主题：北航科技进步一等奖和炒作的3D打印技术 -- nua
不再来次4万亿+8万亿，线切割机床需求有限
存量太大了
我看主要是人力成本太低
技术工人不值钱，就不舍得花钱买数控
即使买了，也不舍得花心血培训人才
发现人才也不舍得出高价
还是傻大黑粗相对好管
近日中国科学报记者从中科院西安光学精密机械研究所获悉，依托该所科研成果孵化成立的西安中科梅曼激光科技有限公司结合市场需要，在原有研发基础上实现了激光器关键技术创新突破，成功推出千瓦级光纤输出半导体激光器。 是不是王教授要的东东？填补了我国高功率光纤激光器的空白。
关键的技术包括：高功率半导体激光；半导体激光到光纤的耦合；大口径光纤等
这美国IPG的耦合技术也是前苏联的技术移植的.
这西安中科梅曼激光科技有限公司解决的可能是耦合。
探秘中国激光精密增材成形(3D打印)技术原理
2013年02月09日 11:12
来源：中国航空报
为满足极端载荷工况，航空发动机、飞机等武器装备大量采用结构－功能一体化设计的复杂型腔构件，对传统开模具以及去除式制造技术提出新挑战。譬如，轻质点阵夹芯（见图）、空间曲面多孔结构、封闭多流道等复杂构件采用传统制造技术难以实现，而且研制任务重。如何实现新型航空设计的制造和打开其“设计束缚”的枷锁，迫切需要根据3D数模无需模具、快速响应直接制造复杂结构件的增材制造技术。
根据材料在沉积时的不同状态，金属激光增材制造技术可以分为二大类：第一类，金属材料在沉积过程中实时送入熔池，这类技术以激光近净成形制造（LENS）、金属直接沉积（DMD）技术为代表，由激光在沉积区域产生熔池并高速移动，材料以粉末或丝状直接送入高温熔池，熔化后逐层沉积，称之为激光直接沉积增材成形技术，该技术只能成形出毛坯，然后依靠数控加工达到其净尺寸；第二类，金属粉末在沉积前预先铺粉，这类技术以金属直接激光烧结（DMLS）、选区激光熔化（SLM）为代表，粉末材料预先铺展在沉积区域，其层厚一般为20～100μm，利用高亮度激光按照预先规划的扫描路径轨迹逐层熔化金属粉末，直接净成形出零件，称之为激光精密增材成形技术。
激光精密增材成形技术原理，是一种基于离散堆积成形思想的先进增材制造技术，无需模具，通过把零件3D模型沿一定方向离散成一系列有序的微米量级薄层，以激光为热源，根据每层轮廓信息逐层熔化金属粉末，直接制造出任意复杂形状的净成形零件，特别适合曲面型腔、悬空薄壁以及变截面等复杂结构制造，无需数控加工，仅需热处理和表面光整零件即可使用。该技术可解决复杂金属构件的难加工、周期长等技术瓶颈，可制造出传统方法无法加工的复杂零件，具有大幅减少制造工序、缩短生产周期、降低成本等特点。
激光精密增材成形技术的发展历程从低熔点非金属粉末烧结、低熔点包覆高熔点粉末烧结、高熔点粉末直接熔化成形等阶段。由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的Carl R.Deckard在1986年最早申请专利，1988年研制成功了第一台激光增材制造设备，由DTM公司将其商业化，推出SLS Model125成形机，推出了Sintersation系列成形机。随后德国、英国、中国等国家成立一批激光粉末烧结公司，推出各自的烧结设备。
21世纪之前，激光精密增材成形主要用于蜡模、砂模等制造，为精密铸造提供模型；为成形金属零件，早期采用低熔点金属或有机黏结材料包覆金属材料，在加工过程中，低熔点材料熔化或部分熔化，但熔点较高的金属材料并不熔化，而是被熔化或部分熔化的低熔点材料包覆黏结在一起，从而形成类似于粉末冶金烧结坯件一样的原型。这种原型表面粗糙，疏松多孔，力学性能差，常常还需要经过高温重熔或渗金属填补孔隙等后处理以后才能使用。由于受CO2激光、YAG激光束流品质限制，前期金属激光精密增材成形致密度较差，难以满足复杂薄壁结构制造需求。
