華中科技大學(xué)金屬3D打印微鑄鍛同步，飛機(jī)廠商通用電氣、空客都來搶？

據(jù)南極熊對(duì)中國(guó)3D打印技術(shù)的區(qū)域分布分析，武漢地區(qū)的3D打印技術(shù)在全國(guó)屬于佼佼者。

據(jù)長(zhǎng)江日?qǐng)?bào)2017年01月07日 報(bào)道，華中科技大學(xué)一項(xiàng)世界領(lǐng)先技術(shù)智能微鑄鍛技術(shù)引來金鳳凰。全球最大的民用飛機(jī)制造巨頭——空中客車公司與武漢天昱智能制造有限公司在華中科技大學(xué)簽署了科研項(xiàng)目合作協(xié)議，這是空客公司首次與湖北校企開展合作。
此次簽署的科研合作項(xiàng)目主要圍繞“智能微鑄鍛銑復(fù)合制造”技術(shù)（簡(jiǎn)稱“智能微鑄鍛”技術(shù)）展開，該項(xiàng)技術(shù)是金屬3D打印技術(shù)中的一種，由華中科技大學(xué)數(shù)字裝備與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室張海鷗教授及其團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)10多年研發(fā)而成。


目前，該技術(shù)取得了全球革命性突破，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)首超西方的微型邊鑄邊鍛的顛覆性原始創(chuàng)新。該項(xiàng)技術(shù)通過武漢天昱智能制造有限公司推廣應(yīng)用，已經(jīng)在發(fā)動(dòng)機(jī)、航空航天、艦船制造、核電工業(yè)、武器裝備、海洋、石化、高鐵、汽車、冶金及環(huán)保行業(yè)等實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能化。


該項(xiàng)技術(shù)通過天昱公司進(jìn)行推廣應(yīng)用和產(chǎn)能化，其中張海鷗教授任天昱公司的首席科學(xué)家。目前，該技術(shù)正在西航動(dòng)力公司、西安飛機(jī)制造公司等新產(chǎn)品開發(fā)中應(yīng)用，試制了高溫合金雙扭葉輪、鋁硅合金熱壓泵體、發(fā)動(dòng)機(jī)過渡段等零件，以及大型飛機(jī)蒙皮熱壓成形雙曲面模具、轎車翼子板沖壓成形FGM模具等，展示了廣闊的發(fā)展前景。

這項(xiàng)攻克世界難題的創(chuàng)新技術(shù)公開后，引發(fā)了全球廣泛關(guān)注，繼美國(guó)通用電氣表達(dá)了跟張海鷗團(tuán)隊(duì)合作和收購(gòu)的意向之后，空客公司也主動(dòng)接觸并促成合作。

談及吸引兩大巨頭的原因，張海鷗教授介紹說，在傳統(tǒng)制造領(lǐng)域，金屬的鑄造、鍛壓過程不僅是分離，而且還依賴成本高的巨型鍛機(jī)，使得金屬鑄鍛的流程很長(zhǎng)，污染很重，能耗很高。智能微鑄鍛技術(shù)打破這一傳統(tǒng)制造模式，創(chuàng)造性地將金屬鑄造、鍛壓技術(shù)合二為一，實(shí)現(xiàn)3D打印鍛態(tài)等軸細(xì)晶化、高均勻致密度、形狀復(fù)雜的金屬鍛件，還全面提高了制件強(qiáng)度、韌性、疲勞壽命及可靠性，解決了常規(guī)3D打印的世界性難題。

他舉例說，常規(guī)3D打印金屬零件的過程是打印算一層，鑄造算一層，鍛壓又一層，三者要分開依次進(jìn)行，即前一個(gè)步聚完了，后一個(gè)步驟方可進(jìn)行，中間還要騰出金屬冷卻的時(shí)間。而智能微鑄鍛技術(shù)可以同時(shí)進(jìn)行上述步驟，打印完成了，鑄鍛也就同時(shí)完成了�！斑@項(xiàng)技術(shù)在降低成本，提升效率方面非常明顯”。



天昱公司在3D打印領(lǐng)域所取得的驕人成績(jī)，受到了我們公司科研部門的關(guān)注，無論是站在技術(shù)還是成本的角度，它符合我們公司的長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮�！笨湛凸�司中國(guó)公司首席運(yùn)營(yíng)官馬福朗接受長(zhǎng)江日?qǐng)?bào)記者采訪表示，空客與中國(guó)航空工業(yè)合作涉及空客各個(gè)機(jī)型，包括A320、A330、A350XWB涵蓋所有的部件類型，從原材料采購(gòu)、航空基礎(chǔ)理論與實(shí)用技術(shù)研究到零部件設(shè)計(jì)與制造，大部件總裝，直至飛機(jī)總裝，到2020年，空客在中國(guó)工業(yè)合作領(lǐng)域的投資額將每年不低于10億美元。


“今天，我們與天昱公司共同啟動(dòng)科研合作項(xiàng)目，是空中客車在中國(guó)科研合作又一力作。期待著此次科研合作獲得成功，在金屬3D打印領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)新的技術(shù)突破�！瘪R福朗說道。


