中国粉体网讯 5月14日，编号为B-001J的C919大飞机首次飞行试验圆满完成，这是中国商飞公司即将交付的首架C919。C919是中国拥有完全知识产权的国产大飞机，中国团队完成了100多项关键技术攻关。以金属3D打印技术为例，3D打印钛合金零件在C919中首次得到成功应用，有效降低了飞机的结构重量，延长使用寿命。提到金属3D打印，就不得不提一个人，那就是金属增材制造专家王华明院士。
王华明，金属增材制造专家，四川省泸州市合江县人。1983年毕业于四川工业学院（现西华大学），1986年获西安交通大学硕士学位，1989年获中国矿业大学博士学位。现为北京航空航天大学教授、大型金属构件增材制造国家工程实验室主任、国防科技工业激光增材制造技术研究应用中心主任，兼任中国机械工程学会增材制造分会副主任委员。长期从事大型金属构件增材制造和表面工程技术研究。2015年12月，王华明当选中国工程院信息与电子工程学部院士。
1、中国激光3D打印带头人
3D打印很神奇，把粉末状的原材料放到打印机，然后就能获得玩具、模型、汽车部件甚至是人体器官，这梦幻的场景怎能不让人畅想？有人认为3D打印技术未来会引领第四次工业革命。在3D打印领域，中国走在了世界前列：中国成为世界上唯一一个掌握激光成型钛合金大型主承力构件制造技术、并付诸实际应用的国家。
凭借着3D打印技术，中国在航空材料领域，第一次走到了世界先进水平。中国发展3D打印技术，已有20年左右，在这个领域取得了相当大的成就，目前已经具备使用激光成形超过12平方米的复杂钛合金构件的技术和能力，这对我国尖端战机的研发，有很大帮助。说起飞机钛合金大型复杂整体构件激光成形技术，必须得提一个人，那就是王华明院士，是他带领团队攻克了这一技术难关，而他也为此获得了国家技术发明奖一等奖。利用这种技术制造飞机、航空发动机等高端设备中的关键结构件，可以避免传统制造方法的缺陷，无需大型锻造模具、工业装备等，具备成本低、周期短、材料利用率高、质量可靠、性能优异等优点。
王华明院士是我国激光3D打印技术的带头人，也是我国“金属3D打印”技术领域的第一位院士。他主持了“钛合金大型复杂整体构件激光立体成型技术”项目，填补了我国该技术领域的空白，打破了西方发达国家的长期封锁，成为我国金属3D打印史上的重要里程碑。他的激光增材制造技术，为运-20、歼-15等国产大飞机和新型战斗机提供了关键受力大型部件。
“看着自己的3D打印作品像小树那样一毫米一毫米地生长，是一个非常美妙的过程。一层激光照下去，一层粉末就会迅速液化然后固化成形，层层叠加。从打印投影面积5平方米的零件，到今天打印投影面积超过16平方米的零件。现在，看着自己制造的零件可以上天入海，我觉得自己苦熬的那些日日夜夜都值了。”王华明说。
王华明院士带领团队研发的新材料3D激光增材制造技术，实现了用激光直接制造金属大型复杂构件的创新突破，使我国成为目前世界上唯一突破飞机钛合金大型主承力结构件激光快速成型技术、实现装机应用的国家。
2、做科研，既要“先进”，更要“有用”
2000年，王华明和科研团队开始攻关钛合金、超高强度钢等高性能金属大型关键构件激光增材制造技术，也就是通常所说的“金属3D打印”技术。这种方法通过计算机控制，用激光将合金粉末熔化，并跟随激光有规则地逐点逐线逐层游走移动，“像盖房子一样”逐层堆积，直接“生长”出大型金属构件。增材制造过程中激光瞬间将金属熔融，随后快速冷却凝固结晶，这样一层一层地熔化凝固堆积，就能打印出质地致密、晶体细小、成分均匀的大型金属构件。性能高、成本低、周期短是团队追求的目标。