随着高亮度光纤激光出现，国外金属激光精密增材成形技术发展突飞猛进。近几年来，英国、德国、法国、美国、瑞典等国外发达国家先后开发GH4169、AlSi10Mg、CoCr、TC4等合金金属复杂结构的激光精密增成形设备，并开展应用基础研究。国外著名罗罗、GE、普惠、MTU、波音、EADS、空客等航空航天武器装备已利用此技术开发商业化的金属零部件。
中航工业制造所激光增材制造专业建立上世纪90年代后期，最初主要开展有机材料和覆膜陶瓷的激光快速原型技术研究。进入21世纪，尤其是“十一五”以来，激光增材制造技术获得了长足发展，研究团队不断发展壮大，重点突破了金属零件激光精密增材成形技术和装备研究。面对激光精密增材成形过程粉末球化、零件变形、设备故障、工艺不稳定等各种技术难题，激光增材成形团队针对各个难题分析其原因，抓住主要因素，从材料、软件、设备和工艺方面采取措施，历经磨难，坚韧不拔，研制出国内最大的激光精密增材成形的空间曲面多孔金属件。该团队几乎从零开始，突破了原材料、成形工艺、后续热处理、表面处理等零件整个研制工序，与设计单位共同编制和制定了金属零件的激光精密增材成形的材料和制件技术条件以及相关工艺规程和规范，为该技术在型号产品上应用奠定了坚实基础。
激光精密增材成形为解决复杂金属件制造瓶颈提供一种新方法。譬如，多孔结构件曾采用电加工、数控切削等多种传统制造技术进行试制，无法满足设计要求，已成为制约研制进程的制造技术瓶颈。针对该零件制造技术难题，中航工业制造所一边解决激光选区熔化成形设备关键难题，一边解决软件、材料和工艺等方面关键技术难题，建立国内最大的金属激光精密增材制造平台，解决了制约型号研制进程的制造技术瓶颈。激光精密增材成形技术打开了“航空设计”受制造束缚的枷锁。
产品创新是我国制造行业可持续发展的基础，而精密增材成形技术对新产品的开发速度和质量将起到十分重要的作用。激光精密增材成形技术开创了一个崭新的设计、制造概念。它以相对低的成本、高速造型、可修改性强的特点，独特的工艺过程，为提高产品的设计质量、降低成本、缩短设计及制造周期，为将产品尽快推向市场提供了有效的方法，尤其适合于复杂形状的零件。激光精密增材成形技术在航空航天、核工业、兵器等新型号研制、现役型号技术升级具有广阔的应用前景，还可应用于电子器件、生物植入、能源等我国战略新兴产业领域，对加快我国产品升级换代、坚持自主创新和转变经济发展方式具有长远战略意义。 （中航工业制造所 李怀学）
2013年02月09日 11:08
来源：中国航空报
电子速快速成形技术，是指利用计算机把零件的三维CAD模型进行分层处理，获得各层截面的二维轮廓信息并生成加工路径，以高能量密度的电子束作为热源，按照预定的加工路径，在真空室内熔化送进的丝材，逐层堆积，最终实现致密金属零件的近净成形直接制造，其优势是实现大型复杂金属零件的直接快速制造，与传统去除成形和体积成形技术思想明显不同。在进行大型整体金属结构的制造时，电子束快速成形是对现有铸造、锻造等制造技术的补充而非取代，将为飞机结构设计师提供一种全新的解决方案，尤其是在研制阶段及小批量生产时，其快速反应、无需模具的优势更为突出。
