他是中國“金屬3D打印”領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物匕憋。
他的激光增材制造技術(shù)察遇,為運(yùn)-20威卑、殲-15等國產(chǎn)大飛機(jī)和新型戰(zhàn)斗機(jī)提供了關(guān)鍵受力大型部件,做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)菌熬。
他如何與3D打印結(jié)緣您凸?面對科研攻關(guān)的種種難題,他為什么能舉重若輕炊撕?他快樂的源泉又是什么宠宗?
今天是五一國際勞動(dòng)節(jié)。勞動(dòng)最快樂秦物,奮斗最幸福瓣硼。我們一起聽北航材料科學(xué)與工程學(xué)院王華明院士分享他的“奮斗”與“幸福”猿文。
為祖國“飛天”
王華明院士
所有的幸福都是奮斗出來的聂映。
我跟3D打印技術(shù)的緣分,可以說是始于1989年棚贾。當(dāng)時(shí)我在中科院金屬研究所讀博士后窖维,采用激光熔凝手段修復(fù)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片,發(fā)現(xiàn)修復(fù)后的葉片性能比原來好妙痹。因?yàn)榧す馊勰幚頃?huì)使材料瞬間達(dá)到高溫铸史,再快速冷卻,金屬內(nèi)部的晶粒就會(huì)非常細(xì)小怯伊,化學(xué)成分更均勻琳轿,性能自然更好。當(dāng)時(shí)我想耿芹,如果運(yùn)用激光熔凝技術(shù)制造葉片崭篡,跟傳統(tǒng)方法相比就會(huì)有質(zhì)的提升。
現(xiàn)在我們做的事吧秕,已經(jīng)持續(xù)了20多年琉闪,就是“鈦合金大型復(fù)雜整體構(gòu)件激光成形技術(shù)”的研究和應(yīng)用。2012年寇甸,我們這項(xiàng)技術(shù)獲得了國家技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)塘偎。我們很自豪地說,目前在這一領(lǐng)域我們的研究在國際上處于引領(lǐng)地位稀渊。
飛機(jī)战凿、航空發(fā)動(dòng)機(jī)等高端裝備中一些大型關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件,用傳統(tǒng)方法制造是非常困難的铐跷,代價(jià)也是巨大的媒龟。3D打印的優(yōu)勢在于,不需要開模涧兜,質(zhì)量可靠病囱,性能優(yōu)異,尤為重要的一點(diǎn)是筹飒,可以大幅實(shí)現(xiàn)零件“減重”继蚪,降低能耗簸悟。通過3D打印技術(shù),既解決了科學(xué)前沿問題杨朴,又滿足了國家重大裝備制造需求明青,實(shí)現(xiàn)“彎道超車”。
王華明在測量激光成型零件尺寸
當(dāng)然挑乓,困難和問題也是如影隨形的女责。
舉個(gè)小例子,我記得那是2007年春節(jié)创译,我們?nèi)〉昧艘恍┘夹g(shù)突破抵知,可以制作比較大型的裝備零件。開始的目標(biāo)是爭取臘月二十之前完成软族,但由于總出現(xiàn)各種問題刷喜,一直拖到除夕當(dāng)天下午。
那天互订,負(fù)責(zé)數(shù)控機(jī)床操作的張述泉買了回家過年的火車票吱肌,臨行前,他手把手教留京過年的方艷麗操作設(shè)備仰禽。加上我氮墨,團(tuán)隊(duì)技術(shù)人員剩下3個(gè)人,還有三個(gè)負(fù)責(zé)起運(yùn)零件的工人師傅吐葵,我們一起在實(shí)驗(yàn)室里度過了一個(gè)“難忘”的春節(jié)规揪。
