神奇的3D打印租江，除了可以打印出假牙、手槍、玩具莱革、人體器官外，如今還能打印出飛機(jī)鈦合金起落架焊握、主承力框等大型關(guān)鍵構(gòu)件揣洁。北京航空航天大學(xué)激光3D打印技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)最近制作的多型鈦合金復(fù)雜大型構(gòu)件，被證明能在衛(wèi)星和火箭上使用园赴。

3D打印铭轩，學(xué)名叫“增材制造”，是一種先進(jìn)的數(shù)字制造技術(shù)宴凌。它以金屬粉薯摩、陶瓷粉、塑料等作為“墨水”惶嗓，可在計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制下蒲妹，根據(jù)三維數(shù)字模型，通過(guò)粉末熔化燒結(jié)或融絲擠出等方式逐層堆積打印材料尸粒，直接制造出三維復(fù)雜產(chǎn)品块透。

直接制造重大裝備的“高性能大型金屬構(gòu)件”是3D打印技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向。北航王華明教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)事矾，在這一領(lǐng)域已攻關(guān)近20年巍碍。他們研究出國(guó)際領(lǐng)先的“飛機(jī)鈦合金大型復(fù)雜整體構(gòu)件激光成形技術(shù)”，使我國(guó)成為目前世界上唯一突破飛機(jī)鈦合金大型主承力結(jié)構(gòu)件激光增材制造技術(shù)并實(shí)現(xiàn)裝機(jī)工程應(yīng)用的國(guó)家甥材，該項(xiàng)成果榮獲2012年度國(guó)家技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)盯另。

鈦合金大型整體構(gòu)件是飛機(jī)的重要組成部分，采用傳統(tǒng)方法制作這樣的產(chǎn)品是做“減法”：首先要制作大型鍛造模具洲赵，然后用壓力達(dá)幾萬(wàn)噸的水壓機(jī)進(jìn)行毛坯鍛造鸳惯，最后對(duì)毛坯進(jìn)行大量切削加工，90%以上的材料都要被切削浪費(fèi)掉叠萍，制造工期長(zhǎng)芝发，成本也高。

王華明團(tuán)隊(duì)發(fā)明的技術(shù)則是做“加法”：通過(guò)計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制苛谷，在自主研發(fā)的大型金屬構(gòu)件“3D打印機(jī)”中辅鲸，高功率激光束將同步輸送的合金粉末逐層熔化堆積，就可直接“生長(zhǎng)”出大型復(fù)雜高性能金屬構(gòu)件腹殿。王華明打了一個(gè)比喻独悴，這項(xiàng)技術(shù)猶如“生長(zhǎng)術(shù)”，只需要按照一定路線一層一層地添加材料锣尉，就能“生長(zhǎng)”出任意復(fù)雜形狀的零件刻炒，時(shí)間很短牢星，而且不用制造模具，更加節(jié)省材料图瘾。

我國(guó)自主研發(fā)的大型客機(jī)C919機(jī)頭工程樣機(jī)的鈦合金主風(fēng)擋整體窗框勇剃，就是王華明團(tuán)隊(duì)采用3D打印技術(shù)生產(chǎn)的，只花了55天赏晃，零件成本不足20萬(wàn)美元。若是拿到歐洲去生產(chǎn)露俏，光是鍛造模具費(fèi)就要200萬(wàn)美元施司，而且交貨期長(zhǎng)達(dá)兩年！

北航激光增材制造技術(shù)團(tuán)隊(duì)成員湯海波透露探娇，高性能大型金屬構(gòu)件激光成形技術(shù)難度很高衍周，因?yàn)榱慵叽缭酱螅蛴∵^(guò)程零件變形開(kāi)裂傾向越大撒沦。為此窍绸，北航團(tuán)隊(duì)發(fā)明了一系列3D打印新工藝及相關(guān)軟件，有效克服了金屬材料變形租藻、翹曲叮姑、開(kāi)裂等問(wèn)題。用激光打印時(shí)据悔，若每層之間熔合不牢或存在缺陷传透，將嚴(yán)重影響打印產(chǎn)品的質(zhì)量和性能，北航團(tuán)隊(duì)找到一系列技術(shù)訣竅极颓，能主動(dòng)控制打印構(gòu)件的內(nèi)部質(zhì)量和性能朱盐。此外，經(jīng)高能激光熔化的液態(tài)金屬溫度高達(dá)幾千攝氏度菠隆，周圍需要無(wú)氧兵琳、無(wú)氮等特定的氣體環(huán)境。傳統(tǒng)的做法是建一間超大的真空室骇径，把機(jī)床躯肌、打印機(jī)等全部放進(jìn)去。而北航研究人員發(fā)明了全新的裝備技術(shù)既峡，僅僅把成形的部分放在真空環(huán)境羡榴，只需與零件差不多大小的箱子模樣的成形保護(hù)室，就能有效解決氣體環(huán)境問(wèn)題运敢，設(shè)備維護(hù)便捷且造價(jià)低廉校仑。

未來(lái)幾年，本市將著力打造世界領(lǐng)先的高性能金屬構(gòu)件激光增材制造產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)集群斯身，主要面向航空捻仁、航天得鸳、航海以及電力等高端裝備制造業(yè)，持續(xù)開(kāi)展鈦合金但紫、高強(qiáng)鋼扳引、鋁合金等高性能大型關(guān)鍵金屬構(gòu)件激光增材制造關(guān)鍵技術(shù)研究，為提升我國(guó)重大工業(yè)裝備制造業(yè)水平提供技術(shù)支撐吊任。在市科委的支持下蛙府，北航的研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃與相關(guān)企業(yè)合作，組建激光增材制造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)揣交，加入該產(chǎn)業(yè)鏈树聪。

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開(kāi)資料來(lái)源于互聯(lián)網(wǎng)，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享殷靖，并不代表本站贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)胡电，也不構(gòu)成任何其他建議。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布介劫、編輯整理上傳徽惋，對(duì)此類作品本站僅提供交流平臺(tái)，不為其版權(quán)負(fù)責(zé)座韵。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻险绘、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問(wèn)題回右，請(qǐng)第一時(shí)間告知隆圆，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認(rèn)版權(quán)并按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)支付稿酬或立即刪除內(nèi)容，以保證您的權(quán)益翔烁！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn渺氧。