沈阳自动化研究所建工程实验室：激光冲击强化和3D打印

2013-08-14 14:34

　　生产效率是传统的3倍

　　由于抓住了“投入产出比”的脉搏，3D打印技术被英国《经济学人》杂志预测为“将推动新一轮工业革命的来临”。这一具有数字化、智能化等特点的先进“复制”制造技术在民用化的同时，也悄然成为国防和军事工业的“新贵”。

　　在国防大学军事后勤与军事科技装备教研部教授李大光看来，3D打印技术可以减轻后勤保障压力。就目前来说，使用相同数量的耗材制造零件，3D打印机的生产效率是传统方法的3倍。如果在战场上有一台3D打印机，就可以及时生产出战场上消耗的武器装备和补给物资，这将大大减轻后方生产和后勤保障的压力。

　　随着“制空权”对于现代战争的意义越来越重大，各国在积极研发新一代战机的同时，3D打印技术也逐渐被吸纳运用其中。

　　上世纪八九十年代，要研发新一代战斗机至少要花10—20年的时间。美国F-15战斗机从1966年计划研发到首飞就耗时6年，F-22则花了16年；俄罗斯的苏-27耗时10年，苏-30也花了6年。

　　在传统的战斗机制造流程当中，飞机的3D模型设计好后，需要进行长期的投入来制造水压成型设备，而使用3D打印这种增材制造技术后，零件的成型速度、应用速度得以大幅度提高。

　　李大光表示，3D打印技术最突出的优点是无需机械加工或任何模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件。如果借助3D打印技术及其他信息技术，最少只需3年时间就能研制出一款新战斗机。

　　钛合金3D打印用于新机

　　在3D打印技术中，飞机钛合金大型整体关键构件激光成形技术是高端发展形势。作为最早开发钛合金3D打印技术的国家，1985年，美国就在五角大楼的主导下秘密开启了钛合金激光成形技术的研究，并在1992年公之于众。随后美国继续研发这一技术，在2002年将激光成形的钛合金零件装上战机进行试验。

　　今年1月14日，美国著名的电子束、等离子弧及电阻焊接设备制造商Sciaky公司宣布，他们已经成功掌握了使用电子束进行钛合金3D打印的制造技术。这项技术将被用于生产美国第五代隐形战斗机F-35的多个零件。

　　李大光表示，传统的武器装备生产主要是做“减”法。原材料通过切割、磨削、腐蚀、熔融等工序，除去多余部分形成零部件，然后被拼装、焊接成产品。这一过程中，将有90%的原材料被浪费掉。3D打印技术除了能够提升武器装备的研发速度，还能大幅降低武器装备的造价成本。

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