在航空航天等高端制造领域，大型钛合金零件的制造曾长期面临技术瓶颈。传统工艺需经过铸造、锻造、热处理及铣削等多道工序，不仅耗时耗力，材料浪费严重，成本也居高不下。这一局面因华中科技大学张海鸥教授团队的突破性研究而彻底改变。
上世纪90年代末，该团队开始探索金属3D打印技术。初期尝试激光熔化粉末路线时，发现打印件强度不足且内部缺陷较多，难以满足工业需求。经过反复试验，团队创新性地提出“铸锻铣一体化”理念：以电弧为热源，普通焊丝为原料，在打印过程中同步进行高频锤击，使晶粒细化至微米级，显著减少了气孔和裂纹。这一技术使零件的强度和韧性不仅达到甚至超越了传统锻件水平。
该技术的核心在于将铸造、锻造和铣削三道工序整合至一台设备中，实现一次成型。相比传统生产线，新设备占地面积小、能耗低、操作简便，材料利用率从不足10%跃升至90%以上，成本大幅降低。更关键的是，它能制造出带有复杂内部通道的结构件，这是传统锻造工艺无法实现的精度和自由度。
从2009年国家数控机床重大专项启动后，团队全力投入研发。2013年，首批小样件验证了技术可行性；2016年，首台实用设备通过测试，成功制造出性能达标的金属零件。这一成果迅速引起国际关注。2018年，经工信部鉴定，九位院士一致评价该技术达到国际领先水平。随后，钛合金大隔框、火箭储箱环件、飞机起落架支柱等关键部件开始批量应用该技术。
技术突破后，国外企业迅速展开求购行动。2018年底，美国某企业首次出价8亿元试图打包收购设备和技术，被团队直接拒绝。此后，对方两次提高报价至15亿和30亿元，均未成功。2020年8月，商务部和科技部联合将该技术列入《中国禁止出口限制出口技术目录》，严格控制核心工艺和设备的出口，防止技术外流。这一决策基于技术对航空航天、兵器核电等领域的战略支撑作用——国外激光粉末路线效率低、成本高，而中国原创路径已形成代际领先优势。
目前，该技术已实现多领域应用。2021年，设备用于高速磁浮列车部件制造；2022年，开始为歼-20等装备批量供应隔框环件；C919起落架支柱、卫星大型支架等也采用此技术。火箭结构段打印尺寸不断扩大，材料从钛合金扩展至高温合金、钢镁合金，打印速度和精度同步提升。国内已有五百多台设备投入使用，最大成型体积达12米×4米×3米，可满足重型运载火箭整体段制造需求。
2023年，新一代设备集成机器人臂，灵活性显著增强，在核电部件制造中成功应用耐腐蚀件。企业反馈显示，该技术降低了成本、提高了效率，废品率大幅下降。尽管国外空中客车等企业寻求有限合作，但核心工艺始终未对外转让。中国通过专利保护和出口管制，构建了全方位的技术防护体系，确保这一全球独创技术牢牢掌握在自己手中。
