來源：3D打印技術參考

公眾號ID：AMReference

2月8日，美國白宮發布更新版《關鍵和新興技術清單》(Critical and Emerging Technologies List，簡稱CET List)，這(zhe)或為即將出臺的美國(guo)技術競爭力和(he)國(guo)家安全戰(zhan)略提(ti)供(gong)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。包括來自總統執行辦(ban)(ban)公室的18個部門(men)、機構和辦(ban)(ban)公室的專(zhuan)家(jia)以及國家安全委(wei)員(yuan)會的相關部門。在過(guo)去一(yi)年里他們推動了(le)廣泛的跨機構審議過程(cheng)，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(ji)術被(bei)確定在(zai)先進(jin)制(zhi)造(zao)名錄下，其(qi)他先進(jin)制(zhi)造(zao)技(ji)術還包(bao)括可持(chi)續制(zhi)造(zao)、智能制(zhi)造(zao)和(he)納米制(zhi)造(zao)。 

3D打(da)印技術(shu)不(bu)僅被列入(ru)了名單，而且它對文件中的其(qi)他幾(ji)項新興技術(shu)至關重要(yao)，如先進工(gong)程材料、自(zi)主系統和(he)機器人(ren)、生(sheng)物技術(shu)、通信技術(shu)、可(ke)再生(sheng)能源發電和(he)存儲、空間(jian)系統、半導體和(he)微電子。

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《關(guan)鍵與(yu)新興技術清(qing)單》2020與(yu)2022版對(dui)比（來自道瓊斯風險(xian)合(he)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(nian)6月10日，美國(guo)防部研究(jiu)與工程副部長辦公室發布國(guo)防部5000.93指示(shi)(shi)《增材制造在國(guo)防部的使(shi)用》，該(gai)指示(shi)(shi)作(zuo)為首份面向增材制造（AM）的頂層政(zheng)策文(wen)件，就增材制造在國(guo)防部的實施和(he)應用制定政(zheng)策、明確責任并細化程序(xu)。

美國(guo)陸軍不僅要求3D Systems開發9激光(guang)器1m*1m x 0.6m的大(da)型(xing)金(jin)屬3D打(da)印(yin)機，同(tong)時投資(zi)建造目標尺寸(cun)9 x 6 x 3.6 m的世界最大(da)金(jin)屬3D打(da)印(yin)機；

美國空(kong)軍則大力(li)開發連續復合材料3D打(da)印，用于無人機機翼成型，并(bing)且(qie)與GE公司開展金屬(shu)3D打(da)印探路者計劃；

美國海軍(jun)2021年與Stratasys達(da)成25臺2000萬美元(yuan)的(de)歷史最大政府(fu)3D打印(yin)機(ji)購買(mai)交易，這份合同甚至是Stratasys迄今為止最大的(de)政府(fu)項(xiang)目。

此外(wai)，美過(guo)國防部還(huan)授予ExOne粘結劑噴射3D打印(yin)(yin)移動(dong)方艙的(de)制造合同(tong)，用以(yi)開發一(yi)個(ge)完全(quan)可操作的(de)3D打印(yin)(yin)移動(dong)“工廠(chang)”，支(zhi)持陸、海、空直接部署在野外(wai)，支(zhi)持戰(zhan)區、災難救濟或其他遠程零(ling)件制造任務。

由(you)此可(ke)見(jian)，美國軍隊從(cong)最高決策層到各(ge)軍種對這項技術都格(ge)外(wai)重視(shi)。

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(lian)續纖(xian)維3D打(da)印(yin)技(ji)(ji)術綜(zong)合利(li)用工業機(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)、末端執(zhi)行器(qi)、原(yuan)位檢(jian)測、智能監測與(yu)機(ji)(ji)(ji)器(qi)學(xue)習等(deng)技(ji)(ji)術，能夠快速輸送、沉積連(lian)續纖(xian)維增(zeng)強(qiang)體。美歐(ou)3D打(da)印(yin)技(ji)(ji)術開發商與(yu)機(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)制(zhi)造商已(yi)共(gong)同開發了一系列先進的連(lian)續纖(xian)維3D打(da)印(yin)設備(bei)與(yu)制(zhi)造工藝，誕生了Orbital Composites、Continuous Composites、Arris Composites等(deng)公(gong)司。在該(gai)技(ji)(ji)術領域，我國發展滯后。

