中车研究院专家祝弘滨：增材制造是实现轨交装备企业轻量、智能、高效、绿色制造的重要途径

增材制造即3D打印，是以数字模型为基础，将材料逐层堆积制造出实体物品的新型制造技术，将对传统的工艺流程、生产线、工厂模式、产业链组合产生深刻影响，是制造业有代表性的颠覆技术。

世界各国都纷纷将增材制造作为未来产业发展的新增长点来看待。随着技术的不断提升，增材制造已从一般的原型制造，逐渐拓展到航空航天、医疗器械等高端装备研发制造领域。

传统模式下，标准化的产品需要在特定的工厂中集中进行大批量生产，对于维修领域的小批量老旧零部件短缺问题，采购时间长、成本昂贵。而采用3D打印制造模式，制造商或用户可以将产品的3D模型提交至3D打印工厂，就可以快速制造出想要的备件，不仅解决了短缺难题，还可大幅缩短交货时间并降低库存成本。

“增材制造特别适合复杂领域的制造，具有轻量化、一体化、降低焊缝、提高性能等优势。”在2019年中国轨道交通产业峰会上，中车研究院技术研究部高级工程师祝弘滨说。

祝弘滨

祝弘滨表示，增材制造典型的工业应用包括高性能金属零部件毛坯、高性能金属零部件修复、铸造用金属模具等。增材制造技术的优势在于无模块化、成本对技术复杂性不敏感、综合力学性能好、智能制造等。

轨道交通装备推进增材制造技术实现新产品研发、工艺试验、关键零部件试制过程中的快速原型制造，实现关键部件的多品种、小批量、柔性化制造，促进轨道交通装备绿色化、轻量化发展。

据了解，2020年，全球增材制造技术市场将达到220亿美元，其中金属增材制造市场份额将达到50%左右。

金属增材制造技术工业化应用现状来看，航空航天应用达到25%、医疗植入体达到31%、汽车领域13%、模具领域达到19%、其他工业领域达12%，“金属增材制造技术适用于轻量化、一体化、定制化、高性能需求迫切、传统工艺很难满足制造需求的工业领域。”

从轨道交通领域增材制造市场需求来看，包括：企业追求快速低成本研发、定制化多品种小批量、提高零部件性能、降低复杂零部件加工成本、零部件轻量化、零部件一体化减少焊缝质量问题、降低零部件维修成本、绿色制造、智能制造等。

“增材制造对于轨交装备企业意义在于可实现轻量化、智能化、高效化、绿色化制造。” 祝弘滨说。

在研发方面，节省定制研发件模具费和工艺开发费，降低研发成本；快速研发，提高研发效率。

在设计方面：“设计即制造”，突破设计局限；实现部件轻量化和一体化设计。

在加工方面，克服传统工艺加工缺陷，提高产品质量和稳定性，降低废品率；提高材料利用率，改良加工环境，缩短加工链条。

在制造方面，实现制造过程智能化、柔性化以及可重构；与众创设计平台结合，实现数字化制造；实现个性化定制。

在维保方面，可实现零部件增材修复，延长报废周期，实现绿色再制造，降低维修成本；备品备件快速加工，降低库存，节省物流成本。

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