主题：北航科技进步一等奖和炒作的3D打印技术 -- nua

因为TG的好钢还是不多

CNC的各个环节成本还是比快走贵很多

加一个旋转轴和偏置控制，能加工很复杂的形状。

只是成本上去，优势不高

也许原理很是美国人发明的，但他们自己也没有解决技术难题。如果早就投入使用了，那为什么F22的整体框架还要那么费劲的用分段锻造然后焊接的方式呢？王华明教授的视频里说的很清楚，我们是世界第一。另外，最近两年的航空工业井喷很可能是和这项技术有关，所以说这个奖绝对货真价实。

激光3D打印并不像您所想象得那么简单。

从原理上来说，非常简单，就是用激光烧熔物质，在三维上建立起来就可以了。但其中的关键技术并不是激光本身，而是采用的材料配比，和对应的激光特性控制。

从激光方面来说，高功率高光束质量以及精确控制都是已经相对成熟的技术，也许国内还没办法生产像国外的参数的高功率高质量的激光二极管，但在制作激光加工系统来说经验也不比国外差。

难点在于所用的材料配比。这个和所有材料科学一样，材料配比就是重中之重，为什么国内能造那么大尺寸的，国外造不了？难点不是他们没有这种激光器，也不是没有相关的控制设备。而是因为制作的产品要求有极佳的均匀性和晶向性。也就是说，单纯地把材料熔化是不行的，要能够在打印的产品内部所有的地方具有均匀的性质，并且晶向取向要一致。

我曾经替别人审过一篇硕士论文，里边就清晰地显示出激光打印所遇到的问题，比如不均匀，甚至内部有气泡产生；有裂纹，或者没裂纹但是有内应力；晶化方向不一致等。这些任何一种问题的存在，都会对产品的性能有着严重的影响。而这些问题和所用材料的配比，以及激光的功率、烧熔时间、光斑尺寸、以及打印方式，都密切相关。相信只有解决了这些问题，才敢用到大飞机上。而这些都是核心技术，国外解决不了，尺寸就做不大。能做到这些，并成功解决国内亟需解决的问题，我觉得这个奖给得值。

当然我也是外行，如果哪里说错了，还请指正。

别的不知道，比如激光所需要的晶体是很重要的。但很多长晶体的人对激光一无所知。其实根本无所谓，只要他知道如何长晶体，大尺寸，低应力，高均匀度。不懂激光丝毫不影响他是激光晶体的专家。

激光内雕主要是将激光聚到一个小点上，产生局部高温，使塑料气化。气泡大小和功率以及材料有关系。但是一般情况下没有精确控制，每个气泡可以不一样大小。并且气泡产生后对周围应力的影响也不会考虑。这个东西除了好看没啥大用。就好像现在商用3D打印基本上都是用塑料类型的材料，不堪大用。

而激光3d打印飞机零件则要求材料熔化后冷却时具有同样的晶格取向性，应力和均匀性都有高要求。

做个比喻来说，前者是拆房子，后者是盖房子，难度不是一个等级的。

另外您说国内激光器原理上都和梅曼教授的一致，那是当然，否则就不叫激光了。就好像现代光学镜头设计都还都在用几何光学呢，难道就没有意义了吗？工程学科搞的是技术而不是科学，保密最严密的也是技术而不是科学，原理一样，技术不同效果可以天翻地覆，可能您要求太高了。

我开始也以为TG又造了一个假----为什么这样认为？就是这激光啥的融化容易结晶难。这结晶就是后端的材料处理了，和激光技术离开了。

本人做激光的，但是也接触材料，因此直到这激光增材真能和锻造和铸造比是多么难的一步。

但是，虽然美国这边没能做大的工件，小的也做了，应该说基本的原理和DEMO也有了---原创性就下降了。当然我不知道北航的材料上的提高到底有多少？王教授好像先做了一个要求不太高的C919机头框---这是确认的，后边的网上传的所有的JXX飞机钛合金构件都是这激光打造出来的，我不知道有多可信。

激光方面，北航用的是美国IPG的光纤激光---这东西国内还没法做大功率的，泵这光纤的半导体激光也不可靠。

而光内雕玻璃的激光是半导体激光泵MAIMAN的第一个普通腔激光，所以很成熟。

没有第一手经历真很难想象

没仔细看深度，细没问题，但要保证这个深度比较困难。

当时审的论文在这方面的困难也有论述。因此开始我也持怀疑态度。后来看录像上的图片，感觉比我在论文里看到的，从表面上看好多了。

这个东西必须在打印的时候就保证内部的均匀性和应力，后期处理是无法消除缺陷的。如果内部真有缺陷，估计是不敢用到飞机上的。我相信相关人员会在做完相应检测后才敢上。因此才相信他们的打印件内部应该做得也不错。

从录像上可以知道，这些特殊框架必须用这种方式才能加工，别的办法不行。那我只能相信所有的这种型号的这个部分必然是用这种方法加工的。“所有的JXX飞机钛合金构件都是这激光打造出来的”可能会有问题，因为录像上也说了，这种加工方式毕竟还没有其成本和速度优势，其优势现在还是在生产无法加工的器件上的。

由于对这个技术了解甚浅，还不太清楚其采用光纤激光器的原因。我也只是看过那个录像而已，在录像里没有提到激光器类型，或许是有我没注意到。单纯说国内光纤激光器的话，前几年大家在忙相干合成，不知道现在在忙什么。但我感觉单纯高功率还是没问题的，如果不是相干输出的话。因此还不明白为什么必须要用国外的产品。

ps.从您叙述激光器的方式来看，感觉您说是“做激光”的，应该是“用激光”或者“做激光加工系统”，而不是做“激光源”的。用语和表达方式和我们不太一样。猜错还请海涵。

王教授的3D制造，是否可能分成两个阶段：第一阶段激光成型，第二阶段热、电等后处理；两者形成合适的匹配，就能得到性能优良的产品了。

你如果看了北航的有关王教授863项目的介绍，里面就有一个画面是美国IPG的激光的外壳商标。

用光纤激光主要是光束质量高，能够更好的聚焦从而得到更高的局部温度。激光从一出生到使用/应用就是强调的是光束的质量，或者叫亮度，汇聚能力。光讲功率是不够的---很多灯泡的功率仍然大于激光，但是无法像激光一样聚于一点，或者波长极为细窄。为此激光老爸爸MAIMAN还在激光自传里嘲笑激光爷爷和小舅子写的奠基激光从而获得NB奖的文章是通篇错误。

做激光开始被正统科学家认为是工程师的工作，没有太多科学意义。大科学家RABI等还特意挖苦嘲讽激光爷爷。

我认为就其用途来说，能达到这么高的功率，单根光纤是不行的，因此必须是用多根光纤进行合成，合成后的光束质量和单根光纤比就差多了。而固体激光器在高功率下进行光束质量控制再进行放大还是能得到接近基模的输出的。与多根光纤合成相比到底孰优孰劣我不知道，但感觉不应该差太多。这个是从光束质量来说。

另外，从光谱线宽来说，光纤激光器两个特点：宽增益谱和不可避免的非线性效应，反而会产生宽光谱的激光，很难做到高功率窄线宽。这点上反而不如固体激光器的线宽控制更容易。并且我觉得他们似乎不应该对线宽有要求。功率和光束质量才是最重要的。当然这是瞎猜了。

所以我怀疑他们选择这个是有其原因的。

刚发现您说的第二个录像我已经下载了，忘了看了。。。