增減材3D打印技術

該技術(shu)在航空(kong)航天(tian)、軍事(shi)等(deng)領域(yu)具有重要(yao)價值，并因此(ci)名(ming)(ming)列(lie)2020年的出(chu)口管制(zhi)名(ming)(ming)單。美國洛馬公司(si)、HybridManufacturing Technologies、Fabrisonic、Relativity Space等(deng)公司(si)在該領域(yu)都(dou)頗有建樹，尤其以Relativity Space世(shi)界最大金屬3D打印機最為知名(ming)(ming)，借(jie)助強大的增減(jian)材混合制(zhi)造能力(li)，該公司(si)能夠在30天(tian)內打印出(chu)整(zheng)個火箭(jian)整(zheng)流罩，并能在短短60天(tian)內生產出(chu)整(zheng)枚火箭(jian)。

粘結劑噴射3D打印技術

美國(guo)(guo)在(zai)該技(ji)術領(ling)域(yu)保持絕對領(ling)先(xian)地位，幾大(da)粘結劑(ji)噴射3D打(da)印的供應(ying)商，Exone、Desktop Metal、GE Additive、HP均是美國(guo)(guo)企業(ye)。該技(ji)術能夠有(you)效解(jie)決3D打(da)印工藝過程中的高成本(ben)、相對較長加工周期的問題，從而將金屬3D打(da)印推向(xiang)批(pi)量化生產。這(zhe)項技(ji)術被汽車(che)行業(ye)廣泛看重，福特、大(da)眾等公(gong)司(si)也與(yu)相關企業(ye)展開(kai)了相關合作。而在(zai)同技(ji)術領(ling)域(yu)，國(guo)(guo)內目前鮮有(you)可商業(ye)化的產品。

無支撐金屬3D打印技術

不需支撐或(huo)少支撐進(jin)行大尺寸金屬3D打印對(dui)許(xu)多工業最終用戶來(lai)說非(fei)常有吸引(yin)力(li)，此(ci)舉(ju)在增加(jia)設計復雜性、簡化后處理方面至關重要。美(mei)國(guo)(guo)Velo3D公司在該技(ji)術(shu)領域保持絕對(dui)領先地位，國(guo)(guo)內鮮有該方面的技(ji)術(shu)，更無產品。通過(guo)集成質量保證(zheng)體(ti)系(xi)及先進(jin)的軟件(jian)系(xi)統(tong)以及無支撐技(ji)術(shu)，該公司獲得了來(lai)自航(hang)空航(hang)天和能源(yuan)市場(chang)的充足客戶。

3D打印仿真軟件

3D打印工(gong)藝(yi)仿真主要(yao)(yao)研究加工(gong)參數、粉末(mo)、幾何構型等因素對于宏(hong)觀變形(xing)、殘余應力、部件微觀內部金相組織及性能的影響(xiang)，對于零件控(kong)形(xing)控(kong)性研究與生產具有重要(yao)(yao)價值。在該技術領(ling)域(yu)，美國(guo)有ANSYS、Netfabb等成熟(shu)的解決方案，而我國(guo)目前還處于研究階段。

先進設計軟件

面(mian)向增材(cai)制造(zao)(zao)的(de)先進設(she)(she)計(ji)(ji)工(gong)具集合了強大的(de)幾何建模(mo)和仿真分(fen)析功能(neng)，并在(zai)充(chong)分(fen)考慮(lv)增材(cai)制造(zao)(zao)工(gong)藝特點的(de)基礎上，幫(bang)助工(gong)程師(shi)快速掌握面(mian)向增材(cai)制造(zao)(zao)的(de)設(she)(she)計(ji)(ji)方法，充(chong)分(fen)發揮增材(cai)制造(zao)(zao)帶來的(de)廣闊(kuo)自由(you)度，同時可重復使(shi)(shi)用(yong)的(de)工(gong)作流使(shi)(shi)設(she)(she)計(ji)(ji)流程走(zou)向自動化(hua)。美國(guo)nTopology是知名的(de)優化(hua)設(she)(she)計(ji)(ji)平臺，此(ci)軟(ruan)件開發出了一些列優秀的(de)設(she)(she)計(ji)(ji)，在(zai)技術領域(yu)國(guo)內(nei)存在(zai)很大差(cha)距。

