中國增材制造產業(yè)聯盟發(fā)布《增材制造產業(yè)發(fā)展簡報》第2期

為促進行業(yè)交流，服務會員單位，中國增材制造產業(yè)聯盟定期收集、匯總、分析國內外增材制造產業(yè)資訊，形成《增材制造產業(yè)發(fā)展簡報》，每月通過官方網站和微信公眾號對外發(fā)布，2022年2月28日，中國增材制造產業(yè)聯盟發(fā)布了第2期增材制造產業(yè)發(fā)展簡報。
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內容提要

• 本期關注：2021 年中國增材制造行業(yè)十大事件
• 政策追蹤：國家藥監(jiān)局器審中心發(fā)布系列增材制造相關指導原則
• 技術進展：4D 打印技術研究進展
• 行業(yè)動態(tài)：第一本中國增材制造專業(yè)期刊首期出版
• 典型應用：增材制造技術制造冬季奧運會火炬
• 成員展示：中機新材料研究院（鄭州）有限公司
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《增材制造產業(yè)發(fā)展簡報》

中國增材制造產業(yè)聯盟成立于 2016 年 10 月 19 日，是在工業(yè)和信息化部指導下，由增材制造領域的企事業(yè)單位、高等院校、科研機構、產業(yè)園區(qū)等 128 家相關單位，按照自愿、平等、互利、合作的原則，共同發(fā)起組成的跨行業(yè)、開放性、非營利性的社會組織，秘書處設在工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)發(fā)展中心。聯盟現有成員 330 余家，已設立工作組 7個，是中國增材制造領域層次最高、規(guī)模最大的行業(yè)組織。中國增材制造產業(yè)聯盟立足于為我國增材制造產業(yè)搭建合作與促進平臺，著眼于將政府與產業(yè)界、頂層設計與企業(yè)實踐緊密結合起來，致力于支撐行業(yè)管理、聚攏行業(yè)資源、營造創(chuàng)新環(huán)境、在促進交流合作，助力中國增材制造產業(yè)發(fā)展壯大。

本期關注
2021 年中國增材制造行業(yè)十大事件
2022 年 1 月 29 日，中國增材制造產業(yè)聯盟通過專家討論，評定并發(fā)布了“2021 年度中國增材制造行業(yè)十大事件”。

一、《中華人民共和國國民經濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和 2035 年遠景目標綱要》提出“發(fā)展增材制造”
2021 年 3 月 12 日，十三屆全國人大四次會議通過的《中華人民共和國國民經濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035 年遠景目標綱要》正式發(fā)布�！毒V要》指出“深入實施制造強國戰(zhàn)略”，堅持自主可控、安全高效，推進產業(yè)基礎高級化、產業(yè)鏈現代化，保持制造業(yè)比重基本穩(wěn)定，增強制造業(yè)競爭優(yōu)勢，推動制造業(yè)高質量發(fā)展。在“專欄 4 制造業(yè)核心競爭力提升”中明確提出“發(fā)展增材制造”。

圖 1 《中華人民共和國國民經濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和 2035 年遠景目標綱要》

二、“增材制造工程”專業(yè)被列入高校本科專業(yè)目錄
2021 年 2 月 10 日，教育部公布《教育部 2020 年度普通高等學校本科專業(yè)備案和審批結果的通知》。37 個新專業(yè)列入普通高等學校本科專業(yè)目錄，其中，“增材制造工程”專業(yè)屬于機械類，學時 4 年。在此之前，國內的大學沒有專門的增材制造專業(yè)，行業(yè)的人才供應通道遲遲未能打通，增材制造專業(yè)本科的開設，標志著增材制造人才培養(yǎng)邁出了堅實的一步，實現中高等職業(yè)教育、普通高等教育以及科研院所全覆蓋。

