全球首創(chuàng) 中國(guó)團(tuán)隊(duì)突破3d打印制件硬度難題

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日前，由華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院教授張海鷗主導(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。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。

中國(guó)教授突破3D打印制件硬度難題

3D打印技術(shù)現(xiàn)在受到國(guó)際制造業(yè)青睞，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。但由于打印缺乏鍛造這一程序，難免會(huì)有疏松、氣孔、未熔合等缺陷難以避免，抗疲勞等性能嚴(yán)重不足，使全球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，華中科技大學(xué)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，而且大大降低了設(shè)備投資和原材料成本。

據(jù)張海鷗介紹，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。正在建設(shè)的微鑄鍛銑復(fù)合制造設(shè)備能制造5.5×4.2×1.5的金屬鍛件，表面粗糙度0.02毫米，達(dá)到普通機(jī)械加工水平。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。

在零件尺寸方面也取得重大進(jìn)展，已打印出2200毫米尺寸鍛件，成功打印1800×1400×50毫米尺寸超大型零件。此前世界激光選擇性熔化3D打印金屬零件最大尺寸是德國(guó)一家公司的630毫米，均為一米以下的小型件。目前，此項(xiàng)我國(guó)自主獨(dú)創(chuàng)的國(guó)際發(fā)明專利技術(shù)裝備，不僅可以打印出4倍于上述激光3D打印最大尺寸金屬零件，而且還可以打印和激光送粉成形和電子束送絲成形尺寸相當(dāng)?shù)牧慵彩鞘澜缟衔ㄒ豢梢源蛴〕龃笮透呖煽啃阅芙饘馘懠脑霾闹圃旒夹g(shù)裝備。

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