电子束快速成形技术具有一些独特的优点，主要表现在以下几个方面：研制速度快、周期短、成本低、零件性能好。电子束可以很容易达到几十千瓦级功率输出。对钛合金及铝合金，最大成形速度可以达到15kg/h；电子束快速成形在<5×10-2Pa的真空环境中进行，对处于高温状态的金属材料的保护效果更好，非常适合钛、铝等活性金属的加工；与锻造/铸造+机械加工技术相比，电子束熔丝沉积快速成形技术无需大型铸、锻模具，直接由零件CAD模型转化成近净成形的零件毛坯，无需中间态热处理和粗加工等工序；材料可节省80%～90%，可减少80%的机械加工量，缩短80%以上的生产周期；有效降低成本，对于航空航天领域的昂贵金属材料，如钛合金、铝合金、镍基合金等，成本节约尤为可观；零件内部致密，缺陷率低，钛合金超声波探伤可达AA级标准。
电子束快速成形技术是世界航空制造业的研究热点之一，飞机结构中形状异常复杂的钛合金结构如果采用锻件制造，一方面周期较长，另一方面，锻件毛坯厚度变化很大，难以保证内部质量及力学性能的均匀性；还有一些零件，在设计阶段，结构需要多次修改，而用传统方法难以适应这种快速变化。随着航空制造技术的飞速发展，对零件制造周期及成本的要求越来越高，采用电子束快速成形的方法制造复杂结构钛合金零部件可以大大加快设计-验证迭代循环，降低研制开发成本。
国外从上世纪90年代开始进行电子束快速成形技术研究，美国麻省理工学院与普惠公司进行了高温合金涡轮盘的试制，2000年以后，在航空航天飞行器结构制造方面得到了快速发展。美国航空航天局、波音公司、洛克希德·马丁公司等均参与了相关技术的测试，并计划将该技术应用于空间站、海军无人机、F-35战斗机等型号上，以降低制造成本，缩短研制周期。中航工业制造所从2006年在国内率先开展该技术的研究，经过多年艰苦努力，终于在型号应用上结出了第一批果实，在国内实现了电子束快速成形技术在飞机上的首次应用。
电子束快速成形技术是中航工业制造所重点发展的专业方向之一，受到了各方面高度关注，也被寄予了殷切的希望。中航工业制造所电子束快速成形专业拥有一支充满朝气和激情的年轻研究团队，在中航工业制造所以及高能束流加工技术国家重点实验室的全力支持下，电子束快速成形技术发展十分迅猛。2006年以来，电子束快速成形突破了丝材高速稳定熔凝技术、复杂零件路径优化技术、大型结构变形控制技术、力学性能调控技术、专用材料开发等一系列关键技术，将电子束快速成形技术研究不断推向深入，实现了从技术概念到实现装机应用，从小型原理样机到目前世界领先的电子束成形设备，以及从工艺研究到原材料开发的飞跃，逐步形成了涵盖材料、装备、技术服务全方位发展的态势，取得了瞩目的成绩：电子束快速成形钛合金零件已在飞机结构上实现应用；研制了世界领先的大型电子束快速成形设备；开发了大型整体钛合金零件的电子束快速成形工艺，使中航工业制造所在应用研究及装备开发方面走在了世界先进行列。
为了促进电子束快速成形技术的推广应用，飞机中一些复杂钛合金零件采用了电子束快速成形技术研制。伴随零件的研制，完成了大量全尺寸解剖件、随试料性能测试，各项性能指标均满足设计要求，充分验证了电子束快速成形短周期、低成本、高质量、不受零件形状限制、设计思路验证快的特点，保证了型号任务的顺利完成。另一方面，围绕项目的研究，开发出了多种快速成形专用合金材料，申请了发明专利，编制了大量技术规范及标准，初步建立了涵盖原材料、成形工艺、后处理及装备的技术体系，使电子束快速成形技术走上了规范化、专业化的发展道路。
随着我国国防科技事业的快速发展，电子束快速成形技术不但在航空航天装备方面，而且在舰船、化工、核能、汽车等领域均具有巨大的应用潜力，发展十分迅速，未来必将有更多应用了电子束快速成形技术的装备出现在捍卫国家利益的前线上。（作者单位为中航工业制造所 锁红波）
就是西安光机所出来搞得。西安做光纤激光器，武汉做碟片和应用设备。
直接搞得IPG的销售总监自己说“我都想跳槽了”哈哈