圖 2 2021 年列入高等院校本科專業(yè)目錄（部分）

三、兩位增材制造專家當選兩院院士
2021 年 11 月 18 日，2021 年兩院院士增選結果正式揭曉，共有 149 人當選（中國科學院增選院士 65 人，中國工程院增選院士 84 人）。其中，哈爾濱工業(yè)大學教授、中國增材制造產業(yè)聯盟專家委員會副主任冷勁松當選中國科學院院士（左圖），中國航空工業(yè)集團公司沈陽飛機設計研究所項目總設計師、增材制造專家王向明當選中國工程院院士（右圖）。

冷勁松院士 王向明院士

圖 3 兩位增材制造專家當選兩院院士

四、時代天使、邁普醫(yī)學成功上市
2021 年 6 月 16 日，時代天使科技有限公司（簡稱“時代天使”）正式于香港聯交所主板上市，成為中國“隱形正畸第一股”。時代天使是隱形矯治解決方案提供商，通過基于增材制造及自動化生產線等頂尖智能制造技術的“規(guī)模定制”模式，制造所有隱形矯治器，應用于特定矯治方案。2021 年 7 月 26 日，廣州邁普再生醫(yī)學科技股份有限公司（簡稱“邁普醫(yī)學”）在深交所創(chuàng)業(yè)板上市。邁普醫(yī)學是一家研發(fā)與技術驅動的企業(yè)，多年來聚焦生物增材制造等系列先進制造技術，開發(fā)高性能植入醫(yī)療器械。

圖 4 時代天使、邁普醫(yī)學成功上市

五、清研智束實現 2×2 電子槍陣列掃描技術突破
2021 年 11 月，天津清研智束科技有限公司經過刻苦攻關，解決了槍間干擾、掃描拼接、多槍集成等技術難題，突破了國產長壽命、高穩(wěn)定性電子槍設計制造技術，研發(fā)成功配備 2×2 電子槍陣列的大幅面 EBSM 研究驗證樣機，并完成了直徑 400mm 鈦合金零件的增材制造，在全球首次實現了基于電子槍陣列的大尺寸鈦合金零件 EBSM 成形，標志著我國在電子束選區(qū)熔化金屬增材制造技術工業(yè)化應用上取得重要進展。

圖 5 EBSM 成形大尺寸鈦合金零件

六、盧秉恒院士團隊制造世界上首件 10m 級高強鋁合金重型運載火箭連接環(huán)樣件
國家增材制造創(chuàng)新中心、西安交通大學盧秉恒院士團隊利用電弧熔絲增減材一體化制造技術，制造完成了世界上首件 10m 級高強鋁合金重型運載火箭連接環(huán)樣件，在整體制造的工藝穩(wěn)定性、精度控制及變形與應力調控等方面均實現重大技術突破。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。該樣件重約 1 噸，創(chuàng)新采用多絲協同工藝裝備，制造工藝大為簡化、成本大幅降低，制造周期縮短至 1 個月。目前，采用增減材一體化制造技術成功完成超大型環(huán)件屬國際首例。

圖 6 10m 級超大型鋁合金環(huán)件

七、《中國增材制造產業(yè)年鑒（2020）》發(fā)布
2021 年 3 月 27 日，中國增材制造產業(yè)聯盟在 “2021 增材制造材料創(chuàng)新發(fā)展論壇”上發(fā)布了《中國增材制造產業(yè)年鑒（2020）》（以下簡稱《年鑒》）�！赌觇b》是中國增材制造產業(yè)聯盟組織編寫的國內第一本專注于增材制造領域的資料性工具書，內容編寫集權威性、專業(yè)性、指導性、學術性和綜合性于一體，真實地記錄了我國增材制造行業(yè)的發(fā)展過程。通過翔實的數據信息和權威的專家視點，科學、系統、真實、全面地對行業(yè)進行了梳理和匯總，客觀反映了行業(yè)發(fā)展所面臨的問題。《年鑒》深入地挖掘產業(yè)鏈、價值鏈的優(yōu)質單位，為我國政府部門出臺增材制造產業(yè)相關政策法規(guī)和企業(yè)制定相關戰(zhàn)略規(guī)劃提供重要參考和有效借鑒。

