當前，“綠色浪潮”席卷全球，推行綠色制造技術，實現制造過程的環保、綠色化已是題中之義。而“增材制造”（即3D打印技術）在這一浪潮的影響下受到日益廣泛的關注。北京航空航天大學王華明教授及其帶領的科研團隊在大型鈦合金結構件激光直接制造技術領域取得令人矚目的成績，并且在中國航空航天裝備應用中取得了重要突破。據了解，中國成為迄今國際上唯一實現激光成形鈦合金大型主承力關鍵構件在飛機上實際應用的國家。

       據介紹，王華明教授及其科研團隊在飛機鈦合金大型整體主承力結構件激光快速成形工藝研究、工程化成套裝備研發與裝機應用關鍵技術攻關等方面取得了突破性的進展，有效解決了激光快速成形鈦合金大型整體主承力結構件“變形開裂”預防、“凝固組織和內部缺陷”控制等問題。具體的技術突破包括：提出了原創性的“熱應力離散控制”方法，為解決大型鈦合金主承力結構件激光快速成形過程零件嚴重翹曲變形與開裂難題找到了一條新路；發明了激光快速成形雙相鈦合金“特種熱處理”新工藝，獲得了綜合力學性能優異的顯微組織新形態，使激光快速成形鈦合金的綜合力學性能得到顯著提高，為提高飛機等鈦合金主承力構件的使用安全性和損傷容限性能找到了一個新的解決方法；突破了激光快速成形TA15鈦合金大型結構件內部缺陷和內部質量控制及其無損檢驗關鍵技術，飛機構件綜合力學性能達到或超過鈦合金模鍛件水平。  

       王華明教授表示，目前制約大型鈦合金結構件激光直接制造技術進一步發展的主要問題，仍然是激光成形過程“內應力控制及零件變形開裂預防”、“內部質量保障及力學性能控制”、“技術標準體系”等瓶頸難題，這些難題的存在一方面是由于該技術發展時間還不長，各方面研究工作仍處于探索階段；另一方面，則是對于該技術關鍵性基礎問題的研究和把握不夠，包括大型金屬構件激光快速成形過程內應力演化行為規律、內部組織形成規律和內部缺陷形成機理等。

       據了解，大型鈦合金結構件激光直接制造技術的優勢主要表現為：無需大型鍛造工業裝備、大型鍛造模具及鍛坯制備加工；機械加工余量小、材料利用率高、生產周期短；加工過程實現結構件“近凈成形”，只需一步完成；加工設計靈活度高，可以實現特殊功能零部件的“原位”鑄造；所制備的零件具有優異的綜合力學性能等。該技術大大降低了制造成本，提高了制造效率與加工質量，被國內外公認為是對飛機、發動機、燃氣輪機等重大工業裝備研制與生產具有重要影響的核心關鍵制造技術之一。