随着增材制造技术在航空航天、先进装备与功能器件中的应用不断深化，挤出式聚合物3D打印在几何精度、内部致密性及层间结合等方面暴露出的固有缺陷，已成为制约其工程化应用的关键瓶颈。针对这一共性难题，西安交通大学机械工程学院韩宾副教授、张琦教授团队以“缺陷”为主线，系统提出了一种面向挤出式聚合物的缺陷驱动混合增材制造（Hybrid Additive Manufacturing, HAM）总体框架，为高性能聚合物及其复合材料的可靠制造提供了新思路。

该研究突破了以往按工艺简单分类的综述范式，首次将增材减材混合制造（ASHM）、增材等材混合制造（AEHM）和多能场辅助增材制造（MFAAM）三类代表性混合路径，统一纳入“缺陷—机理—结构性能”的分析体系中。研究指出，不同混合制造路径分别对应几何失真、内部孔隙与层间弱界面等关键缺陷，通过在打印过程中引入切削、压实或外场调控，可在分子、介观与宏观多尺度上协同改善结构完整性与服役可靠性。

研究团队系统梳理了混合制造过程中材料流变、链段扩散、孔隙演化及界面重构等核心机理，建立了混合工艺选择与性能提升之间的内在关联，形成了一张面向工程应用的“工艺地图”。相关分析表明，合理设计混合制造路径，可在不牺牲成形自由度的前提下，实现聚合物构件几何精度、致密度和力学性能的同步提升。

该成果以 “Recent Advances of Defect-Driven Hybrid Additive Manufacturing of Extrusion-Based Polymers” 为题发表于国际期刊 Advanced Composites and Hybrid Materials。研究工作为聚合物增材制造从“可制造”走向“可工程应用”提供了系统化理论支撑，也为高性能结构与多功能器件的混合制造设计奠定了基础。

原文链接：https://doi.org/10.1007/s42114-025-01573-x