圖 7 中國增材制造產業(yè)年鑒（2020）

八、我國成功完成首次太空增材制造
2021 年 5 月，我國在新一代載人飛船試驗船上搭載了一臺增材制造裝備，這是我國首次太空增材制造實驗，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增材制造實驗。飛行期間，該系統自主完成連續(xù)纖維增強復合材料的樣件打印，并驗證了微重力環(huán)境下復合材料增材制造的科學實驗目標。連續(xù)纖維增強復合材料是當前國內外航天器結構的主要材料，密度低、強度高，開展復合材料空間增材制造技術研究，對于未來空間站長期在軌運行、發(fā)展空間超大型結構在軌制造，具有重要意義。此次制造的成功，將為未來空間站在軌的長期運行、維護以及擴建打下良好基礎。

圖 8 在太空開展連續(xù)纖維增強復合材料的增材制造實驗

九、我國牽頭制定的首項增材制造國際標準正式發(fā)布
2021 年 10 月，國際標準 ISO/IEC23510:2021 Informationtechnology-3D printing and scanning-Framework for anAdditive Manufacturing Service Platform (AMSP)《信息技術3D 打印和掃描增材制造服務平臺(AMSP) 架構》正式發(fā)布。該標準由全國增材制造標準化技術委員會秘書處承擔單位——中國機械總院中機生產力促進中心專家牽頭負責，是中國在增材制造領域牽頭制定的第一項國際標準，標志著我國在該領域國際標準化工作實現零的突破。

圖 9 中國專家牽頭制定第一項國際增材制造標準

十、增材制造技術首次用于文物提取
2021 年 3 月，在三星堆三號坑出土過程中，考古人員利用三維掃描儀搜集大口尊的形態(tài)數據，用增材制造出一模一樣的石膏模型。用石膏模型制作貼合嚴密、保護性強的保護套，將保護套貼合在大口尊上后，再使用套箱的方式提取文物。這是增材制造首次用于文物提取，可有效避免文物在運輸過程中的損傷，是增材制造作為中間件的典型應用。

圖 10 增材制造技術首次用于文物提取

政策追蹤
（一）國家藥監(jiān)局器審中心發(fā)布系列增材制造相關指導原則
2022 年 2 月 28 日至 3 月 3 日，國家藥品監(jiān)督管理局醫(yī)療器械技術評審中心陸續(xù)發(fā)布 3 條增材制造相關產品及技術指導原則：《增材制造聚醚醚酮植入物注冊審查指導原則》《增材制造金屬植入物理化性能均一性研究指導原則》《增材制造口腔修復用激光選區(qū)熔化金屬材料注冊審查指導原則》，相關指導原則的內容概述如表 1 所示。

表 1 增材制造相關指導原則

增材制造口腔修復用激光選區(qū)熔化金屬材料注冊審查指導原則指導注冊申請人對增材制造口腔修復用激光選區(qū)熔化金屬材料注冊申報資料的準備及撰寫，同時也為技術審評部門對注冊申報資料的審評提供參考。 增材制造相關指導原則是國家藥品監(jiān)督管理局醫(yī)療器械技術評審中心首次發(fā)布增材制造領域的相關指導原則，對協助相關骨科植入物、口腔修復注冊審查和保證增材制造金屬植入物質量均一性具有指導性意義，也預示未來增材制造齒科和骨科植入物在醫(yī)療領域將有廣闊的應用規(guī)模。

（二）教育部再批準 7 所大學開設增材制造專業(yè)
2022 年 2 月 24 日，教育部公布的《2021 年度普通高等學校本科專業(yè)備案和審批結果》名單中，新增 1961 個專業(yè)點、撤銷 804 個專業(yè)點，31 種新專業(yè)列入《普通高等學校本科專業(yè)目錄》。其中，哈爾濱工業(yè)大學等七所高校開設“增材制造工程”專業(yè)。
教育部在本科專業(yè)設置調整工作中，支持高校主動服務國家戰(zhàn)略、區(qū)域經濟社會和產業(yè)發(fā)展需要，設置符合辦學定位和辦學特色的專業(yè)；引導高校用好學科交叉融合的“催化劑”，推進新工科、新醫(yī)科、新農科、新文科建設，增設文理、理工、醫(yī)工等交叉融合的新專業(yè)。