此外(wai)，在3D打(da)印應用環(huan)節(jie)美國也具有領先(xian)地位(wei)，來自航空航天、汽車行業(ye)的(de)用戶積極推進該技術(shu)在產(chan)業(ye)鏈中的(de)應用，并誕生(sheng)了多個(ge)批量化生(sheng)產(chan)的(de)案例(li)。

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(qian)，美(mei)國(guo)在(zai)樹脂(zhi)噴射、高性能(neng)(neng)線材擠(ji)出領(ling)域保持多年優勢，隨著中國(guo)遠鑄智能(neng)(neng)、上(shang)海復志、賽納三維等企(qi)業的(de)崛起，該(gai)領(ling)域已經度過了(le)追趕期(qi)；

在(zai)高速光固化技術領域(yu)(yu)(yu)，美國(guo)Carbon公司遙遙領先，并(bing)在(zai)材料、設計領域(yu)(yu)(yu)保(bao)持(chi)先進(jin)性，中國(guo)在(zai)該技術領域(yu)(yu)(yu)較為(wei)知名(ming)的(de)是(shi)清鋒(feng)時(shi)代。

在材料領(ling)域，此前高質量的(de)3D打印材料多(duo)依賴進口，但隨著寶航(hang)新(xin)材料、康普錫威(wei)等本土品(pin)牌的(de)快速(su)成(cheng)長(chang)，鈦(tai)合金3000元/公斤以及(ji)高端材料依賴進口的(de)時代一去不復返(fan)。

在(zai)(zai)金屬3D打(da)印領(ling)域，國(guo)內(nei)開發商(shang)也(ye)已經(jing)實現了(le)獨立自主，在(zai)(zai)國(guo)內(nei)大(da)有(you)完(wan)全替代進口(kou)品牌的勢頭，無論(lun)在(zai)(zai)打(da)印尺(chi)寸、激(ji)光器數量和制造效率、質量方(fang)面也(ye)與(yu)國(guo)外(wai)相當，甚至有(you)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(shu)王華明院士采用3D打印制(zhi)(zhi)(zhi)造大(da)型整體鈦合金(jin)結(jie)構件(jian)的(de)技術，該技術使我(wo)國在大(da)型飛(fei)機承載(zai)結(jie)構設(she)計和制(zhi)(zhi)(zhi)造方面趕超國外(wai)；此外(wai)，由武(wu)漢(han)天(tian)昱智能制(zhi)(zhi)(zhi)造有限(xian)公司與華中(zhong)(zhong)科技大(da)學合作開發的(de)微鑄(zhu)鍛銑一(yi)體化(hua)增材制(zhi)(zhi)(zhi)造機床(chuang)也(ye)被列入(ru)了中(zhong)(zhong)國“限(xian)制(zhi)(zhi)(zhi)出(chu)口技術目錄(lu)”，該技術突(tu)破了傳統增材技術無(wu)法制(zhi)(zhi)(zhi)造鍛件(jian)的(de)瓶頸，一(yi)經問世便獲得了GE、空客(ke)、商飛(fei)、西飛(fei)、成(cheng)飛(fei)等(deng)大(da)型企(qi)業的(de)高度(du)關注。

對(dui)于3D打(da)印技(ji)術的發展水平，中國在(zai)某(mou)些領(ling)域已居(ju)全球領(ling)先水平，但在(zai)某(mou)些技(ji)術層面則確(que)實存在(zai)差距(ju)。尤其在(zai)技(ji)術層級的發展上，中國一直在(zai)追逐美國的腳步，當我們大力(li)發展起(qi)某(mou)項技(ji)術時，發現對(dui)方已經換(huan)了(le)思路，開辟了(le)新的技(ji)術領(ling)域，這種現象值得(de)我們深思并作出改變(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用。這(zhe)也意味著美國一些全球領先的3D打印技術(shu)及其產品可能對中國實行禁運。

注：本文內容來自3D打印技術參考。