据说商飞考察了王华明团队，但是王华明团队说是要保密因此不肯公开一些技术细节，所以c919的机头框架最后选用的是西工大的激光成型技术。
歼15起落架用的就是王华明的产品，去看沈飞关于歼15的八股里面就有罗阳同志力排众议，在歼15主承力件上使用激光成型部件的报道。
另外中航这家公司有王华明团队30%股份，其中王华明自己占了20%。
从论文介绍来看应该是05，至少也是08年之前的技术，所以才会这么明显的公开。
转一个原版论文给你看看，我是不大懂了！
在国家自然科学基金“重点”及“杰出青年基金项目”、国家973计划专题、国家863计划课题、国防基础科研重大项目等的重点支持下，自1998年以来一直致力于钛合金、高温合金、耐热高强度钢、超高强度钢、金属间化合物合金等先进航空金属结构材料及其梯度材料激光熔化沉积成形工艺、成套工艺装备及工程化应用关键技术的研究，自主研制成功国内首套、具有自主知识产权的“自由平面接触／动态密封／惰性气氛保护”钛合金结构件激光快速成形成套工艺装备系统。突破了飞机钛合金次承力结构件激光熔化沉积制造工艺及装机应用关键技术，激光熔化沉积制造TC4、TA15、BT22、TC2等钛合金室温及高温拉伸、光滑疲劳等力学性能达到钛合金锻件水平，而高温持久及缺口疲劳等力学性能显著超过锻件，特别是激光熔化沉积制造角盒等飞机构件疲劳寿命大幅超过钛合金锻件对比件，独立制定出了我国首套激光熔化沉积制造飞机钛合金结构TAl5钛合金角盒、飞机座椅上下支座、腹鳍接头等飞机钛合金结构件，已成功实现在多种重点型号飞机上的应用，零件材料利用率提高了5倍、制造周期缩短了2／3、制造成本降低了1／2以上!使我国成为继美国之后(2001年)、世界上第2个掌握飞机钛合金结构件激光熔化沉积制造及装机应用技术的国家!
近期在飞机大型主承力钛合金结构件激光熔化沉积制造工艺、过程控制、长期工艺稳定性及构件质量保障等系列核心关键技术上取得了突破性进展，成功激光快速成形制造出了零件单件重量逾46kg的多种飞机大型关键钛合金结构件及尺寸达1700x360x240mm的飞机大型复杂主承力关键钛合金全尺寸构件。此外，还掌握了多性能梯度材料零件激光熔化沉积制造关键技术，激光熔化沉积制造出了Ti／TA15、TA15/TiAL、TC4/TA15／BT22、GH4141／1CR12Ni2WMoVNb、Rene95／1Crl 8Ni9Ti等多种梯度材料钛合金及TiAI金属间化合物零件样件及直径达550mm、具有快速凝固径向定向微细柱状晶梯度组织的镍基高温合金发动机涡轮盘样件。
2 难熔金属材料激光约束熔化沉积制备与成形
W、Mo、Nb、Ta等难熔金属合金及MoSi2、Nb5Si3、W5si3、T如Si3等难熔金属间化合物基合金等熔点极高的金属材料，往往只能采用粉末冶金方法制备与成型。本实验室利用激光束能量密度高而集中的特点，发明了适用于难熔金属材料铸锭与零件
快速熔化沉积成形、具有无接触污染、无电极污染、合金元素无烧损、无夹杂物、无缩孔及疏松、组织致密、无宏观偏析等突出优点的“激光约束熔铸成型新工艺”并成功应用于W基合金及W/W5Si3、W／W2Ni3Si、Mo／MoSi2等难熔金属增强难熔金属硅
化物基高温及超高温“原位”复合材料的制备及铸锭的激光约束熔炼与成型，该技术可望为难熔、高活性、高纯净合金材料的制备与零件成型开辟一条新途径。
3定向柱晶高温钛合金激光约束熔铸成形
由于高温下钛的高度化学活泼性，定向凝固过程中高温钛合金熔体几乎会与所有高温耐火材料模壳发生严重的化学反应，再加上钛合金的导热系数很低，难以抑制凝固界面前沿熔体自型壁表面的形核和难以稳定地在液一固界面前沿建立并维持定向凝
