本報訊(記者屈建成 通訊員王瀟瀟) 成本大大降低,工時大大縮短,。昨天,,華中科大透露,,該校機械學(xué)院張海鷗教授主導(dǎo)研發(fā)的一項金屬3D打印技術(shù)“智能微鑄鍛”,,在3D打印技術(shù)中加入了鍛打技術(shù),成功制造出世界首批3D打印鍛件,。 對此,,專家們認為,該成果打破了3D打印行業(yè)存在的最大障礙,,開啟了人類實驗室制造大型機械的歷史,,并將給全球機械制造業(yè)帶來顛覆性創(chuàng)新。 據(jù)了解,,3D打印作為一項前沿性的先進制造技術(shù),,已經(jīng)成為全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的重要推動力。然而,,常規(guī)3D打印不僅成本很貴,,且工時很長,還打印不出經(jīng)久耐用的材質(zhì)來,,一直沒有得到突飛猛進的發(fā)展,。全球3D打印行業(yè)一直處在“模型制造”和展示階段。 為解決這一世界性難題,,華中科大數(shù)字裝備與技術(shù)國家重點實驗室教授張海鷗團隊經(jīng)過十多年潛心攻關(guān),,獨立研制的微鑄鍛同步復(fù)合設(shè)備創(chuàng)造性地將已有千年歷史的人類金屬鑄造、鍛壓技術(shù)合二為一,,實現(xiàn)了首超西方的微型邊鑄邊鍛的顛覆性原始創(chuàng)新,,大幅提高了制件強度和韌性,提高了構(gòu)件的疲勞壽命和可靠性,。不僅能打印薄壁金屬零件,,而且能打印出大壁厚差的金屬零件,省去了傳統(tǒng)巨型鍛壓機的成本,,可通過計算機直接控制成形路徑,,大大降低了設(shè)備投資和原材料成本。 目前,,由“智能微鑄鍛”打印出的高性能金屬鍛件,,已達到2.2米長約260公斤。現(xiàn)有設(shè)備已打印飛機用鈦合金,、海洋深潛器,、核電用鋼等八種金屬材料。 經(jīng)由這種微鑄鍛生產(chǎn)的零部件,,各項技術(shù)指標(biāo)和性能均穩(wěn)定超過傳統(tǒng)鑄件,。同時,該技術(shù)以金屬絲材為原料,材料利用率達到80%以上,,絲材料價格成本為目前普遍使用的激光撲粉粉材的1/10左右,。由于這一技術(shù)能同時控制零件的形狀尺寸和組織性能,大大縮小了產(chǎn)品周期:制造一個兩噸重的大型金屬鑄件,,過去需要三個月以上,,現(xiàn)在僅需十天左右。 放棄日本東京大學(xué)高薪 回國研究3D打印近20年 華中科大的中國版“居里夫婦” 在華中科大,,張海鷗和王桂蘭,,被喻為中國版的“居里夫婦”。1998年,,從日本回國,,夫婦二人都開始致力于3D打印的研究。 1998年,,張海鷗和王桂蘭放棄在日本東京大學(xué)的高薪,,來到華中科大,在3D打印領(lǐng)域一扎就是近20年,。 在王桂蘭眼中,,先生是位多才多藝的教授�,!八母璩梅浅:�,。我當(dāng)時就是這樣上當(dāng)?shù)摹,!闭勂甬?dāng)年,,王桂蘭略有些羞澀。張海鷗一首“我的太陽”徹底贏得了王桂蘭的芳心,。 后來,,張海鷗去了日本東京大學(xué)念博士,王桂蘭也夫唱婦隨,,也去了東京大學(xué)當(dāng)客座研究員,。 可能正是他的多才多藝,使得他們的3D打印研究,,開辟了一條新路,。2008年,,他們的研究陷入困境,,不知道朝何處發(fā)展。這時,,張海鷗突發(fā)奇想,,為什么不把傳統(tǒng)分開進行的“鑄”“鍛”“銑”合一進行呢。對此,王桂蘭直斥先生異想天開,。因為幾千年來,,都沒有這種做法。為此,,夫婦倆還大吵了幾架,。當(dāng)然,都只是學(xué)術(shù)的爭吵,。但吵歸吵,,負責(zé)執(zhí)行的王桂蘭帶領(lǐng)她的團隊,還是偷偷地進行了研究,。 2010年,,王桂蘭團隊成功完成了西飛大型飛機蒙皮熱壓成型模具,這驗證了張海鷗的“鑄鍛銑合一”的設(shè)想,。這也是全球首次進行邊鑄邊鍛,、鑄鍛合一的新技術(shù)。這種“鑄鍛銑一體化”金屬3D打印技術(shù),,有望改變世界金屬零件制造歷史,,出現(xiàn)首次由中國制造領(lǐng)先的“東方時代”。 |