本報(bào)訊(記者屈建成 通訊員王瀟瀟) 成本大大降低,,工時(shí)大大縮短。昨天,華中科大透露,,該校機(jī)械學(xué)院張海鷗教授主導(dǎo)研發(fā)的一項(xiàng)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(duì)此,,專家們認(rèn)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(shí)驗(yàn)室制造大型機(jī)械的歷史,,并將給全球機(jī)械制造業(yè)帶來顛覆性創(chuàng)新,。 據(jù)了解,,3D打印作為一項(xiàng)前沿性的先進(jìn)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(dòng)力。然而,,常規(guī)3D打印不僅成本很貴,,且工時(shí)很長(zhǎng),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(jìn)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(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授張海鷗團(tuán)隊(duì)經(jīng)過十多年潛心攻關(guān),,獨(dú)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(shí)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(qiáng)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(jī)的成本,,可通過計(jì)算機(jī)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(dá)到2.2米長(zhǎng)約260公斤。現(xiàn)有設(shè)備已打印飛機(jī)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(xiàng)技術(shù)指標(biāo)和性能均穩(wěn)定超過傳統(tǒng)鑄件,。同時(shí),該技術(shù)以金屬絲材為原料,,材料利用率達(dá)到80%以上,,絲材料價(jià)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(shí)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(gè)兩噸重的大型金屬鑄件,,過去需要三個(gè)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(guó)研究3D打印近20年 華中科大的中國(guó)版“居里夫婦” 在華中科大,,張海鷗和王桂蘭,被喻為中國(guó)版的“居里夫婦”,。1998年,,從日本回國(guó),,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(shí)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(shí),張海鷗突發(fā)奇想,,為什么不把傳統(tǒng)分開進(jìn)行的“鑄”“鍛”“銑”合一進(jìn)行呢,。對(duì)此,王桂蘭直斥先生異想天開,。因?yàn)閹浊陙�,,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(zhēng)吵,。但吵歸吵,,負(fù)責(zé)執(zhí)行的王桂蘭帶領(lǐng)她的團(tuán)隊(duì),還是偷偷地進(jìn)行了研究,。 2010年,,王桂蘭團(tuán)隊(duì)成功完成了西飛大型飛機(jī)蒙皮熱壓成型模具,,這驗(yàn)證了張海鷗的“鑄鍛銑合一”的設(shè)想。這也是全球首次進(jìn)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(guó)制造領(lǐng)先的“東方時(shí)代”。 |