今年3月，一則與3D打印有關的重磅消息迅速引起國內外的密切關注——3月14日，空中客車公司與西北工業大學簽署合作協議，將共同開發激光立體成形技術（激光3D打印技術的一種）在航空領域的應用。

    據悉，該項目將重點研究激光3D打印技術在飛機部件制造中一次打印成形、減少加工余量以及材料在成形過程中變形等難題。由西北工業大學凝固技術國家重點實驗室承擔項目的樣件制造，空中客車公司則承擔樣件的測量和評估工作。

    近兩年來，被認為推動了第三次工業革命進程的3D打印技術已經迅速成為媒體關注的熱點。其中，西北工業大學凝固技術國家重點實驗室是一所在國內外凝固領域實驗室中研究隊伍規模最大、覆蓋面最廣、綜合性最強的實驗室，備受業界肯定與關注。

    作為該重點實驗室主任的西北工業大學教授黃衛東，不僅開拓了高性能致密金屬零件激光立體成形技術研究新領域，形成了完整的激光立體成形科學基礎、制造工藝與裝備技術，而且已經應用于先進飛機和發動機高性能復雜結構金屬零件的快速成形與修復，解決了國家高新工程中一大批急迫的技術難題。

    前瞻性戰略眼光

    從1999年至今，黃衛東擔任西北工業大學凝固技術國家重點實驗室領軍人已有15個年頭。作為中國鑄造學會理事長與自然科學基金委員會金屬學科評審專家，他的主要研究領域便包括高性能致密金屬零件的激光快速成形技術。

    對于此次與空中客車公司的合作，黃衛東接受記者專訪時說：“激光立體成形是一種金屬高性能增材制造技術，我們的目標是運用這種新技術來實現材料的最高力學性能，這是一種非常苛刻的要求。”

    黃衛東表示，長期以來自己最關注的問題之一便是——如何讓飛機的金屬結構件又輕又強且可靠。“航空航天結構件發展的永恒需求之一是減重，實現減重有一條永恒的技術路線，即整體化。”

    所謂整體化是指，將原本由很多零件組裝形成的部件在制造環節直接做成整體部件。黃衛東指出：“但是，這種整體件結構通常相當復雜使得制造的難度加大，同時由于采用強度、韌性非常高的高性能材料而進一步增加制造難度，僅依靠傳統技術實現不僅難度大，而且成本也非常高。”

    早在19年前，黃衛東便提出了能兼顧復雜形狀和高性能的金屬零件的激光立體成形新技術構思。但在當時的技術條件背景下，該前沿前瞻性的目標自提出伊始便遭到周遭的反對。

    “當時大家都認為這個目標根本無法實現，但我認為從理論上是可行的，所以便堅持去做。”黃衛東說。

    正是源自這份堅持，如今黃衛東和他的科研團隊在這一領域已處于全球領先的行列。他表示：“為什么空客找我們合作？因為目前全球航空航天工業都希望應用3D打印技術來解決傳統技術無法解決的問題，我們團隊長期的研究積累被空客認為有可能率先取得突破。”

    全新的理念

    作為全國最高水平的凝固技術國家重點實驗室，目前西北工業大學凝固技術國家重點實驗室所研究的高性能3D打印也是凝固技術的延伸。

    黃衛東說：“凝固技術需要不斷探索，我們希望能在前沿探索一些未來可能的新技術與新路徑。”

    在原本學習鑄造專業的他看來，當代重大科學技術成就的取得愈發依賴不同學科間的交叉與融合，自己所從事的金屬高性能3D打印尤其如此。

   “過去鑄造行業并不使用激光，而且3D打印是數字化的熱加工技術——這其中便涉及到激光與數字化技術，而研究人員原本的專業可能只是材料學。因此，我們都要花大力氣去了解3D打印中的激光、計算機、數控甚至設計等技術，實現了不同專業的跨界與交叉。”黃衛東說。

    他認為，自己所從事的3D打印研究對于未來工業發展最重要之處在于，其帶來了一種全新的理念。“這種全新的理念也包括將發生根本性變化的設計模式。3D打印帶來了前所未有的跨學科融合，因此目前我下工夫最多的是與工業界，主要是航空航天工業界探討基于3D打印技術更新傳統的設計理念。”

   過去設計多數屈從于落后的制造方式，久而久之便導致設計者的思維受到無形的束縛。黃衛東表示：“設計者們不敢去設想新的設計，所創造的都是經驗性的舊設計。而3D打印幾乎面對任何復雜結構都能制造出零件，所以現在設計人員可以甩開包袱，不用再擔憂制造水平是否能實現自己的設計要求。”

    學術名片>>

    黃衛東，男，1956年9月生，西北工業大學教授，博士生導師。凝固技術國家重點實驗室主任，長江學者，國家杰出青年科學基金獲得者。

    主要學術兼職：中國鑄造學會理事長，國家自然科學基金委員會金屬學科評審專家，《鑄造》和China Foundry雜志編委會主任，3D Printing and Additive Manufacturing雜志編委，中國光學學會激光加工專業委員會委員，中國機械工程學會再制造工程分會理事，國際半固態會議科學委員會委員，旅英中國材料協會顧問。

    主要研究領域：金屬高性能增材制造技術（3D打印），凝固與晶體生長理論，大型復雜薄壁鑄件精密鑄造技術。