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激光增材制造：航空制造的“造得好、造得精、造得省”变革

安徽增材制造科技

2026-09-13

导读：激光增材制造：航空制造的“造得好、造得精、造得省”变革2026年9月10日，太湖之滨无锡，第九届中国航空科学技

激光增材制造：航空制造的“造得好、造得精、造得省”变革

2026年9月10日，太湖之滨无锡，第九届中国航空科学技术大会先进制造技术高峰论坛如期而至。本届论坛由中国航空学会制造工程分会、高能束流制造全国重点实验室、中国航空制造技术研究院联合主办。

主论坛上，“激光增材制造”被置于核心议题矩阵的显著位置，与精密成形、民机制造等关键技术并列。这释放了一个清晰信号：增材制造正在从“能制造”的验证阶段，加速驶入“造得好、造得精、造得省”的工业化深水区。

一、为什么是激光增材？四个维度的底层逻辑

航空制造的终极追求，无非是更轻、更强、更快、更省。激光增材制造之所以能成为主论坛焦点，恰恰因为它在这四个维度上都给出了传统工艺难以企及的答案。

设计自由度上的“造得好”，体现在复杂拓扑结构与一体化成形能力上。传统锻造受限于模具与脱模角度，而激光粉末床熔融技术能将多个零件整合为单一构件，显著降低航空构件的重量与零件数量。这不仅是减重的算术题，更是设计哲学的跃迁。

材料利用率上的“造得省”，源于“近净成形”的本质优势。航空级钛合金、高温合金价格高昂，传统切削加工中大量贵重金属沦为废屑。激光增材将材料利用率提升至新的量级，契合航空低成本制造的刚性诉求。

研制周期上的“造得快”，支撑着快速迭代与敏捷化研制。当型号研制需要反复验证设计时，增材制造无需模具准备，从数字模型到实体零件的时间被大幅压缩，为型号快速响应提供了技术底座。

性能可调控上的“造得精”，则是最具想象空间的方向。激光能量的精准控制，使组织与性能的梯度设计成为可能。这意味着同一个零件可以在不同部位拥有不同的力学性能，赋能真正意义上的高性能构件制造。

二、从实验室到产线：航空增材的工业化跃迁

一个值得关注的现象是，增材制造在航空领域的叙事正在发生根本性转变——从“能不能打印出来”转向“能不能批量稳定地打印出合格产品”。

最有力的佐证来自适航认证的突破。GKN航空航天采用激光定向能量沉积工艺制造的风扇机匣安装环已获得美国联邦航空管理局批准，成为首批通过FAA认证的大型承力类增材制造飞行结构件之一。该零件为普惠GTF发动机的关键结构件，目前已在瑞典Trollhättan工厂实现月产30—40台的批产节奏。

根据GKN官方公开资料，与传统制造方法相比，该零件单件材料浪费减少约40%，端到端交付周期从9个月压缩至最短4周，未来材料节省率有望超过70%。它证明了一件事：航空领域增材制造工业化，本质上是适航认证体系的工业化。

在军用领域，类似趋势同样清晰。普惠公司与GKN航空航天计划于2027年完成F135发动机全尺寸增材制造结构壳体的演示样机，2028年底前完成认证。发动机结构壳体面临极端温度、高机械载荷和严格尺寸公差，其增材制造难度远超支架类小型件。这一项目一旦落地取证，意味着增材制造在航空大型承力结构件领域的工程化替代路径被打通。

国内产业化进程同样在加速。无锡飞而康作为C919合格供应商，其金属3D打印零件已批量应用于大飞机生产，公司列装各类大中小激光选区熔融设备50余台，最大成型幅面达1500×1500毫米。从“造出来”到“用上去”，中国航空增材制造正在完成最关键的产业化跨越。

三、政策与资本共振：增材制造的“基建期”

论坛的热度从来不是孤立的。中商产业研究院数据显示，我国3D打印行业市场规模2025年达到700亿元，同比增长约30%，预计2026年将达862亿元。设备产量方面，2025年国内全品类3D打印设备（含消费级桌面机）产量521.1万台，同比增长52.5%，工业级金属增材装备保持高速增长，核心器件国产替代持续推进。

这些数字背后，是增材制造从“高端小众定制”向“规模化普惠制造”转型的清晰轨迹。

政策端的支撑同样密集。增材制造已明确进入多省份“十五五”规划布局。四川省将增材制造纳入全省新兴产业重点培育赛道，确立“高性能材料供给、重点装备研制、场景示范应用”的产业发展路径。核心零部件的国产替代——激光器、振镜、扫描系统——使得设备整机制造成本持续下探，钛合金粉末价格大幅回落。成本壁垒的消解，是增材制造从实验室走向产线的经济学前提。

值得关注的是本次论坛的举办地。无锡在增材制造领域已形成从材料、设备到检测认证的完整生态：飞而康提供航空级钛合金粉末与打印服务，无锡市检验检测认证研究院及国家增材制造产品质量检验检测中心提供覆盖尺寸精度、力学性能、疲劳可靠性及工业CT无损检测的全链条服务。这种“材料—装备—服务—认证”的集群化布局，正是增材制造产业化走向成熟的空间表达。