據(jù)了解，根據(jù)空客公司對(duì)飛機(jī)零部件的需求，將由張海鷗團(tuán)隊(duì)利用該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行研發(fā)與打印�！拔覀儗�(duì)這項(xiàng)技術(shù)非常有信心，一旦繼續(xù)獲得認(rèn)可，我們將贏得空客的零部件生產(chǎn)的訂單，同時(shí)還可能獲得更多國(guó)際民用航空巨頭的青睞�！睆埡ｚt說。


張海鷗教授團(tuán)隊(duì)在成功研發(fā)出該技術(shù)后，通過建立產(chǎn)業(yè)化基地——天昱公司進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)化和推廣。他稱，與空客的合作，除了共同啟動(dòng)科研項(xiàng)目，以使3D打印技術(shù)廣泛應(yīng)用于航空領(lǐng)域外，還將使武漢成為空客飛機(jī)零部件的供應(yīng)地，包括機(jī)翼、發(fā)動(dòng)機(jī)等等，屆時(shí)產(chǎn)值將可達(dá)上億歐元。


空客公司中國(guó)區(qū)COO弗蘭索瓦·麥瑞稱，通過合作，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，將使空客公司的制造技術(shù)取得更大的突破，繼續(xù)保持在商用飛機(jī)制造領(lǐng)域的全球領(lǐng)先地位。


目前，“智能微鑄鍛銑復(fù)合制造”已經(jīng)應(yīng)用于西航動(dòng)力公司、西安航空公司、和南方航空動(dòng)力公司新產(chǎn)品的開發(fā)，試制了高溫合金雙扭葉輪、鋁硅合金熱壓泵體、發(fā)動(dòng)機(jī)過渡段等零件，以及大型飛機(jī)蒙皮熱壓成形雙曲面模具、轎車翼子板沖壓成形FGM模具等，并在國(guó)際上受到廣泛關(guān)注。

空客究竟看中了天昱公司智能微鑄鍛技術(shù)的什么呢？對(duì)此，空客公司中國(guó)公司首席運(yùn)營(yíng)官馬福朗說，雖然很多企業(yè)在致力于研究這項(xiàng)技術(shù)，但空客公司更注重從商業(yè)角度來看待這項(xiàng)技術(shù)，考慮它是否成熟、有競(jìng)爭(zhēng)力、能產(chǎn)業(yè)化等。通過空客公司的考察，天昱公司是有這個(gè)能力的，它們的技術(shù)更有利于降低成本，并且可以更好地產(chǎn)能化。

馬福朗告訴記者，自1985年，空客公司進(jìn)入中國(guó)以來，就與中國(guó)的高校、科研院所和企業(yè)等方面開展了多項(xiàng)合作。


“據(jù)我所知，這是空客公司第一次與湖北的校企進(jìn)行合作�！瘪R福朗說道，萬事開頭難，因?yàn)榈谝淮魏献鲗?duì)合作伙伴也不夠了解，會(huì)經(jīng)歷一個(gè)遴選合作伙伴的過程，在這個(gè)過程中需要雙方建立互信、加強(qiáng)相互理解。

對(duì)于未來的合作，馬福朗表示，空客公司一直堅(jiān)持開放與合作態(tài)度，將繼續(xù)積極尋找新的合作伙伴，在湖北武漢，相信未來會(huì)有更多其他方面的合作。

    智能微鑄鍛技術(shù)優(yōu)勢(shì)在哪？制造大型金屬鑄件時(shí)間提速八倍
    智能微鑄鍛銑復(fù)合制造技術(shù)（簡(jiǎn)稱“智能微鑄鍛”技術(shù)）屬于金屬3D打印新型技術(shù)。
    它在原料方面，以金屬絲材為原料，材料利用率達(dá)到80%以上，絲材料價(jià)格成本為目前普遍使用的激光撲粉粉材的1/10左右。
    在熱源方面，使用高效廉價(jià)的電弧為熱源，成本為目前普遍使用的大多需要進(jìn)口的激光器的1/10。
    在技術(shù)構(gòu)成方面，創(chuàng)造性地將金屬鑄造、鍛壓技術(shù)合二為一，全面提高了制件強(qiáng)度、韌性、疲勞壽命及可靠性，降低設(shè)備投資和原材料成本，大幅度縮短制造流程與周期，全面解決常規(guī)3D打印成本高、工時(shí)長(zhǎng)，打印不出經(jīng)久耐用材質(zhì)的世界性難題。由于這一技術(shù)能同時(shí)控制零件的形狀尺寸和組織性能，大大縮小了產(chǎn)品周期：制造一個(gè)兩噸重的大型金屬鑄件，過去需要3個(gè)月以上，現(xiàn)在僅需10天左右。 （記者柯兵）

有網(wǎng)友評(píng)論說：
這個(gè)技術(shù)的重點(diǎn)不是3D打印，也不是3D打印飛機(jī)架構(gòu)，這些東西很早就有人做了。亮點(diǎn)是這里說的智能微鑄鍛，在打印的同時(shí)加入了鍛造，鑄鍛同時(shí)進(jìn)行。提高了打印出來的結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，就可以打印以前無法用3D打印制造的的承力構(gòu)件了，比如起落架這種。