固所需的冷却速度与温度梯度，迄今为止，国内外均无法实现钛合金的定向凝固。本实验室最近发明了国际首创的“激光区域约束熔铸定向凝固柱状晶钛合金制备与成形新方法”，制备出具有几乎无发散度或低发散度挺直柱状晶组织和优异高温力学性能的定向生长柱状晶高温钛合金新材料，与等轴晶变形钛合金相比，激光约束熔铸成形柱晶钛合金高温持久寿命最大提高幅度超过一个数量级。
4钛合金激光表面改性
钛合金具有密度低，比强度高，屈强比高，耐蚀性优异、高温力学性能优异、生物相容性好等突出性能特点，在航空、航天、船舶、兵器、石化、海洋、电力、生物医学工程等具有广阔的应用前景。但钛合金也存在着摩擦系数高、耐磨性低、易粘着、
高温高速摩擦易燃(“钛火”)等固有缺点，严重限制了钛合金在航空发动机等先进国防装备中作为高温摩擦磨损运动副零部件的应用和钛合金优异力学性能潜力的发挥，由于摩擦、粘着、磨损、氧化等失效行为均起源于钛合金零件表面，因此，采用先进的表面工程技术，直接在钛合金零件表面制备一层有低摩擦系数、优异粘着磨损及磨料磨损性能、优异抗氧化性能、涂层同钛合金零件基材之问为牢固冶金结合、涂层性能及涂层厚度根据需要可灵活控制的特殊材料表面改性层，无疑是在保持钛合金固有性能优点的条件下，有效解决钛合金摩擦系数高、摩擦系数不稳定、室温耐磨性及高温耐磨性低、高温抗氧化性能低等固有性能缺点最有效的方法之一。北京航空航天大学“激光材料加工制造技术实验室”，针对航空发动机等国防装备关键钛合金零部件的工作条件，近年来一直从事钛合金激光表面合金化及激光熔覆技术表面改性技术的研究及应用，成功研究出同时具有低摩擦系数、优异耐磨性能、NiTi2、Ti5Si3FFi2Ni3Si、Ti2Ni3Si、Cr3NisSi2／Crl3Ni5$i2等金属硅化物增强金属间化合物多功能高温耐磨耐蚀涂层新材料，使钛合金耐磨性大幅提高100～790倍之多、摩擦系数降低近50％，为钛合金在航空航天、海洋、石油化工等机械装备中作为摩擦磨损关键机械运动副零部件应用奠定了耐磨涂层材料与表面工程技术基础，部分成果已在高推重比航空发动机关键高温运动副零部件上得到应用。
5 过渡金属硅化物高温耐磨耐蚀多功能涂层
航空、航天、兵器、船舶等先进国防装备中，大量关键高温运动副零部件，在高温氧化、腐蚀、热腐蚀等恶劣环境条件下承受强烈摩擦磨损作用，服役条件十分恶劣，对材料性要求十分苛刻，急需同时具有优异高温耐磨性能、优异高温抗氧化与抗热腐蚀性能、低摩擦系数、优良高温自润滑性能、优异高温摩擦学相容性及优异高温长期组织稳定性等性能配合的高温耐磨耐蚀多功能涂层新材料及其优质涂层(组织完全致密、涂层与基材问完全冶金结合)制备新技术。目前国内外广泛研究和应用的NiCr-Cr3C2，Co—WC，NiCr-Cr203，CoCr-Cr203，NiCr-A1203等热喷涂涂层，由于其材料脆性较大、对配偶摩擦副的磨损严重、摩擦学相容性差、另外，上述涂层都只能采用热喷涂等方法制备，由于涂层组织中不可避免地存在一定量的疏松、微裂纹、孔隙等缺陷、特别是涂层与零件基材之间实际上是机械结合，在接触机械应力及热应力联合作用下容易脱落现象，难以满足高推比发动机等先进国防装备中大量关键高温耐磨运动副零部件的性能要求。北京航空航天大学“激光材料制各与成形实验室”，针对高温耐磨运动副零部件的工作条件与性能要求，从摩擦学、耐磨材料与表面工程观点出发，利用过渡金属硅化物的独特物理化学性质，在国际
