華中科技大學(xué)科研團(tuán)隊在3D打印技術(shù)中加入鍛壓技術(shù),研制出一套微鑄鍛同步復(fù)合設(shè)備,在全球首次打印出具有鍛件性能的高端金屬零件。該團(tuán)隊22日在武漢向媒體公布上述成果。
據(jù)介紹,該裝備已打印出長2.2米重260公斤的高性能金屬鍛件和飛機(jī)用鈦合金、海洋深潛器、核電用鋼等金屬材料,打破了3D打印行業(yè)存在的最大障礙。
3D打印已成為全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的重要推動力。然而,由于打印不出經(jīng)久耐用的材質(zhì),全球3D打印行業(yè)處在“模型制造”和展示階段。
經(jīng)過10多年攻關(guān),華中科技大學(xué)數(shù)字裝備與技術(shù)國家重點實驗室教授張海鷗帶領(lǐng)團(tuán)隊研制出微鑄鍛同步復(fù)合設(shè)備,獲國際和國內(nèi)發(fā)明專利多項。
張海鷗介紹,該裝備在3D打印過程中把金屬鑄造、鍛壓技術(shù)合二為一,實現(xiàn)了邊鑄邊鍛等軸細(xì)晶化,大幅提高了零件強(qiáng)度和韌性;在制造過程中復(fù)合銑削,降低了加工難度;通過計算機(jī)直接控制鑄鍛銑路徑,降低了設(shè)備投資和運行成本。
在零件尺寸方面,也有突破。張海鷗稱,目前德國某公司掌握著世界激光選擇性熔化3D打印金屬零件最大尺寸的技術(shù),不過均為一米以下的小型件。“我們(設(shè)備打印出來的尺寸)是他們(德國某公司)的4倍,還可以打印出與激光送粉成形和電子束送絲成形尺寸相當(dāng)?shù)牧慵!睆埡zt說。
張海鷗介紹說,該設(shè)備還可大大縮短產(chǎn)品周期:制造一個兩噸重的大型金屬鑄件,過去需要3個月以上,現(xiàn)在僅需10天左右。生產(chǎn)設(shè)備功率只需50千瓦,改變了傳統(tǒng)機(jī)械制造高能耗、重污染的生產(chǎn)方式。