我国科技人员成功制造出世界首批3D打印锻件

本报武汉7月22日电(王笑笑《中国青年报》、中国青年在线记者于蕾)由西方国家主导的大型设备铸造、锻造、铣削高端金属零件的悠久历史将被中国科学家改写。华中科技大学今天宣布，其教授张海鸥团队经过十多年的潜心研究，发明的“铸、锻、铣一体化”金属3D打印技术，将锻造技术融入3D打印技术，成功生产出世界上第一批3D打印锻件。

3D打印作为一种尖端的先进制造技术，已经成为世界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打印是铸造或锻造的，这容易产生诸如多孔性、多孔性和不完全熔化的缺陷，并且不能打印耐用材料。全球3D打印行业一直处于“模型制造”和“展示”阶段，“这对于观看是没有用的”。

为了解决这一世界性难题，华中科技大学数字设备与技术国家重点实验室张海鸥团队经过十几年的潜心研究，自主研发了“微铸造与锻造同步复合”设备，创造性地将具有1000年历史的金属铸造与锻造技术相结合，实现了第一个超西方的微“铸造与锻造技术”，大大提高了零件的强度和韧性，保证了零件的使用寿命和可靠性。

“铸、锻、铣一体化”技术同时解决了传统机械制造和3D打印中的“锻铸分离”和“铸无锻”问题。张海鸥介绍说，采用“铸、锻、铣一体化”技术生产的零件精度比激光三维打印高50%。同时，零件的形状和尺寸以及结构和性能都可以控制，从而大大缩短了产品周期:过去制造一个2吨重的大型金属铸件需要3个多月，但现在只需要10天左右。该技术以金属丝为原料，材料利用率达到80%以上，而金属丝材料的价格成本仅为目前常用材料的十分之一左右。在热源方面，由于使用了高效和廉价的电弧，成本只有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、冶金等领域有着广阔的应用前景。最近，Xi安航空发动机有限公司定制了一个发动机过渡部件。根据专家组的实地调研和鉴定，铸造、锻造、铣削与高质量3D打印相结合形成的高质量锻件，首次采用新技术，处于世界领先水平。