为你骄傲 中国增材制造攻克三项“世界第一”

      作为本世纪新型的制造大国之一，我国在全球高科技领域的发展速度有目共睹。多年来，我国科研人员用自己辛勤的努力与汗水为国家的铸起了一座伟大的“科技长城”。在众多高科技行业中，3D打印更是脱颖而出，让世界为之叹服！

      今年，增材制造在我国高端产品的研发领域拥有不少“不可磨灭”的功绩，更是创造了多项世界第一。而随着我国3D打印技术的不断发展，在高端工业领域的应用也逐渐增多，如航空部件的加工制造，工业级产品的设计制造以及核工业等领域的各类应用成果，都凸显了我国增材制造技术正在迈向一个新的“台阶”！

      武汉造最大激光3D打印设备

      今年的第一项傲人成绩，就数武汉光电国家实验室（筹）完成的“大型金属零件高效激光选区熔化增材制造关键技术与装备（俗称激光3D打印技术）”了。这项技术顺利通过了湖北省科技厅成果鉴定。深度融合了信息技术和制造技术等特征的激光3D打印技术，由4台激光器同时扫描，为目前世界上效率和尺寸最大的高精度金属零件激光3D打印装备。该装备攻克了多重技术难题，解决了航空航天复杂精密金属零件在材料结构功能一体化及减重等“卡脖子”关键技术难题，实现了复杂金属零件的高精度成形、提高成形效率、缩短装备研制周期等目的。

      据悉，这项技术是由华中科技大学武汉光电国家实验室教授曾晓雁领导的激光先进制造研究团队，在国家863和自然科学基金项目等资助下，经过十年的长期努力，在SLM成形理论、工艺和装备等诸多方面取得了重要成果，特别是突破了SLM成形难以高效制备大尺寸金属零件等瓶颈，更突破了多项技术瓶颈。此前，我国在SLM技术领域与国际先进水平相比有较大差距，大部分装备依赖进口。项目率先在国际上提出并研制出成形体积为500×500×530mm3的4光束大尺寸SLM增材制造装备，它由4台500W光纤激光器、4台振镜分区同时扫描成形，成形效率和尺寸迄今为止同类设备中世界最大。

      中国航发打造世界顶级技术

      今年，由中国华中某科技大学研发的大型3D打印技术应经通过了国家验收，这说明这种世界上效率最高，打印尺寸最大的高进度金属零件加工技术已经可以进入到实际应用中。而且这种大型装备可以为我国的航空航天高精尖金属零件的研制和生产上铺平道路，甚至起到推倒”把脖子“技术瓶颈的至关重要的作用。这对中国航空发动机制造来说绝对是个好消息！

      未来这种大型3D打印技术最主要的应用就是在发动机关键金属部件上使用，比如航空发动机的叶片，航天火箭燃料泵的涡轮等加工要求精度高，加工复杂的金属件上。一次性高精度成型，无论是样品试制的时间或者直接量产时间都会成倍的缩短。尤其是现在航空航天设备都要求轻量化、可靠性要求高，寿命要长、成本更低的方向发展，所以这种大型3D打印设备的应用空间非常广泛。这回中国攻克3D激光打印技术，全称为“大型金属零件高效激光选区熔化增材制造装备“，其实是一种采用自动铺金属粉末堆叠后使用激光融化后再成型技术，简单的说就是类似于玩蜡烛一样。加工精度高，后期不需要过度加工，所以广受国际上新材料领域的追捧，不过大家也都清楚的了解到这种技术在制造大型设备领域存在成型效率低，成型尺寸小的缺陷，所以谁能率先攻克大尺寸高效率的3D打印技术，谁就可以获得领先地位。

      我国打造世界第一的3D打印铸锻焊一体化技术

      近日，由华中科技大学张海鸥教授主导研发的“铸锻铣一体化”金属3D打印技术，成功制造出了世界首批3D打印锻件。该成果有望改变世界金属零件制造的历史。业内人士表示，“铸锻铣一体化”金属3D打印技术在航空航天、海洋、核能、冶金等领域具有广阔的应用前景。由华中科技大学张海鸥教授主导研发的“铸锻铣一体化”金属3D打印技术，成功制造出了世界首批3D打印锻件。该成果有望改变世界金属零件制造的历史。

      张海鸥教授介绍，运用该技术生产零件，其精细程度比激光3D打印提高50%。同时，零件的形状尺寸和组织性能可控，大大缩小产品周期。该技术以金属丝材为原料，材料利用率达到80%以上，而丝材料价格成本仅为目前普遍使用材料的十分之一左右。在热源方面，因使用高效廉价的电弧，成本也只需进口激光器的十分之一。业内人士表示，“铸锻铣一体化”金属3D打印技术在航空航天、海洋、核能、冶金等领域具有广阔的应用前景。近期，西安航空发动机有限公司定制了一款发动机过渡段零件。经专家组实地考察和鉴定认为，采用新技术首次铸锻铣一体化高质量3D打印成形的优质锻件，处于世界领先水平。

      而更为振奋人心的是，这项技术最近就用在了我国军方最新的“王牌杀手”歼20战斗机上。据悉，目前歼-20和歼-31的部分零部件已经小批量生产，所有零部件都可以集中在一个部件上完成。这非常具有突破性，因为采用传统技术进行多部件集成生产会产生负面效果。使用“铸锻铣一体化”的3D打印新技术，所有零部件都可以在钛合金材料上完成，从而拥有非常出色的拉升强度，抗屈强度，延展性和柔韧性。专家称，与传统技术相比，使用新技术生产出来的零部件性能更稳定。

      为你骄傲 中国增材制造攻克三项“世界第一”

      预计使用3D打印技术的歼-20将会在2017年达到12架，组成一个飞行中队。新技术正在成为中国军工行业不可缺少的一部分。

      由此看来，我国的3D打印技术在工业以及高端领域可谓是绝不落后于欧美等发达国家的。在未来的持续发展中，我国是有实力在世界科技界赢得发言权的。这不仅是个人的骄傲，更是国家的骄傲！

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