表 2 新增專業(yè)門類名單（增材制造）

（三）“增材制造設備操作員”職業(yè)入圍“最缺工”
的 100 個職業(yè)排行2022 年 2 月 22 日，人社部在例行新聞發(fā)布會上發(fā)布了2021 年第四季度全國招聘大于求職“最缺工”的 100 個職業(yè)排行，其中“增材制造設備操作員”崗位排在第 90 位，體現出行業(yè)基層生產人員的匱乏。

表 3 2021 年第四季度全國招聘大于求職“最缺工”的 100 個職業(yè)排行（部分）

當前人才短缺正成為制約產業(yè)發(fā)展的主要短板之一，未來數年，增材制造領域研發(fā)、工程、設計、應用的方面人才將達到 800 萬人，目前我國增材制造人才培養(yǎng)體系尚未完善，企業(yè)研發(fā)能力薄弱、受業(yè)環(huán)境惡劣、及個人職業(yè)發(fā)展規(guī)劃等因素的影響，造成人才流失現象普遍存在。目前亟需加強高素質人才培養(yǎng)和集聚，夯實增材制造創(chuàng)新發(fā)展基礎，優(yōu)化增材制造人才發(fā)展環(huán)境。

技術進展
4D 打印技術研究進展
4D 打印是指利用增材制造技術（3D 打印技術），制造出在預定的刺激下（如放入水中，或者加熱、加壓、通電、光照等）可自我變換物理屬性（包括形態(tài)、密度、顏色、彈性、導電性、光學特性、電磁特性等）的三維物體。它直接將材料與結構的變化設計內置到物料當中，簡化了從設計到實物造物過程，實現了產品設計、制造和裝配的一體化融合。

4D 打印的附加維度主要是指時間維度，目前研究方向主要集中在開發(fā)能夠響應外界刺激的智能材料。目前，在 4D打印中應用較廣泛的材料有形狀記憶聚合物、天然纖維、形狀記憶合金。通過將材料的智能特性與增材制造技術相結合，可以實現產品對外界刺激的整體響應。根據打印部件對外界刺激的響應源不同，可分為水、熱、磁、電、光等多種驅動方式。

一、水驅動 4D 打印
水驅動 4D 打印部件通常由親水性材料作為基質組件，當驅動部件與水分子結合時，體積發(fā)生變化或發(fā)生變形。水驅動 4D 打印技術的打印材料相對容易制造，僅需要簡單的打印工藝和材料，就可實現較大靈活度的變形。它有望應用于人體、水下機器人等領域。然而，由于使用水響應型智能材料的部件高度依賴于水環(huán)境，因此實現遠程精確控制是具有挑戰(zhàn)性的。

圖 11 仿生花形狀變化

二、熱驅動 4D 打印
熱驅動 4D 打印技術通過調節(jié)溫度激活形狀記憶材料，以控制部件的變形，能響應熱刺激的熱塑性形狀記憶聚合物或形狀記憶合金被用作熱驅動 4D 打印材料。熱驅動形狀記憶聚合物比形狀記憶合金更容易制備，因此被廣泛應用于熱驅動 4D 打印技術的研究。熱驅動形狀記憶聚合物的形狀記憶功能源于其分子鏈組分在溫度刺激下的玻璃化轉變或熔融轉變。

基于驅動 4D 打印原理，首爾國立大學（韓國）利用兩種加熱產生不同熱應變的纖維材料制造了一個能實現彎曲的抓取結構。抓取結構由“手掌”和“手指”組成，“手掌”是一個預制的結構件，手掌上安裝了三個“手指”。加熱時，三個手指彎曲變形以抓住目標物體。溫度控制直接影響熱驅動 4D 打印元件的響應效果和響應時間。環(huán)境溫度的變化很難在短時間內完成，這對快速實現元器件的響應過程是一個挑戰(zhàn)。

