在腔体内，微波会接触腔体表面材料的电子，因此腔体材料的电阻直接决定了微波腔体的性能。腔体材料的理想电阻是零，3d打印蓝牙耳机，即超导状态。
制造超导微波
谐振腔的成本很高。3D打印有望显著降低成本，提高生产速度——但是3D打印是否会破坏材料的超导特性？在克里顿之前没人知道。
为了研究3D打印对材料超导特性的影响，克里顿团队打印了2个内壁形状复杂的谐振腔：他们选择性熔化铝粉以生成特定形状，兴义耳机，然后继续不断熔化铝粉，让熔融金属附着并成形在之前生成的毛坯上，如此这般直到完成。
这个过程既快又便宜，但是有几个潜在的问题。
首先，3D打印出来的腔体表面比较粗糙。其次，用于3D打印的铝粉和标准工业铝粉Al-6061的组分并不一样。3D打印铝粉中有占12%质量的硅粉，而标准工业铝粉中，硅粉只占0.8%的质量。3D打印铝粉包含0.118%的铁和0.003%的铜，而工业铝粉包含0.7%的铁、0.15%的铜和1.2%的镁。
之前没人知道表面粗糙度以及3D铝粉和工业铝粉的成分差异会导致什么结果。
克里顿团队决心回答这个问题。令他们吃惊的是，材料成分的差异并没有影响最终3D打印出来的微波谐振腔的超导特性。
根据克里顿团队的报道，该谐振腔在零下271.8℃进入超导状态，与理论预期一致，并且电特性与使用Al-6061工业铝粉制造的产品高度相似。“3D打印微波谐振腔的性能完全可以比拟使用Al-6061工业铝
粉生产的产品，并且3D打印导致的腔体内表面粗糙度增加没有影响最终性能。”
此外，他们抛光了其中一个3D打印腔体的内壁，将该腔体加到500℃，再自然冷却至室温。该过程使得作为杂质的硅原子被挤出材料结构。“500℃下的4小时退火处理成功将作为杂质的硅原子排除，腔体的Q值（微波能量损耗越低，Q值越高）提高了1倍。”
该研究的具有显著的潜在后继研究价值。一个可能的研究方向是在3D打印中使用更纯的铝粉，克里顿团队称，这应该可以制造出质量更高的谐振腔。另外一个方向是制造用传统制造方法无法生产的谐振腔腔
体，获得之前工程上无法实现的性能。
该研究开辟了用3D打印技术生产超导微波器件的新纪元。
专家卢秉恒观点：3D打印将如何改变未来？
当前，以信息技术与制造技术深度融合为特征的智能制造模式，正在引发整个制造业的深刻变革。作为制造业有代表性的颠覆性技术，3D打印正逐步成为世界各国抢占未来产业制高点的焦点领域。
习近|平总书记强调：“我们必须增强忧患意识，敏锐把握世界科技创新发展趋势，紧紧抓住和用好新一轮科技革命和产业变革的机遇。”当前，以信息技术与制造技术深度融合为特征的智能制造模式，正在引发整个制造业的深刻变革。要推动中国制造由大变强，实现向智能制造转型，必须了解认知3D打印和智能制造。
为此，专门采访了中国工程院院士卢秉恒。
Q：作为我国机械制造与自动化领域的著名科学家，您在国内倡导并开拓了3D打印等先进制造技术的研究。能否请您给我们介绍一下，什么是3D打印？
卢秉恒：从制造方式上看，制造技术可以分为三类。一种是等材制造，铸、锻、焊在制造过程中重量
基本不变，专业定制耳机价格，已经有3000年历史了。一种是减材制造，车铣刨磨机床通过材料的切削去除，达到设计形状，已有300年的历史。还有一种是增材制造，在制造过程中材料一点一点地累加，形成需要的形状，才30年的历史。
中国工程院院士卢秉恒3D打印就是增材制造技术，原理是将计算机设计出的三维模型分解成若干层平面切片，然后把打印材料按切片图形逐层叠加，最终堆积成完整的物体。
3D打印是一项颠覆性的创新技术，被美国自然科学基金会称为20世纪最重要的制造技术创新。麦卡锡报告列出了对人类生活有颠覆性影响的12项技术
，3D打印排在第九位，耳机手板加工，在新材料和页岩气之前。麦卡锡报告预测在2030年3D打印将在全世界达到1万亿美元左右的效益。2015年麦卡锡报告又将这一进程前移，认为增材制造2020年可达到5500亿美元的效益。
Q：您刚才说3D打印是一项颠覆性的创新技术，那么它与传统制造技术相比具有什么样的特点和优势呢？
卢秉恒：3D打印的特点和优势很多。
1.3D打印应用非常广泛
3D打印可以打印许多材料、任意复杂形状、任意批量，可以应用于各工业和生活领域，可以在车间、办公室及家里实现制造。在理论上，3D打印无处不在，无所不能。但
许多材料的打印、工艺的成熟度、打印成本、效率等尚不尽如人意，需要多学科交叉的创新研究，使之更好、更快、更廉价。
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