2020年11月29日上午，卢炳源院士在长沙网络安全制造大会上发表讲话。目前，金属印刷越来越成为3D打印机研究和应用的热点。目前正在发展的技术主要有几种。有些是粉末材料，有些是丝绸做的材料。粉末制作的材料有两种。一个铺粉，一个撒粉。铺粉是一层铺垫，在表面融化。粉末在粉末喷发的过程中被激光熔化。丝绸用激光电子束或离子束熔化。这几样东西各有优点，也有它的不足。

粉末选区熔化等特征是制造的零部件准确而复杂。但是由于设备的能力限制，一般集中在小部分。因为制造效率比较低。激光融化的粉末更充分地融化，因此强度更高一些，引信更适合大型制造。

金属增材制造可以3D打印铸造模具钢材、高速钢、不锈钢等多种金属。我们可以看到一台设备可以制造多种材料。

我们用增材制造了几种材料，能达到的强度、韧性和延长率中，有些超过锻件，远远优于铸件。3D打印非常广泛。当然，有时在制造中形成结构的理性。垂直层和平行层的方向在机械性能上存在一定差异。

金属增材制造问题在哪里？如何使它更有效、更便宜、更精确？当然有各种问题。一个需要驱动能量、激光或电子束、离子束、送粉器等关键部件。能量电子束、激光、更长的寿命、更大的功率和集中力，可以提高准确度。精度和尺寸方面有一些矛盾，包括我们的金属加工，你加工大的和加工小的，达到的精度不一样。增材制造也有这样的问题。做得又大又准确，难度很大，成本也很高。最突出的问题是质量管理，容易出现什么问题？除了一般制造的准确度、表面粗糙外，还有粉末打印成三维物体时可能与气体和杂物氧化混合的缺陷。会影响材料的性能，避免缺陷发生的方法很重要。

另外，非金属材料和其他材料也产生了一些高效的技术，这几年有了高度的发展。和以前传统的光固化技术一样，现在效率提高了几十到一百倍。后来发展成连续伸展，提高了两个规模。材料也在扩张。可以用非金属材料、金属材料、陶瓷材料、合金、多材料形成功能梯度结构的零件。包括微纳米3D打印，可以制作电路、芯片。一些应用型复合材料用于战车的装甲，可以做成贝壳一样的结构，也可以参考仿生原理制作高强度战车装甲。金属和陶瓷也可以组合在一起，所以耐磨性和韧性很好。

航空航天、铁路交通越来越多地使用纤维复合材料、碳纤维复合材料，主要是轻量化、高强度等。金属材料容易产生裂缝，裂缝在一定条件下迅速扩大，使我们的整个建筑物无效，但复合材料没有这个问题。我们应用的金属复合材料制作了小型打印机，从太空发射，在太空工作，工作几天后返回地面，这是国际上第一次创作。

另一方面，纤维复合材料可以同时形成短纤维和塑料，通过注射方法形成多种部件，特别是汽车的部件，实现高强度、轻量化。

微纳米打印，精度可以达到100nm，有很多芯片可以直接打印。3D打印现在扩展到了4D打印。4D打印是智能材料。打印时和以后在某些条件下的外观可能会有所不同。例如，打印时温度是恒定的，打印后的另一个温度可以在人体的治疗中起到一定作用，击打的形状可以通过微创手术移植到人体上，如果人体发生变化，就可以形成血管支架。因为形状会随着时间的推移而变化，所以称为4D打印。

将3D打印发展到宇宙中，人类有很多宇宙的梦想，我们的地球也有一定的寿命，如何去其他星球。必须在宇宙中制造。就制造而言，上市制造、切割加工需要大量的工艺和大量的设备。但是3D打印机器可以完成所有的制造，3D打印是宇宙制造的理想手段。我们还在探险，在宇宙中可能会有非常复杂的挑战和极端的条件。同时，它在宇宙中制造没有地球的空气，不要担心氧化。我们的许多3D打印应该在真空中。那里不用担心。大自然是真空。在宇宙中，太阳能非常好，没有空气衰减，它的密度是地球的5倍。可以得到无穷无尽的能量。而且，据说月球上有能制造核动力的燃料，可以回收利用。月亮以沙粒分布，与地球上的许多材料相似。利用充足的太阳能、核能，可以在月球上提炼金属，制造其他材料。如果从月球出发到太空探索，比地球成本低得多，可以降低两种规模。从月球发射没有空气的阻力，月球的重力比地球小得多，所以很容易进入宇宙轨道。