圖 12“手指”實現抓取動作

三、磁驅動 4D 打印
磁驅動 4D 打印技術是通過磁場激活并控制 4D 打印部件。主要有直接響應和間接響應兩種實現方式：直接響應法是將混合有磁性顆粒的基質固定成臨時形狀，并將其置于磁場中，改變磁性顆粒中的磁疇。當再次施加相同的磁場時，基體中的磁性顆粒的磁場會對施加的磁場做出響應，從現形狀記憶。間接響應法是基于磁性顆粒在磁場中的磁熱效應，利用熱量驅動元件，該方法是熱驅動方法的變體。中國科學院金屬研究所研究了含有軟磁鐵顆粒的復合打印油墨材料。這種材料是由聚二甲基硅氧烷(PDMS)作為柔性基體成分制成的，以實現形狀恢復功能，用 PDMS/Fe 墨水制成的蝴蝶樣品的翅膀可以在外加磁場中快速拍動，變形過程在 0.7s 內完成。其響應速度遠快于熱驅動材料和水驅動材料。

圖 13 仿生翅膀變形過程

四、電驅動 4D 打印
電驅動形狀記憶效應主要是利用電流的電阻加熱效應。通過嵌入具有電熱效應的材料(如電熱絲、導電填料等)。在該部件中，當加熱材料被通電時，形狀記憶效應被激活。這種驅動方式的優(yōu)點是不需要改變外部環(huán)境溫度，因此具有更高的加熱效率和更快的響應速度。通過放置加熱材料可以控制部件的局部變形。

基于 FDM 原理，哈爾濱工業(yè)大學利用碳纖維增強聚乳酸形狀記憶復合材料(CFRSMPC)制造了 4D 打印元件。碳纖維既是增強材料，又是熱源。測試結果表明，4D 印刷CFRSMPC 在 75s 內完成了電致形狀記憶效應，試件的形狀恢復率在 95%以上。

圖 14 CFRSMPC 板形恢復工藝

五、光驅動 4D 打印
光驅動4D打印是指以光作為激發(fā)源來改變4D打印組件的結構或外觀。亞琛工業(yè)大學（德國）醫(yī)研究了含有CINNAMON 官能團的聚合物可以通過紫外線照射變形并固定成預定形狀，例如拉長的薄膜和管、拱形或螺旋形,加熱到50℃，變形也能保持較長時間的穩(wěn)定。當它們暴露在不同的紫外光波長下時，它們可以在環(huán)境溫度下恢復原來的形狀。

圖 15 條帶變形過程

朱拉隆功大學工程學院（泰國）研究了近紅外(NIR)光激活的形狀記憶聚合物，并以生物材料為原料合成了具有形狀記憶性能的 V-fa/ECO 聚合物。合成材料的共聚物可以直接用作打印材料，而不需要使用其他聚合物作為基質材料。當打印材料中 ECO 的質量分數超過 50%時，在波長為 808nm的近紅外光下，打印樣品可以在 30 秒內被遠程驅動，并且具有很高的回收率。

