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国内3D打印代表人物入选2013年工程院增选院士候选名单

  下面就简单说一下增材制造的个人观点,就是它前景的一个评价,我认为这种技术确实带有一种变革性的,短流程、低成本、数字化,高性能的制备构建制造一体化的技术。对构建的制造是重要的,尤其是这种技术一部分高性能难加工构建技术的革命。

  我觉得它的潜力应该是很大的,我用的词不合适,我觉得它是一匹千里马,增材制造和传统制造的关系下面可以讨论,就像昨天耿总说的一句话,没有合作,没有竞争,增材制造和传统制造也是一样,每一种技术都有各自的优势,并不是取代传统制造技术,但是有很多确实趋势很有用武之地。根据颜教授说到2010年增材制造的产值大概十几亿美元,国内两个亿,间接说明它的作用有待发挥。现在更多的说到第三次工业革命,我觉得第一,它绝不是划等号,至多是作为第三次工业革命的元素或者是组成部分,其实第三次工业革命已经在发生,我觉得增材制造需要提前、需要创新,也需要理性。

  王华明将激光铸造运用于飞机构件

  在传统的制造业中,飞机等大型设备都需要大型整体构件来支撑组合。过去,那样的大型整体构件仍然需要传统的锻造和机械加工方法,耗时费力。制造一个大型整体构件,首先就需要造一个模具,而这一模具的加工就需要一年多的时间。不仅如此,还要动用几万吨级的水压机来工作,甚至要建设电厂。一个大型整体构件的完成,需要几十个亿,而且经过精加工和最后成形,其中90%的材料都被切削、浪费了。

  有没有一种简单的方法呢?今年,北京航空航天大学材料科学与工程学院教授王华明及其研究团队,通过激光快速成形技术,已研制生产了我国飞机装备中迄今尺寸最大、结构最复杂的钛合金及超高强度钢等高性能关键整体构件,并在大型客机C919等飞机研制生产中得到应用,这在世界尚属首例。

  王华明教授所采用的激光快速成形技术非常巧妙。他通过计算机控制,用激光将合金粉末熔化,一层层堆积起来,“生长”出一个合金部件。这只需要一套激光设备来完成制造过程,大小部件都可以通用,任意复杂形状的零件,在这里都可以游刃有余地制造,再也没有模具的束缚。

  一束激光,有规则地在金属材料上游走,在游走的线路上,金属在神奇地“生长”着。这是一种“变革性”的低成本、快速、高效、数字化大型金属结构件先进制造技术,是国际材料工程与先进制造技术交叉学科前沿领域的热点研究方向。当下时髦的说法叫做3D打印

  其实,王华明带领的团队早在2000年就开始技术攻关,用了不到5年的时间,就突破了钛合金等高性能金属结构件激光快速成形关键技术及关键成套工艺装备技术,使我国跻身于国际上少数几个全面掌握这项技术的国家行列,并成为继美国之后世界上第二个掌握飞机钛合金结构件激光快速成形及在飞机上装机应用技术的国家。

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