肇始于上世紀80年代中期的原型制造技術目前已經比較成熟，去年中國3D打印2億元人民幣的產值基本上都來源于此。其基本原理是，通過數字化技術，數控系統先對所要打印的模型進行細致地切分，然后再通過“打印機”將材料一層層疊加起來，就可以形成原型實物。

　　然而，和公眾的理解有所偏差的是，基于快速原型制造技術打印出來的結果只是原型樣品和模型。此外，絕大多數型號的3D打印機只能使用一種耗材，這也是其局限所在。
王華明認為，快速原型制造技術最大的用途是服務于新產品的快速設計及優化以及顧客預體驗、商業宣傳等，同時也能大大縮短產品研制和投放的市場周期，降低產品研發和制造成本。
技術制高點

　　去年全球3D打印產業的總產值是17.2億美元，不到制造業總GDP的0.01%。據中國最早從事3D打印研究的中國工程院院士盧秉恒估算，即便3D打印保持每年30%以上的速度增長，到2020年全世界3D打印產業的總產值也只有50億~60億美元。在2012年增材制造技術國際論壇上，盧秉恒也呼吁，對3D打印應保持冷靜。
為什么已經發展了近30年，而3D打印技術的產值還這么低？王華明認為，“我們固然不能以GDP論英雄，但也可以之作為參考，對3D打印的重要性我們要客觀加以認識。”

　　王華明認為，實際上第三次工業革命早已開始， 3D打印只是第三次工業革命的一個組成部分，而且有明確的細分市場。與快速原型制造技術相比，高性能金屬構件直接制造技術對于制造領域的變革性作用更加明顯。

　　據記者了解，以傳統制造方法生產金屬零件，要經過模鍛毛坯、銑削加工等工序。以JSF飛機上用的升力風扇鈦合金整體葉盤為例，其鍛件毛坯重達1500公斤，而最終零件則只有100公斤，其材料利用率只有6.67%。而利用高性能金屬構件直接制造技術，則可以合金粉末為原料，通過激光熔化、逐層堆積的方式，從零件數模一步制造出高性能、大型的復雜構件，其最終成果在實用化之前只需少量后續加工，大大降低了材料的浪費度并節省了生產時間。

　　“利用直接制造技術生產高性能、難加工的大型復雜整體構件，是先進制造技術的發展方向。”王華明認為，“它不僅可以解決一些重大裝備制造中的瓶頸問題，也是未來搶占增材制造技術戰略制高點的關鍵。”

　　據悉，該技術自1992年問世伊始就受到國內外的高度關注，但由于存在“變形開裂”預防、“力學性能”控制等瓶頸，目前美國、英國、德國等國均主要集中于不銹鋼、高溫合金等小尺寸零件的激光成形，一直未能突破大型金屬構件激光成形關鍵技術。

　　而王華明所在團隊歷經近20年研究，通過產學研合作，率先攻克了上述難題，提出了鈦合金等高活性、難加工金屬大型結構件激光直接制造成套裝備新原理，并研發出具有原創性核心技術、零件成形能力可達4000×3000×2000毫米、迄今為止世界最大的激光直接制造成套裝備。其成果已應用于大型客機等飛機的研制。

　　雖然已在國際競爭中占據了領先位置，但王華明并不滿足。他告訴記者：“現在還僅僅只是一個開始。”他表示，直接制造的核心是做材料。基于此，未來他們還將研發出更多的材料、更好的性能、更高的精度，將直接制造技術應用到更廣的領域。