圖 16 不同比例 V-fa/ECO 共聚物在近紅外光下的形狀恢復速度

光驅 4D 打印技術可以實現遠程精確控制。然而，當部件受阻或打印材料的透明度不好時，該驅動方法很可能失敗，從而限制其應用。
4D 打印的研究工作需要廣泛整合材料科學、信息科學、機械工程、力學等學科的專業(yè)知識，實現增材制造技術與智能材料的深度融合。4D 打印技術的最終目的是直接制造具一定智能功能的結構，從而簡化結構的復雜性，減輕結構的重量，這對提高結構的智能化具有重要意義。目前，4D打印技術已在機器人、航空航天、生物醫(yī)學、食品開發(fā)等領域顯示出巨大的應用潛力，隨著科學技術的進步和研究的深入，4D 打印技術將在上述領域得到更廣泛的應用。
行業(yè)動態(tài)
（一） 第一本中國增材制造專業(yè)期刊首期出版
2022 年 2 月 15 日,Additive Manufacturing Frontiers(《增材制造前沿》)正式創(chuàng)刊發(fā)文。該期刊是由中國科協主管、中國機械工程學會主辦的英文學術期刊，是 Chinese Journal ofMechanical Engineering（《中國機械工程學報》）的子刊。期刊編委會由全球 43 位頂尖科學家組成，其中包括 11 位中國工程院、法國工程院、歐洲科學院院士。國家增材制造創(chuàng)新中心主任、中國工程院院士盧秉恒擔任主編，法國國家技術科學院院士 Alain Bernard 擔任共同主編，西安交通大學機械制造系統工程國家重點實驗室主任李滌塵擔任執(zhí)行主編。中國工程院院士王華明、香港城市大學德國技術科學院院士呂堅、清華大學教授林峰、南京航空航天大學教授顧冬冬、西安交通大學教授田小永和國家增材制造創(chuàng)新中心教授文婷擔任副主編。

圖 17 雜志封面

（二）Relativity 將發(fā)射全 3D 打印火箭
美國 Relativity Space 公司將發(fā)射一款完全增材制造技術生產的兩級運載火箭。它不僅是第一個完全由增材制造的火箭，也是有史以來最大增材制造金屬物體。

Relativity Space 創(chuàng)始人是一群年輕的增材制造愛好者，公司最早致力于利用增材制造技術制造火箭發(fā)動機和助推器，將運載會火箭的零件數量從 10 萬個降到 1000 個以下。此次將要發(fā)射的火箭 Terran 1，高 35 米，直徑為 2.3 米。火箭所配備的發(fā)動機 Aeon1 發(fā)動機只有 100 個零件，而且由于其簡約性，利用增材制造技術可實現小于 20 天整體生產。目前航空航天工業(yè)正處于繁榮發(fā)展時期，這一舉措也向世人展示增材制造技術在航天工業(yè)帶來變革的最好契機。

圖 18 火箭 Terran 1

（三）600MPa 超高強鋁粉材研制成功近日，江西寶航新材料有限公司成功研制是一種適用于激光選區(qū)熔化（SLM）工藝的超高強度鋁合金粉材，具有極高的抗拉強度（620MPa）和良好的塑性（8%）。材料表 4是該公司超高強度鋁合金與其他鋁合金性能對比。

表 4 鋁合金材料性能

該材料為 Al-Mg 合金體系，公司命名為 HS6001，相較于 Al-Mg-Sc-Zr 合金而言，具有更高的強度，有望應用于航空航天及國防軍工領域對對輕質高強材料的特別需要。目前江西寶航已開展研制 800MPa 強度鋁合金金屬粉材的相關研制工作。

圖 19 HS6001 超高強度鋁合金粉材形貌

典型應用
（一）增材制造技術制造冬季奧運會火炬
2022 年 2 月 4 日晚，增材制造技術制造的奧運火炬在冬季奧運會開幕式亮相，成為冬奧會開幕式的點睛之筆。

圖 20 冬季奧運會火炬

哈爾濱工業(yè)大學及哈特三維科技有限公司共同對奧運火炬開展研發(fā)和制造。哈爾濱工業(yè)大學蘇彥慶教授團隊對工藝進行優(yōu)化，對燃燒器工藝進行了改進和系統驗證，最后成功制備出完全滿足要求的氫火炬及其燃燒系統；哈特三維技術團隊配套研發(fā)了新型打印工藝，進一步提升了打印效率和打印火炬內部質量，保證火炬內部的致密度接密性要求和火炬表面拋光質量，滿足了火炬生產的各方面要求。

