曾几何时，掌控高端制造业核心数控机床制造的美日德大放厥词：“一旦我们封锁住大型机床，中国就连航母都造不出来。”那时我国90%的高端机床需要从国外进口，不仅价格昂贵，使用条件也非常苛刻。
国外机床公司在这些机床上都留有后门，不仅能收集我们的加工制造信息，而且每台设备还带有位置传感器，一旦移动就无法使用。西方国家对我国的严防死守是无处不在。
到了2010年，颠覆性的3D打印制造技术问世，美国用它打印了世界上第一辆能开的汽车Urbee，随后宣布该技术禁止出口中国。
讽刺的是仅仅到了2016年，风水轮流转，美国向我国提出采购请求，欲购买全球唯一的3D锻件打印技术，被拒后美国说：“不出售技术，出售设备也行。”最终在被我国连续拒绝三次后，美国恼羞成怒，喊出了和杨元庆同样的话“科学无国界”。
在美国“双标”的背后反映的是我国在3D打印技术上创新性的突破，一骑绝尘，让美国徒叹奈何。
同时，日本和德国听闻中国不出口这项技术，那是欢天喜地，大大松了一口气，暗地里感谢中国的不杀之恩。这是因为中国这项特殊的3D锻件打印技术如果对外敞开供应，可以让全球绝大多数机床企业破产。
为何这么说，我们先谈谈3D打印技术。
1981年，日本名古屋市工业研究所的小玉秀男发明了利用光硬化聚合物制造三维塑胶模型的方法。原理是利用液态的光敏树脂即UV 树脂，在一定波长的紫外光（250-300纳米）照射下会立刻发生聚合反应，完成固化。
小玉秀男的发明是用紫外线按照设定轨迹照射一堆光敏树脂，硬化其中一部分，形成模型，非常原始。3年后，美国人查克·赫尔更进一步，引入喷射的方式将光敏树脂层叠起来，每次薄薄地喷上一层，然后用紫外线固化一层。这种方式实现了模型多面的可调加工，自此第一台树脂增材式3D打印机问世。
到了90年代，随着3D打印机的工艺方法从单一的光敏感发展到熔融沉积，沉积材料从光敏树脂扩展到丁二烯-苯乙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚苯烯时，这种颠覆的制造工艺最终引起机加行业的关注。
尽管当时大量的自动化技术已经运用到金属加工，但所有金属产品依旧都需要经过浇铸、制造、冲压、加工等程序，并无减免。3D打印机的出现为机加行业打开了一扇全新的大门，如果金属也像树脂一样被熔融沉积，那么只用一件工具或一个喷头就能完成从金属原材料到成品全过程。
3D打印技术最流行的热源技术是激光、电子束和摩擦搅拌。激光几乎涵盖了一切金属材料，包括熔点高达上千度的镍基高温合金；电子束略逊一筹，可覆盖不锈钢、钛、铝、铜、工具钢、不锈钢等。这两种方法都是将金属分子高温分解到等离子状态后进行层叠。
第三种摩擦搅拌的方法主要应用在树脂类材料上。因为用激光、电子束不好掌握温度，容易把树脂烧焦，但用摩擦搅拌的方式产生的温度是有极限的，不会烧结材料，因为摩擦搅拌越激烈，树脂的流动性越好，达到一定临界点，这个时候再怎么搅拌都没摩擦力了，自然也就不会继续升温。
除了上面讲到的三种热喷涂3D打印技术，还有一种不需要热源的冷喷涂技术，这是一种将固态粒子高速喷射到基材表面，产生剧烈的塑性变形而沉积形成涂层的方式。冷喷涂增材对薄壁件的加工最佳，薄壁件很容易变形，冷喷涂对基体不产生热影响，没有热变形。
3D打印技术的好处有很多，因此3D打印技术很早就被各国军方给盯上了：
第一，它颠覆了传统制造工艺，简化了制造设备，精简了制造过程，不仅大大节约材料，且体积小，便于携带；
第二，能自主掌控和变更几何形状。这对于制造空心零件非常便捷和简单，航空业对3D打印技术在减轻重量方面是最感兴趣的，因为更轻的重量意味着飞行器能获得更快的速度和更低的总体燃料成本。
第三，能进行多种材料的任意组合和搭配，实现钛、钛合金等轻质金属和混合瓷砖复合材料的混搭使用，确保强度、韧性的兼顾，实现鱼和熊掌兼得。
第四，能大幅降低武器装备的造价成本。传统的生产是做“减”法，将大小远超零件尺寸的原材料通过切割、磨削等工序，除去多余部分，大约有90%的原材料会被浪费掉。
与传统工艺不同，3D打印技术做的是“加”法，从无到有，无需原胚和模具，通过层层增加材料的方法“打印”出来，整个生产过程几乎没有任何浪费。
最早将3D打印技术应用到实战的是美国，这不仅是因为美国的技术最先进，而且美国人不是在打仗，就是在打仗的路上。
