3D打印技术概述 - 3D打印是一种全新的增材制造技术，实现了“所想即所得”的制造方式，正在改变产业和生活 [1][2] 核心技术：光固化3D打印 - 用于打印机器人“肌肉”的是一种全新的光固化3D打印技术，被称为“聚合生长” [6][8] - 该技术使用光作为“开关”，使液态光敏材料瞬间固化成型，打印速度比传统3D打印快20~100倍，一盘材料两三个小时即可打出各式产品 [10] - 通过算法补偿和力传感参数进行精密控制，最高精度可达2.8微米 [12] - 该技术使制造从“构件组装”走向“结构生成”，实现了几何、材料、力量和形态的一体化打印 [12] 材料与人工智能应用 - 研究中心已积累约1.2万个不同的材料配方，并建立了包含分子结构、打印表现和力学数据的数据库 [13] - 人工智能可从数据库中筛选符合性能目标的结构和配方，并通过仿真模拟验证效果 [13] - 人工智能还能在设计师指导下生成3D产品造型，并通过数字系统远程指挥打印机执行个性化任务，实现无人工厂自主生产 [16] - 材料开发可按需定制，例如用于消除静电和牙科的铸造材料，其收缩率低，精度可控制在0.05毫米 [15][16] - 新的制造模式将过去漫长的开模、备料过程缩短至一天内完成 [16] 机器人“肌肉”应用 - 3D打印可制造机器人“肌肉”，其结构呈密集晶格状，具有缓震、保护、散热、轻量化等特性，同时韧性和耐磨度强 [2][4] 消费与工业品应用 - 3D打印可按需定制并快速生产鞋、包、自行车座椅、牙齿乃至精准复刻的人脸模型等生活用品 [13] 航空航天应用 - 3D打印技术已应用于制造飞机涡喷发动机、飞机机身、汽车零部件及卫星 [17] - 3D打印卫星通过激光逐层烧结金属粉末一次性成型主体框架，再经CT检测确保质量 [17] - 为满足发射震动及太空极端温差（零下150℃至零上150℃）环境，团队自主研发了航天级高性能合金，并精准控制激光功率、扫描路径等工艺参数 [19] - 引入AI的3D智能打印和检测，配合全过程质量监控及工业CT无损探伤，确保零件内部质量达标 [19] - 3D打印实现了结构功能一体化成型，去除了传统工艺中的焊点和风险点，解决了多部件连接失效的在轨风险 [21] - 该技术将卫星零件生产周期从传统工艺的许多个月缩短至几天甚至几个小时，有助于降低卫星全生命周期成本，应对未来大规模太空计算中心建设 [21]