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          來源︰網絡 王瀟瀟 2016-07-28 瀏覽次
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          日前,據華中科大透露,華中科機械學院張海鷗教授主導研發的一項金屬3D打印技術“智能微鑄鍛”,在3D打印技術中加入了鍛打技術,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打印行業存在的最大障礙,開啟了人類實驗室制造大型機械的歷史,並將給全球機械制造業帶來顛覆性創新。
          武漢首創金屬3D打印加入鍛造技術功制造出世界首批3D打印鍛件

          據了解,3D打印作為一項前沿性的先進制造技術,已經成為全球新一輪科技革命和產業革命的重要推動力。然而,常規3D打印不僅成本很貴,且工時很長,還打印不出經久耐用的材質來,一直沒有得到突飛猛進的發展。全球3D打印行業一直處在“模型制造”和展示階段。

          為解決這一世界性難題,華中科大數字裝備與技術國家重點實驗室教授張海鷗團隊經過十多年潛心攻關,獨立研制的微鑄鍛同步復合設備創造性地將已有千年歷史的人類金屬鑄造、鍛壓技術合二為一,實現了首超西方的微型邊鑄邊鍛的顛覆性原始創新,大幅提高了制件強度和韌性,提高了構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。現有設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。

          經由這種微鑄鍛生產的零部件,各項技術指標和性能均穩定超過傳統鑄件。同時,該技術以金屬絲材為原料,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。由于這一技術能同時控制零件的形狀尺寸和組織性能,大大縮小了產品周期︰制造一個兩噸重的大型金屬鑄件,過去需要三個月以上,現在僅需十天左右。

          放棄日本東京大學高薪回國研究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的高薪,來到華中科大,在3D打印領域一扎就是近20年。

          在王桂蘭眼中,先生是位多才多藝的教授。“他的歌唱得非︰。我當時就是這樣上當的。”談起當年,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。

          後來,張海鷗去了日本東京大學念博士,王桂蘭也夫唱婦隨,也去了東京大學當客座研究員。

          可能正是他的多才多藝,使得他們的3D打印研究,開闢了一條新路。2008年,他們的研究陷入困境,不知道朝何處發展。這時,張海鷗突發奇想,為什麼不把傳統分開進行的“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。當然,都只是學術的爭吵。但吵歸吵,負責執行的王桂蘭帶領她的團隊,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”的設想。這也是全球首次進行邊鑄邊鍛、鑄鍛合一的新技術。這種 “鑄鍛銑一體化”金屬3D打印技術,有望改變世界金屬零件制造歷史,出現首次由中國制造領先的“東方時代”。(記者屈建成通訊員王瀟瀟)

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