阿富汗战争持续了20年之久，塔利班正面打不过美军，就指着美军的后勤保障攻击，让美军头疼不已，为了确保补给畅通和保障人员的安全，美军在这方面付出的伤亡不比正面战场少。
2010年开始，美军利用3D打印技术实现就地制造，原材料取自水瓶、牛奶罐。美军将从中回收的聚对苯二甲酸乙二醇酯熔丝制成FFF丝，用来打造设施和装备，减少后勤需求和运输，大大降低了伤亡。
第二个用到实战的是法国。2018年法国海军的一次军事演习中，“戴高乐”号航母在执行任务途中损坏了一个螺旋桨叶片。基于叶片的复杂几何形状，照常规流程是制造厂先制作模型，然后用砂模开模、浇铸、应力释放、机械加工，接着进行热处理及打磨，最后安装。这一套流程全部走完至少需要两个月的时间。法国海军使用金属3D打印技术，制造出精密金属部件，仅用时一周就完成修复。
最近的俄乌战争，无人机首次进行大规模实战，折损数量巨大，如何在战场上实现快速补充，及时恢复战斗力？修复破损的无人机无疑是最好的办法之一。
俄罗斯利用桌面型碳纤维3D打印技术，取代模压碳纤维和金属部件，辅以微米级激光检测系统，用碳纤维和凯夫拉作为增强材料，在战地实现了零部件的快速打印和无人机修复。
那么我国在3D打印技术方面，处于全球的哪个位置？
中国在3D打印技术这一领域很早就布局，并不落后于其他发达国家，相反，在一些高精尖的军工领域甚至还处于领先地位。
2012年，我国首次把3D打印列入国家863计划，2015年取得突破，开始在飞机研制上投入使用，取得了迅猛发展。给大家一组数据对比，依靠传统研制方式的歼-10从立项到装配部队用了近10年时间，而运用了3D打印技术的舰载机歼-15研发，我国仅用时3年。
随后我国战机研制以肉眼可见的速度进入快速通道，如雨后春笋，歼-20隐形战斗机、歼-31第五代战斗机、C919客机强势出击，第六代战机成飞的“银杏叶”歼-36和沈阳的“雨燕”横空出世……
究其原因，这些黑科技的背后都离不开中国独创的3D锻件打印技术。
当前全球的3D打印技术都是利用普通增材方式，替代铸造、焊接、机加工艺，制造飞机骨架、汽车零部件这些都没有问题，但如果要制造使用环境恶劣，强度要求高的锻件，例如核电站、深水潜航器、军舰和飞机发动机内部高温高压的转子等部件，就是“黔驴技穷”了。
古代制造锻件的方法是把铁烧红，然后用铁锤不断敲击，那真是千锤百炼，至少敲击3000次。这种敲击的方法能让金属的晶状体更加细化、均匀、密度，实现疲劳寿命、强度、可靠性和韧性等全面提高。
古人号称“削铁如泥”的宝剑其实就是靠锻造制成，而这里的“铁”指的是铸造的武器，强度高下立见。
现代传统的锻造方法是先制造一个几万到几十万吨压力的液压机，加上两个平整模头（平锻机），将烧红的金属像揉面一样多方捶打，巨大的力量能把晶体间的杂质硬生生挤出来。待杂质排尽，晶体细密后，放入带有特殊型面的模具，用几万吨的压力压制成我们所需要的毛胚，冷却后进行机加，非常耗费时间。
发动机是制造出来的，不是设计出来的，研发过程需要经历大量试机试验。这个过程中又会进行多次修改或调整，每一次改型都需要制造出成品验证，传统的锻造耗时长，发动机研发过程中有很大一部分时间花费在锻造的模具准备和生产加工上。
2016年，华中科技大学张海鸥教授带领团队突破性的将3D打印技术与大型铸锻件技术结合，开发出了史无前例的铸锻銑一体化金属3D打印机，即将铸造、锻造、铣削三个本该分工完成的步骤融为一体，做到保证性能达到原件水平的情况下，大幅削减生产周期和人力成本。过去制造一个2吨重的大型金属件，需要三个月以上，现在仅需十天左右，且材料利用率达到80%以上，成本为传统制造的十分之一左右。
可见铸锻銑一体化金属3D打印机是一项足以改变世界机床领域的技术，它的问世“消灭”了铸造机、锻造机、铣床（加工中心）。
如果张海鸥教授申请专利后向全球销售，显而易见必将重创美日德的机床产业，让他们的产品自此无人问津。美国知道后是三顾茅庐想要高价求购，包括安排张海鸥教授全家出国，高额奖金，都被张海鸥教授毫不犹豫地拒绝。
如今，全球步入3D打印技术的全面竞争。如果说3D打印技术有什么弊端，那就是3D打印让枪支管理变难，利用3D打印技术制造的非金属材质手枪，射程比常规枪差一些但精度相当，可射击600多次，综合性能不差，但这种手枪能让金属探测仪失效，提升了安保难度，让人防不胜防。
