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汽车锻件制造 我国科技人员成功制造出世界首批3D打印锻件

时间:2018-01-06 来源:科技新闻 点击:

本报武汉7月22日电(王潇潇 中国青年报·中青在线记者 雷宇)长期以来由西方国家引领的以大型装备铸造、锻造、铣削分离制造高端金属零件的历史将被中国科学家改写。华中科技大学今天对外宣布,由该校张海鸥教授团队历经10余年潜心攻关发明的“铸锻铣一体化”金属3D打印技术,在3D打印技术中加入了锻打技术,日前已成功制造出世界首批3D打印锻件。

3D打印作为一项前沿性的先进制造技术,已成为全球新一轮科技革命和产业革命的重要推动力。然而,传统的金属3D打印有铸无锻,容易产生疏松、气孔、未熔合等缺陷,打印不出经久耐用的材质,全球3D打印行业一直处在“模型制造”和展示阶段,“中看不中用”。

为解决这一世界性难题,华中科技大学数字装备与技术国家重点实验室张海鸥团队经过10多年潜心攻关,独立研制出“微铸锻同步复合”设备,创造性地将已有千年历史的金属铸造、锻压技术合二为一,实现了首超西方的微型“边铸边锻技术”,大幅提高制件强度和韧性,确保了构件的寿命和可靠性。

“铸锻铣一体化”技术同时解决了传统机械制造“锻铸分离”和3D打印“有铸无锻”的难题。张海鸥介绍,运用“铸锻铣一体化”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,大大缩短产品周期:制造一个两吨重的大型金属铸件,过去需要3个月以上,现在仅需10天左右。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。

据了解,“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。

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