除夕當(dāng)晚7、8點(diǎn)鐘温峭,實(shí)驗(yàn)終于成功了妥抬,零件制造完成,重量足有200公斤芍惦。由于激光3D打印溫度極高蔓摇,在制造完成后必須馬上入爐進(jìn)行熱處理,不然溫度的劇烈變化極易造成零件開裂固鹏。但是崩绑,由于尺寸不合適,師傅們用了九牛二虎之力還是無法將零件放入熱處理爐中鹰个。
那是北京第一年恢復(fù)燃放煙花爆竹寂疏,很快,過年的鞭炮聲從四面八方響起來了骏拱,我們卻進(jìn)退兩難忱徙,面對終于成功的龐然大物一般的零件,內(nèi)心不知是喜是憂。這時(shí)缭慈,家人催促回家過年的電話鈴聲也響起來了冲肖,我冷靜一會(huì)兒,告訴大家:“不管了涯捻,先回家過年”阁危。
我們最終還是沒有把零件放進(jìn)爐中,只能暫時(shí)放在實(shí)驗(yàn)室汰瘫,我和另一個(gè)老師一起走在回家的路上,除夕的校園寂然無人擂煞,只有零落的鞭炮聲混弥,我的內(nèi)心像空了一塊,又像被揉皺了对省,非常糾結(jié)蝗拿。初一早上,我吃了兩粒湯圓蒿涎,趕快趕到實(shí)驗(yàn)室哀托,發(fā)現(xiàn)零件果然裂了,裂成了三段劳秋。我當(dāng)時(shí)想仓手,這么大的零件,裂開的聲音一定像爆炸一樣玻淑,不知道有沒有人聽到董纺。
再如,3D打印大型構(gòu)件存在內(nèi)應(yīng)力大的問題宫氛,容易造成零件開裂吆律。我們嘗試了多種方法后仍然宣告失敗,最后用最簡單的物理學(xué)原理间渐,先化整為零妈务,再積零為整,實(shí)現(xiàn)了內(nèi)應(yīng)力離散东哀。
現(xiàn)在說起來钓宗,好像都十分簡單輕松,像是“事后諸葛亮”知援,但是當(dāng)時(shí)研究過程的艱辛和痛苦還是歷歷在目的次瓣。
王華明(右二)和團(tuán)隊(duì)成員查看3D打印的整體葉盤的質(zhì)量
做技術(shù)就是這樣,會(huì)遇到種種問題星自,失敗的時(shí)候會(huì)沮喪一會(huì)兒憾擒,但奮斗的過程是愉悅的,解決問題后又是非常興奮的∑叱澹看著自己的3D打印零件一毫米一毫米地長大痛倚,是一個(gè)非常美妙的過程。
2013年之后澜躺,我們慢慢從打印投影面積5平方米的零件蝉稳,到今天打印投影面積超過16平方米的零件。現(xiàn)在掘鄙,看著自己制造的零件可以上天入海耘戚,我覺得自己苦熬的那些日日夜夜都沒有白費(fèi)〔倌“飛天”收津,這是多么大的幸運(yùn)和榮光!
我的團(tuán)隊(duì)核心成員大多是80后浊伙,風(fēng)華正茂撞秋,我們享受奮斗的快樂。大家心往一處想嚣鄙,勁往一處使吻贿,用“螞蟻啃骨頭”的精神工作,一點(diǎn)一滴收獲幔时,當(dāng)然萎丘,最快樂的事情也正是在這里,為國家和民族奮斗舍屠,榮譽(yù)感美怪、自豪感自不待言。
我的團(tuán)隊(duì)同事都是如此胸牲,工作最緊張的時(shí)候大家分成兩班蒸咏,上夜班的同事好幾個(gè)月見不到太陽。劉棟才30多歲蝉蛙,頭發(fā)就都白了悬坎。方艷麗臨產(chǎn)前兩天,還堅(jiān)守在崗位上傅笨,孩子才一兩歲伸义,就帶著孩子堅(jiān)持工作。早期我們設(shè)備還不夠先進(jìn)篮啦,張述泉要蹲在地上觀察打印過程胯恤,一看就是好幾個(gè)小時(shí),連著幾年如此绰姻,沒點(diǎn)毅力枉侧、沒點(diǎn)情懷,怎么能堅(jiān)持下來!但他們就是這樣不計(jì)名利地工作榨馁,毫不在意個(gè)人得失憨栽。
張述泉告訴我,周末如果在家沒來實(shí)驗(yàn)室翼虫,就會(huì)不由自主地踱來踱去屑柔,感覺身心無處安放,這是長年每周工作7天珍剑、每天工作12小時(shí)的習(xí)慣使然掸宛。我也是如此,把自己關(guān)進(jìn)辦公室招拙,一旦開始研究問題旁涤,心里就非常充實(shí),感覺不到時(shí)間的流逝迫像。
為祖國奮斗,我很快樂误即。
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