上提出了“过渡金属硅化物高温耐磨耐蚀多功能涂层新材料及其优质涂层激光熔覆制备技术”研究新领域，成功研究出了Cr3Si／Cr2Ni3Si、CrsSi3／CrSi、M02Ni3Si／NiSi，Ti2Ni3Si／NiTi， Crl3NisSi2，Ti5Si3／NiTi2、Ni2Si／NiSi等同时具有优异耐磨、耐蚀、耐热腐蚀、耐氧化、低摩擦、不粘金属、“反常磨损载荷特性” (磨损量几乎不随磨损载荷的的增加而变化)、“反常磨损速度特性”(磨损量随磨损滑动速度的增加而减小)、“反常磨损温度特性”(磨损量随磨损试验温度的增加而减小)等特殊性质的多
元多相过渡金属硅化物高温耐磨耐蚀多功能涂层材料新体系及其优质涂层激光熔覆制备新技术，在航空发动机、石油、化工、船舶等机械装备耐磨运动副中具有广阔的应用前景，部分研究成果已在多种先进航空发动机关键高温耐磨运动副零部件上得到
应用。
全文链接
http://www.doc88.com/p-99493371554.html
中国高能束焊掌门人获颁焊接领域的最高学术奖
2013-10-10 09:36
科技日报
巩水利：当代高能束焊掌门人
科技追梦人
32年前，一个17岁的农家少年从山西运城来到沈阳工业大学，懵懵懂懂地学起了焊接专业。
32年后，2013年6月24日，伦敦。当年那位懵懂少年，经过120多个国家4000多会员单位推荐提名，一路披荆斩棘，站在剑桥大学国王学院讲台，面对来自世界各国的240余名专家的眼光，获颁英国焊接研究所TWI2013年度布鲁克奖，成为继中国工程院院士关桥之后，第二位获得该奖项的华人。
这是焊接领域的最高学术奖。
他就是中航工业北京航空制造工程研究所副总工程师，高能束流加工技术重点实验室常务副主任巩水利。
“他接过了老一辈科研人员的旗帜，斐然的学术成就及超前的眼光，使之成为当代高能束焊掌门人。”所长张军这样点评巩水利。
激光焊接：站在了国际最前沿
“当年接到大学录取通知书，一看焊接专业，满脑子想的都是村里的烙铁匠。”一心想学物理的巩水利几乎想放弃，直到坐在课堂，才知道焊接并不简单。
经巩水利的科普，记者得知，熔化焊接仅热源就有多种变化，从最原始的炉火发展到电弧焊，氧气-乙炔焊，氩弧焊，CO2保护焊等多种，今天，焊接热源又发展到高能量密度的束流，如激光束、电子束、等离子束等。
高能束流加工技术被誉为“二十一世纪的加工技术”，是当今制造技术发展的前沿领域，并将为材料加工和制造技术带来革命性变化。
2002年，37岁的巩水利，持焊接专业博士学位，加入这个团队，很快被任命为实验室常务副主任。
在研究所的大力支持下，巩水利很快与同事确立了三个重点研究方向，即高能束流焊接与去除技术、高能束流表面工程技术、高能束流增材制造技术。
一边明确方向，一边招兵买马。
一批更年轻的才俊陆续加入方兴未艾的高能束流加工技术重点实验室。
没有设备，便自行研制;没有路径，便无数次摸索试验。
瞄准国内国外，走出去，请进来。
如今，当初确立的三个研究方向均取得长足进步：率先实现了大型复杂钛合金结构激光焊接并应用于先进飞行器整体化、轻量化长寿命和高可靠制造，使激光焊接技术站在了世界前沿，达到国际领先水平;在国内率先开展电子束熔丝成型技术研究和大型复杂金属结构激光精密选区成型制造技术研究，并将这两项技术成果首次应用于航空关键结构的制造，使该技术达到国际领先水平;积极开展表面结构功能一体化制造、超快激光制造技术研究等国际前沿技术。更重要的是组建了一支素质优良、结构合理的学术梯队。
增材制造(3D打印)：要干就干最好的
要干就干最好的。在锁红波眼里，这是巩水利使用频率最多的一句话。
目前已是增材制造负责人的他，见到记者连说了几个“没想到”。
