沈志坚：产业标准为3D打印护航

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沈志坚，国家“千人计划”的专家，是一个嘉宾网络

人民网1月24日电(张戈)昨天，国家“千人计划”专家清华大学教授、斯德哥尔摩大学材料化学系主任沈志坚接受了人民网的采访。他说，工业标准在确保3d打印个性化材料的可靠性方面发挥着关键作用。

3d打印技术在全世界都是一个非常热门的领域，它也是实现“工业4.0”和“中国知识创造”过程中的一个重要帮助。这种技术颠覆了以前的制造方法，使得用传统方法制造难以制造甚至不可能制造的零件成为可能，这大大增加了设计的自由度。

2017年12月13日，工业和信息化部、发展和改革委员会、教育部、公安部、财政部、商务部等12个部门联合发布了《添加剂制造业产业发展行动计划(2017-2020)》。这是继第十九次全国代表大会报告后的第一个国家添加剂制造业政策文件，充分体现了国家对添加剂制造业在产业发展中的重要性和支持，将对产业发展起到积极的推动作用。

“所谓的添加剂制造，就像燕子筑巢和蜜蜂筑巢一样，必须通过堆叠材料一点一点地制造零件。而不是像传统切割一样切割材料。”沈志坚强调,“要实现3d打印的产业化，有许多技术问题需要解决，其中一个主要挑战是打印材料的稳定性。简单地说，印刷部件可能不可靠，它们能被使用吗，会有问题吗？”

在添加剂制造的材料积累过程中，会形成从毫米到纳米的特殊的跨尺度微观结构，并可能出现一些缺陷，对材料的性能产生很大的影响。人们普遍认为3d打印材料不如传统的锻造甚至铸造材料好。

由沈志坚领导的斯德哥尔摩大学团队在提高3d打印材料的性能方面取得了重大突破。印刷不锈钢不仅比锻钢好得多，而且“顺便”解决了材料科学的基本问题和在工业化道路上长期困扰研究者的问题。

材料的强度和塑性是一对对手，传统的增加强度的手段必然会降低塑性，反之亦然。3d印花不锈钢具有优异的强度和塑性。

“知道为什么，也知道为什么。提高性能的关键在于微观结构的控制。表演只是冰山一角。如果你想看到整个冰山，你需要更多来自不同背景的合作，重新组织材料科学的基本问题，实现跨学科知识的整合。”

浙江大学张泽院士和于谦研究员是我国材料科学领域的权威。他们团队的原位透射电子显微镜技术可以“看到”纳米尺度的结构变化；伯明翰大学的赵玉龙博士是英国冶金领域的传统强校，在纳米尺度的力学分析方面有着深厚的造诣。经过沈志坚的协调，三方在斯德哥尔摩举行的研讨会上一拍即合，并组成了一个跨国跨学科研究小组。经过一年多的不懈努力，纳米强韧化机制终于被揭示。

“这一成果回答了关于3d打印部件可靠性的问题，并建立了附加制造工艺、结构和性能之间的关系。下一个目标是开发3d打印材料的标准，并将这种研究方法扩展到更多3d打印材料的研发中。”沈志坚说，工业标准在确保个性化材料的可靠性方面发挥着非常重要的作用。“从材料研发的角度来看，有必要充分发挥其特殊优势，突出个性化。但是，只要是工业产品，没有标准，就不能推广。要有统一的衡量标准，就必须符合标准化。”

在3d打印行业，涉及许多跨境合作。沈志坚说，了解技术、材料和应用的人应该相互交流和理解，敞开心扉，相互融合。“相互合作，如果把不同专家的专长结合起来，就会有协同效应，所以1加1会大于2。”

来源：搜狐微门户