起初，团队只有王华明和张凌云，后来又有6名研究生陆续加入并成长为团队核心骨干。2003年加入团队的张述泉回忆：“那时候做出一个A4纸大小的次承力构件，我们都高兴得不得了。”但高性能大型关键金属结构件要求得更高：零件尺寸越大，内部热应力越高，打印过程越容易变形或开裂；凝固结晶及冷却过程控制不好会导致冶金缺陷。面对世界性难题，团队开展了一次次攻关。
实验一开始，20多天不能停，24小时都要有人盯着。针对某飞机大型钛合金关键构件的需求，团队产学研紧密结合奋战3年多。工艺难度极大，要求严格，最后好不容易花了10多天打印出来，但零件内应力太高忽然开裂，只能寻找原因从头再来……颠覆性的成果绝非一蹴而就，王华明说：“解决重大问题不是靠一天两天，不能想着报奖、发论文，必须静下心来，刻苦钻研。”
作为团队带头人，王华明说，选择研究方向，既要“先进”，要瞄准和洞悉世界科技发展方向；更要“有用”，要服务国家重大需求，作出实际贡献。20多年来，王华明多次承担国家重大项目和攻关任务，每一次攻关的成果都应用于国家重大装备研制生产，现实的紧迫需求让团队一次次实现突破，走出了一条产学研结合的自主创新之路。“我们的自主创新道路，最大优势就是我国社会主义制度能够集中力量办大事。这是我们成就事业的重要法宝。”王华明深有感触。
如今，高性能大型关键金属构件激光增材制造技术成果在我国重大装备上的工程应用已呈遍地开花之势。王华明团队在不断创新突破的路上已经走了很远，但他对团队的要求一直没变：“永远瞄准国家重大需求和科技发展方向，产学研紧密结合，做出实实在在的有用成果。”
3、获2020年度杰出教学奖
杰出教学奖由教育部支持，中国教师发展基金会与陈一丹慈善公益基金共同发起设立，是目前我国高等教育教学领域的最高奖金奖项。该奖项旨在表彰在人才培养方面取得突出成绩、扎根教学一线、在国家战略性紧缺人才培养方面作出贡献、具有卓越影响力的高校教师，由高等教育教学领域的专家提名推荐。
2020年，第二届教学大师奖、杰出教学奖和创新创业英才奖颁奖典礼在华南理工大学进行。王华明院士荣获2020年度杰出教学奖。
专家评选委员会对王华明给予了高度评价：“他是中国工程院院士，他忠于党的教育事业，心系祖国国防建设大计。任教三十余载，他始终站在领域前沿，打造国之重器，科研成果直指星辰大海。坚守一颗初心，他从未离开育人岗位，培养时代英杰，躬耕讲坛手植桃李满园。他杰出的增材制造技术，更是在为中华民族增添人才！”
王华明发表获奖感言：“教师是神圣而崇高的职业，成为一名光荣的人民教师，是我的梦想，28年前的1992年，在我完成了本科、硕士、博士、博士后的学习经历以后，如愿以偿地成为了北京航空航天大学的一名教师，圆了我的教师梦。今天，被授予‘杰出教学奖’，这一沉甸甸的荣誉，是我一生莫大的荣耀，是对我过去工作的鼓励，更是对我今后工作的鞭策，在今后工作中，它将激励我更加努力，不忘立德树人的根本使命，言传身教、教书育人，努力为全面建设现代化祖国，实现中华民族的伟大复兴，培养出更多德才兼备的高素质优秀人才。”
“教师职业，是我一生的梦想。为祖国培养出更多的人才，是我一生的追求。”王华明以实际行动诠释这一理念，不论是课堂教学、实验教学，还是担任本科生班主任，他都以高度的责任心和使命感倾注于立德树人的根本任务，当选院士之后，依然坚持为本科生授课。王华明所教授的《增材制造技术》课程获批国家级精品视频公开课，他本人被评为北京市教育创新标兵，也被学生誉为“最爱戴的老师”。
参考来源：
1、中国激光3D打印带头人——王华明院士.院士来了
2、北航教师王华明荣获2020年度杰出教学奖.北京航空航天大学
3、国产大飞机C919首飞试验成功，院士抖音开讲，解读背后攻坚历程.中商网
4、王华明：永远瞄准国家重大需求和科技发展方向.光明日报
（中国粉体网编辑整理/文正）
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