在院纳米先导专项（A类）支持下，由福建物构所牵头，联合化学所、苏州纳米所、北京自动化所、国家纳米中心等核心单位，共同承担了纳米先导专项“3D打印制造”课题。经过近两年多的协同攻关，突破了一批具有自主知识产权的3D打印核心关键技术，形成了系列重大创新成果。其中，超快速连续数字投影打印技术、高精度多层柔性电路全打印制备技术、金属3D打印技术居于国际领先水平，并向产业下游延伸；在3D打印增材制造领域形成了从材料、装备、工艺、软件等完整的技术自主创新链，构筑了基础研究、共性关键技术、应用示范等全链条贯通的创新价值链，将为实现我国航空航天、医疗、电子等高端制造领域的“中国创造”提供可靠的技术支撑。 

　　一、超快速连续数字投影打印技术 

　　2015年，获得谷歌1亿美金投资的Carbon 3D公司其滚雪球式的成功传奇将CLIP 技术（Continuous Liquid Interface Production，连续液面生产）推向3D打印业界视野。 

　　2016年，福建物构所 在国内首次突破了可连续打印的三维物体快速成型关键技术，研发出具有自主知识产权的连续打印数字投影3D打印原理样机。他们采用一种特殊的透光、透气元件，作为树脂槽内底面的一部分固定于打印光源的照射路径上，在通入氧气或空气条件下均可实现连续的3D打印，最大打印速度超过600mm/h，在质量相当的情况下可在6分钟内打印出一个高度为60mm的三维物体，而同样物体采用传统的立体光固化成型工艺（SLA）打印则需要约10个小时，速度提高了100倍，比美国Carbon 3D公司发布的连续3D打印设备速度快约20%。此外，连续打印数字投影3D打印技术采用自主研发的3D打印树脂，与国外进口树脂相比成本从1000元/kg降低到50元/kg，而且打印强度比国外高1倍，实现了连续打印数字投影3D打印技术的全自主研发和供给，摆脱了对国外的依赖，为我国塑料行业的使用和推广奠定可行性基础。 

　　截止2016年2月4日，该项研究成果已被《光明日报》、《科技日报》、《中国青年报》、《经济日报》、《科学网》等多家媒体报道和转载，引起了国内产业界的高度关注。 

　　二、高精度多层柔性电路全打印制备技术 

　　印刷电子技术可高效环保地印制出电路、晶体管、太阳能电池等电子器件。在多种印刷电子技术中，喷墨打印可以直接将功能材料图案化来制备各种器件，因而近年来受到广泛关注。但喷墨打印的墨滴扩散问题限制了其在高精度、高集成电路领域的应用。 

　　2016年，化学所首次在喷印电路领域引入可聚合的液态薄膜作为打印基材，通过调控液态薄膜基材的流变行为和导电墨水性质，解决了液态薄膜基材对低粘度打印墨滴的包裹和封装技术难题，有效抑制了墨滴的扩散和“咖啡环”效应。进一步利用这种“液膜嵌入式打印”，采取Layer-by-Layer的直接打印方式，制备了高精度嵌入式微型电缆及高集成度的柔性透明多层电路，在60 μm透明薄膜内嵌入三层电路的集成度。研究成果发表在《先进材料》杂志上，并迅速被www.MaterialsViews.com转载，认为该工作中的“液膜嵌入式打印”是一种普适的方法，同样适用于碳纳米管、石墨烯等导电材料，对提高打印电路精度和集成度、制备超高透明嵌入式电子器件具有重要意义，并为打印制备高集成度、高精度的三维结构电路奠定了技术基础。 

　　三、金属3D打印技术 

　　金属3D打印技术在材料制备、打印工艺和技术，以及延伸应用等方面均处于国际领先地位。其创新成果主要包括：（1）自主研发真空磁悬浮熔炼制粉技术、等离子球化技术。国外制粉技术以雾化制粉为主，一般钛合金细粉得率约20-30%，粉末存在空心化和卫星球问题。福建物构所研发的高品质钛合金微细粉末得率达60-70%，彻底消除粉末的空心化和卫星球现象，粉末球形度＞99%，霍尔流动性≤50s/50g（φ2.5），开发了一系列航空用高强韧钛合金、医用抗菌钛合金。（2）激光3D打印工艺。针对激光3D打印钛合金强度高、韧性低、难以达到应用要求的技术瓶颈问题，通过激光3D打印工艺和微观结构调控技术，获得典型的a+b两相结构，而且在b相中获得纳米尺度a''增强相，从而在保持拉伸强度不低于780MPa下，延伸率超过10%，全面达到ISO 5832-3标准要求，突破高强韧TC4的3D打印技术。（3）3D打印产品应用。在飞行器重要模型研制方面，获得中国空气动力研究与发展中心高度评价；个性化医疗器械获得国家食品药品监督管理总局颁发的许可证，个性化种植基台等产品实现了临床应用，打破BEGO、ITI等国际巨头技术、专利和产品垄断。后续一系列高强韧钛合金、抗菌钛合金3D打印材料、梯度模量种植体、低模量刚性多孔结构植入物等研究，将可带动航空航天、生物医疗等行业定制化产品产业化。