中国“三巨头”齐聚世界3D打印大会

2013-05-22 08:53

6、下一代国产飞机的关键技术

　　在航空领域，中国激光钛合金成形技术已经得到了广泛的应用。

　　在中航成飞和沈飞的下一代战斗机的设计研发中，激光钛合金成形技术已经得到了广泛运用。通过这一技术，正在研制的两型第五代战斗机歼-20和歼-31采用钛合金的主体结构，成功降低了飞机的结构重量，提高了战机的推重比；依托激光钛合金成形造价低、速度快的特点，沈飞在一年之内连续组装出歼-15、歼-16、歼-31等多型战斗机并且进行试飞。

歼-16原型机的快速制造，很大程度上得益于钛合金3D打印的低成本和便捷

　　民用航空制造业也开始应用这一技术。目前，在西北工业大学凝固技术国家重点实验室下设的激光制造工程中心，通过激光立体成型技术为将于2014年投产，并在2016年投入运营的国产客机 C919 制造了钛合金翼梁，长度超过5米。

西北工业大学的激光制造工厂中心，一台3D打印机正在工作中

　　除了制造外，这些部件在出现问题后，也将可以使用同样的技术进行修复，而无需重新制造，这将可以节省大量用于更换受损部件的费用。

　　凭借激光钛合金成形技术，中国在航空材料科学领域第一次走在了世界先进水平的前列，并为中国航空工业的发展打下了坚实的基础。

　　二、史玉升：3D打印获国家技术发明二等奖之路

　　“只要你想得到，我们就有可能做出来。”材料学院副院长、快速制造中心主任史玉升教授如是说。

　　快速制造技术是新型的数字化添加材料成形技术。它可以使零件的设计采用最优的结构，无需顾虑后续加工问题。该技术的出现为航空航天、武器装备、汽车等高端领域结构复杂零件的快速研制带来了福音。

　　在该中心，记者看到了外观看起来像柜子，里面却分布着各种精密仪器的“立体打印机”。快速制造中心青年教师蔡道生介绍说，只要把零件的三维数据输入电脑，按下“打印”键。该装备就会使用金属、陶瓷、塑料、砂等不同的粉未材料，自动化进行生产。零件就像植物生长一样整体成形出来。

　　只要在电脑上设计出物体的三维图形，无需模具即可整体成形。这也是该装备被称为“立体打印机”的由来。在以往，制作复杂结构的大型制件一般采用分段成形、拼接成整体的方法。不但生产周期长，成本也高，制件连接处的强度也较差。而大型“立体打印机”可以解决上述问题，使生产过程变得简单。

　　2000年，该中心研发出0.4米×0.4米工作面的基于粉末床的快速制造装备；2003年，扩大到0.5米×0.5米，超过了当时代表国际先进水平的美国3D系统公司；2005年以后，工作面达到1米×1米以上，远远超过国外同类装备水平。

华中科技大学教授史玉升