锁红波说，七年前开启电子束增材制造前沿技术研究时，目标仅是把其当成技术储备，做一些基础性研究，却没想到，这一技术仅七年就用到航空制造上了;没想到的是，当初若不是巩水利超前的指标要求，今天就无法满足国内航空器制造的要求了;没想到，我国在航空金属结构增材制造技术应用研究方面迅速走在了世界前列。近一两年，一个名词“3D打印”横空出世，风靡世界。这个时髦的热词，学名为“增材制造”。巩水利，则是中国航空金属结构增材制造技术发展的重要推手和见证人。
实验室里，堆放着一些奇异造型的金属结构件。拿着一块由无数细小“格栅”孔组成的“鼻梁”状构件，巩水利对记者说：“这种复杂结构，靠传统加工方法很难实现。而这就需要‘3D打印’了。”
实验室设备上的屏幕显示着这样的影像：一层金属粉在激光束扫描下形成复杂的二维图形，旋即又铺上一层金属粉再经过激光扫描熔化，如此周而复始。似CT扫描，把三维立体结构变成二维结构;也像打印，在“纸面”上打印上图案后，铺上一层纸。
以激光束、电子束、等离子或离子束为热源，加热材料使之结合、直接制造零件的方法，称为高能束流快速制造，是“增材制造”领域的重要分支，多用于工业领域。
在10年前一次国际学术研讨会上，巩水利发现了“增材制造”技术。具有敏锐嗅觉的他，感觉这必是航空工业未来发展所需的一种制造技术。为保持实验室领先的竞争力，他旋即着手创建这个方向的基础研究。
“当时很多人根本不知道‘3D打印’是什么东西，人、设备更是无从谈起。”在巩水利的指导下，锁红波在一台老旧电子束焊接设备上，启动了艰难的“增材制造”基础研究。
彼时，这种尖端前沿技术各国都正在起步。
2008年，博士毕业的李怀学也加入到实验室，开始启动激光快速成型研究方向。李怀学说，增材制造之所以推动这么快，与巩总果断超前的决策密不可分。“最初做原理样机确定指标时，参考国外250mm规格，我们大胆地制定了280mm规格。报告送给巩总，不仅没得到夸奖，却得来一句话：应该做500mm规格。”
“做科研不仅要盯最前沿，而且要引领最前沿。如果觉得跨度太大，至少也要定350mm，再低就赶不上技术发展了。”巩水利这番话至今深深印刻在李怀学脑海。
经历了四年多的艰难探索，第一个大型结构件终于在2012年4月22日制成。
致力应用：我就是名推销员
拥有诸多学术头衔的巩水利还是一名优秀“推销员”。“研发的成果必须要尽快用到航空制造上，哪怕是基础预研也要有针对性。这样不仅能紧跟世界前沿技术，还要力推这些技术的快速应用。”这是巩水利的宗旨。
无论去哪里，巩水利随身带的电脑包里总会装着许多宝贝，即实验室出的实验品，逢人就推介，遇会就展示。他还自豪地说：“我就是名推销员。”
2010年底，在参加中航工业业务会时，一位设计单位总工程师介绍新产品设计，说关键地方出现问题。为保证飞机性能，必须采用大型复杂金属结构，传统制造技术遇到挑战几乎无法实现，一度成为研制的重大技术瓶颈，必须另辟蹊径。针对这一技术难题，巩水利意识到采用增材制造技术能够解决，边掏出包里一个“3D打印”小实验件给那位总工程师看，边说：“我们重点实验室拥有能够解决问题的激光增材制造技术。”
半年后，这一新技术便实现了工程应用。
“实际上，巩总对新技术的发展十分敏锐，眼光特别超前。不仅是李怀学的‘格栅’，包括电子束增材制造理念、激光熔丝窄间隙焊等，与巩总的大力推动有很大关系。”实验室支部书记孙梅告诉记者。
十几年来，在巩水利的指挥下，新的研究方向总是围绕着航空制造装备。新成果实验一出，就被巩水利快速地推销出去。“你在研究，别人也没停步。别人有盾，你就要有矛。所以我们不仅要看得准，更要用得快。”巩水利果敢而坚毅。
巩水利又把眼光瞄向了高能束流表面工程技术。“这是高能束流加工技术中一个重要的组成部分，这一技术应用可使产品防冰减阻，还可延长装备的使用寿命。”被巩水利任命为这一项目负责人的马国佳，正踌躇满志。(记者 矫阳)