（二）增材制造技術制造短道速滑冰刀
湖南華曙高科技股份有限公司與中國奧林匹克委員會奧運會備戰(zhàn)辦公室簽署協議，采用金屬增材制造技術為參加北京奧運會的中國短道速滑隊提供裝備優(yōu)化解決方案，為運動員量身定制輕量化、個性化新型短道速滑冰刀，為國家隊征戰(zhàn) 2022 北京冬奧會貢獻出一份力量。

圖 21 短道速滑冰刀

華曙研發(fā)團隊通過分析運動員在短道速滑轉彎中的動作，采集運動員作用在冰刀上的數據，得出冰刀受力工況，并對冰刀刀管進行輕量化拓撲優(yōu)化，保證了刀管的流線型外觀及質量、橫向和切向強度的幾何優(yōu)化設計，滿足了安裝、定位、加工等工藝需求。
傳統冰刀刀管采用鋁合金材料生產，華曙研制冰刀刀管則采用了高強鋁合金材料-鋁鎂鈧合金，該合金具有比強度高，塑性好、耐高溫等特性。華曙研發(fā)團隊自主研發(fā)裝備上，成功開發(fā)了高強鋁合的工藝參數，高強合金打印的結構件，具有比傳統鋁合金更高的強度，且能替代鈦合金部件，達到減重降費的效果。 （三）寶馬公司增材制造鞋釘用于冬奧會

2022 年冬奧會上，寶馬公司利用增材制造技術為德國的雪橇運動員打印了一批鞋釘。使用增材制造技術，一方面鞋子整體質量變得更輕，另一方面改善了整個前掌區(qū)域的抓地力分布，最終重要的是釘鞋損壞的釘子可以快速地更換，實現可持續(xù)化。

寶馬公司近些年采用增材制造與先進工藝結合創(chuàng)造了很多新的應用場景，目前生產的運動員裝備已被用于歷屆冬奧會：2010 年，BMW 使用增材制造技術制造出輕便、安全系數高的靴子。該靴子的制造材料減少到原重量一半的程度，并且利用特殊結構設計使靴子增加了與地面的摩擦力。

圖 22 為設計中添加個性化元素

成員展示
中機新材料研究院（鄭州）有限公司
中機新材料研究院（鄭州）有限公司（以下簡稱“中機新材”）是由鄭州市人民政府、中國機械總院、鄭州高新區(qū)、北京機科國創(chuàng)輕量化科學研究院于 2021 年 5 月簽約共建。中機新材于 2021 年 7 月 8 日在鄭州高新區(qū)注冊成立，總投資 2 億元。中機新材依托國家輕量化材料成形技術及裝備創(chuàng)新中心、先進成形技術及裝備國家重點實驗室最新技術成果，開展成果轉移轉化。目前，中機新材核心研發(fā)團隊 50余人，占公司總人數 51%，其中碩博士占比達 83%。中機新材建設有超高速激光熔覆技術實驗室、增材制造技術實驗室、工模具加工及延壽技術實驗室、增材制造材料實驗室、數字化設計與智能制造技術實驗室五個專業(yè)實驗室。主營業(yè)務包括金屬粉末產品、粉末鋼產品，可提供超高速激光熔覆加工服務、3D 金屬打印服務以及數字化模擬仿真服務及各類檢驗檢測服務。

圖 23 中機新材料研究院（鄭州）有限公司

中機新材科研創(chuàng)新團隊曾承擔國家“十三五”新材料技術領域重大專項，承擔國家重點研發(fā)計劃、973、863、支撐計劃、工信部重大專項等項目，以及近百項提高企業(yè)創(chuàng)新能力、促進區(qū)域經濟發(fā)展的技術研發(fā)項目。擁有 24 項高水平專利，其中 6 項國際專利，曾獲國家科學技術進步二等獎、機械工業(yè)優(yōu)秀創(chuàng)新團隊、中國機械工業(yè)科學技術獎（科技進步獎）一等獎、中國發(fā)明專利銀獎等榮譽和獎項。中機新材圍繞高性能金屬粉末材料制備及應用，服務國家新材料與先進制造行業(yè)發(fā)展。

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