3D打印技术作为一项前瞻性和国家战略性技术，其工程应用性很强，领域跨度很大，对未来制造业，尤其是高端制造业的发展十分重要。新一代武器装备不断向高性能、高可靠性、长寿命、低成本方向发展，越来越多地采用整体结构，零件趋向复杂化、大型化。南京机电产品众多，其中不乏许多尺寸较大、结构复杂的薄壁结构件，带有复杂内流道及型腔的结构件，这些结构件应用传统工艺制造难度大、周期长、合格率低，很难满足科研生产的需求，已成为南京机电零部件制造的瓶颈性问题。为了解决这些瓶颈问题，3D打印技术被推上南京机电科研生产的“舞台”势在必行。
3D打印技术在国内外均受到重视并在很多行业领域得到了大力的推广和应用，如汽车、模具、医疗、生物、陶瓷及航空航天等领域，并得到国内政策法规的大力支持。3D打印技术是以数字化、人工智能化及新型材料应用为特征的增材制造生产方式，几乎可以成型任意形状零件，被称为未来的标志性技术之一。3D打印技术是在计算机的控制下基于增材制造原理，立体逐层堆积离散材料，进行零件原型或最终产品的成型与制造技术。该技术以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分层离散和数控成型系统，将3D实体变成若干个2D平面，利用激光束、电子束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、热塑性材料等特殊材料进行逐层堆积粘结，最终叠加成型，制造出实体产品，在一定程度上能解决一些传统加工技术无法解决的问题。而其中金属3D打印技术作为整个3D打印体系中最前沿和最有潜力的技术，是先进制造技术的重要发展方向。其在航空领域的研究推广将解决一批由于现有加工技术的先天不足而导致的产品设计、性能方面研发的空间限制，将为航空产品的科研生产提供一种新思路。
在航空航天领域，3D打印技术主要应用于制造机身结构件、飞机附件、发动机零部件等。运用3D打印技术在产品结构设计及生产时具有如下优点：（1）轻量化减重结构：利用中空夹层、薄壁加筋、镂空点阵及内置蜂窝等结构，在保证产品性能的同时最大限度的实现产品轻量化。（2）复杂内腔结构：零件的内腔形状、尺寸、布局可以根据功能需求进行自由设计，从而实现“功能优先”的设计理念。（3）整体化功能集成：对于复杂零件进行整体化功能集成可大大减少零件数量，降低装配风险，实现减重并增加可靠性。（4）快速研制与快速制造（制毛坯）：加速产品研制进程，加速迭代，可大幅度缩短复杂结构零部件的生产周期，增加材料的利用率。（5）组合制造：充分利用3D打印工艺和传统加工工艺（锻造、铸造、机械加工等）各自的优势，对复杂零件进行组合制造，实现产品和交货期的最佳匹配。（6）修复与再制造：对于生产过程中的产品加工缺陷或服役期间的磨损进行修复与再制造，恢复产品几何及力学性能，降低成本并减少能源消耗。
南京机电十分重视3D打印技术在公司内的推广与应用。结合科研生产任务，3D打印技术已经运用于南京机电难交付复杂零部件的加工生产，突破了某些瓶颈问题，解决了某些关键性工艺技术问题，实现了复杂薄壁零部件的制造。例如，现研制产品中存在传统加工手段较难实现和生产加工周期较长无法满足交付需求的零组件，如辅助动力的涡壳组件、发动机驱动泵、壳体及安装座等。可将3D打印技术运用于这些产品零件毛坯的试制生产。其中，涡壳组件属于薄壁壳体类零件，由涡壳、高压进气罩、蒙皮及接头四部分组成，材料为高温合金，该零件铸造难度大，钣金成型困难。根据涡壳组件的实际使用条件，现采用3D打印技术结合机加工艺完成涡壳组件加工。其中涡壳尺寸大，悬空结构多，3D打印时零件易发生收缩、翘曲变形，而且尺寸精度控制难度大，通过采取某些措施有效的控制了变形并保证了尺寸精度。该3D打印涡壳组件通过了性能试验，已经成功运用在航空产品中。不锈钢材料的分油盖既带有球形壳体又有复杂内流道和型腔，传统采用铸造，分块制造并进行组焊的方式，加工工艺难度大，研制周期长。现采用3D打印技术，通过成形工艺优化，实现分油盖零件的一体化制造，根据功能要求设计复杂内流道，减少了加工工序，研制周期缩短了50%，产品合格率显著提升，目前已完成交付使用。
通过快速成型方法，不仅可以快速实现精密毛坯的生产，也能够快速的响应设计更改的需求。“十三五”期间，南京机电将规划工艺实验室，筹建3D打印工作站，推进3D打印技术在南京机电产品的推广应用，并将促进南京机电产品结构设计思想的解放与提升，对未来新研产品零组件结构的设计提供了更广阔的工艺实现支持，对新一代武器装备的轻量化、高性能提供了技术支持。
