(huán)件也可以用2219合金制造。

10m級高強度鋁合金重型運載火箭連接環(huán)樣件2219鋁合金3D打印件于今年1月出爐

10m級高強度鋁合金重型運載火箭連接環(huán)樣件是由我國增材制造創(chuàng)新中心、西安交通大學盧秉恒院士團隊利用3D打印技術制成的全球首件10m級高強鋁合金重型運載火箭連接環(huán)樣件。該樣件利用電弧熔絲增減材一體化制造技術，在整體制造的工藝穩(wěn)定性、精度控制及變形與應力調控方面均實現了重大技術突破。

10m級超大型鋁合金環(huán)件是連接重型運載火箭貯箱的筒段、前后底與火箭的箱間段之間的關鍵結構件。10m級超大型鋁合金環(huán)件質量約為1t，采用了多絲協同工藝裝備，打印工藝大為簡化，成本大幅下降，制造周期大大縮短，僅用了30天。目前，此次采用的增減材一體化打印技術成功完成超大型環(huán)件屬世界首例。該成果將會助力3D打印繼續(xù)為我國航天事業(yè)發(fā)展，同時為我國航天事業(yè)中重大零件的快速制備提供了技術支撐。

3D打印絲材可以用2219鋁合金。2219鋁合金是一種Al-Cu系高強度鋁合金，在航空航天和國防軍工部門獲得了廣泛應用，其標定成分（質量%）：Si0.2，Fe0.3，Cu5.8-6.8，Mn0.2-0.4，Mg0.02，Zn0.1，Ti0.02-0.1，V0.05-0.15，Zr0.1-0.25，其它雜質單個0.05、合計0.15，其余為AI，現在已發(fā)展到4個合金，其它三個為2319、2419、2519。

2219鋁合金成型于1985年，典型力學性能見表1，力學性能與溫度的關系見表2。

2219鋁合金板材的包覆合金為7072，其成分（質量%）：Cu0.1，Mn0.1，（Si＋Fe）0.7，Zn0.8-1.3，Mg0.1，其它雜質單個0.05、合計0.15，其余為Al。2219鋁合金的應用溫度范圍-269℃-300℃，是可應用溫度范圍最廣的合金之一。斷裂韌性也高，在T8狀態(tài)下材料有很高的抗應力腐蝕開裂能力，在20℃時的密度為2.84g/cm3。

王華明院士團隊在國際上率先突破了飛機鈦合金、鋁合金等大型關鍵主承力構件激光3D打印工藝、成套裝備、內部質量和力學性能控制及工程應用關鍵技術，這是北京航空航天大學大型金屬構件增材制造工程實驗室經過二十余年的不懈研究取得的豐碩成果。自2005年以來，3D打印鈦合金、鋁合金飛機機身主承力框、機翼根肋、起落架等大型整體關鍵承力構件，在國產新一代殲擊機、大型運輸機、運載火箭等航空航天重大裝備研制和生產中獲得了廣泛應用。2016年1月16日王華明院士主持的“飛機鈦合金大型復雜整體構件激光成形技術”項目獲得國家技術發(fā)明一等獎。

目前，雙性能整體葉盤技術的制造工藝主要采用焊接法，通過線性摩擦焊等技術不同性能的葉片和盤片焊為一個整體。然而焊接法的最大不足是連接區(qū)域往往會成為整個構件的薄弱環(huán)節(jié)，成為發(fā)動機的一個致命隱患。隨著3D打印技術的發(fā)展和不斷成熟，人們提出直接在盤體上打印葉片，通過同軸送粉激光熔覆工藝，在鈦合金盤體邊緣預先加工出凸臺，逐層堆積成鈦合金葉片。

國內首座3D打印景觀橋于2021年1月11日于上海市普陀區(qū)桃浦中央綠地與廣大觀眾見面

該景觀橋是當前我國建筑工程領域運用3D打印技術將設計藍圖轉變?yōu)閷嵨?，并投入實際使用的首次開拓性嘗試。3D打印沖破橋梁設計的束縛，將參數化的構建方式融入其中，不僅可以制造復雜形體，同時還可以利用成型技術對計算進行反饋，與設計師形成互動，使得設計更自由、更靈活、更具多元空間變幻。

該橋用的打印材料為高分子PSA，但添加了一些玻璃纖維以提高強度，當然也可用鋁合金粉打印。PSA的耐候性、彈性模量、屈服強度和抗沖擊強度都很高，且能承受長期的日曬雨淋，同時滿足3D打印材料和建筑材料要求。這座橋長15m，是一層一層疊加上去的，打印一層耗時8h，可以完成4mm的厚度，長15m。該橋的承載能力是250kg/m2，至少每平方米可容納4個成年人同時過橋。

此外，今年3月上海還增添了兩座3D打印橋，一座混凝土的，在蘊川路6號智慧灣科創(chuàng)園，橋長26.3m、寬3.6m，橋長達全球之最。該橋借鑒了我國古代趙州橋的結構，造型優(yōu)婉，橋的整體工程使用了2臺機器臂3D打印系統(tǒng)，僅用了450h就制造完畢，造價也比普通的橋低34%，大大節(jié)約了時間、人力和物力成本。

另一座3D打印橋是我國首座可伸縮橋，名為“萬年輪”。今年7月安裝于寶山交運智慧灣科創(chuàng)灣的“星空高架公園”。橋體由可回收的碳酸聚脂復合材料打印而成，長9.34m、寬1.5m、高1.1m，總質量850kg，可以承載20個成年人，分為9塊可伸縮片段，開合僅需1min，可通過手機藍牙控制。橋面開啟時，9片面板一字排開，橋面收起時，9片面板依次收攏呈滿月形狀，尤其夜晚時分，面板扶手里的LED燈亮起，極為亮眼。

我國是世界上唯一掌握了飛機鈦合金大型主承力結構件激光快速成型技術并實現裝機應用的國家

在艦載機、四代機等新型軍用飛機的研制過程中，3D打印技術已經發(fā)揮了重要作用，承擔了包括起落架在內的鈦合金、鋁合金主承力構件的試制任務。2020年5月5日，我國成功首飛的長征五號B運載火箭上，搭載著新一代載人飛船試驗船，船上還有一臺“3D打印機”。這是我國首次太空3D打印試驗，也是國際上第一次在太空開展連續(xù)纖維增強復合材料的3D打印試驗。