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机遇与挑战:西工大黄卫东教授剖析3D打印

2013-11-04 09:20
林契于宸
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  11月3日,中国济南,2013中国铸造活动周的“讲台”上,西工大长江学者、中国铸造学会第九届理事长黄卫东在大会报告中聚焦“3D打印”,讲述了“3D打印”技术对传统铸造行业带来的挑战与机遇。

  西工大3D打印技术研发特色鲜明

  3D打印学名叫增材制造技术,原理是将计算机设计出的三维模型分解成若干层平面切片,然后把“打印”材料按切片图形逐层叠加,最终“堆积”成完整的物体。

  报告中,黄卫东简要介绍了3D打印技术国内外的发展情况,并梳理了该技术的应用实例,特别是对我校在3D打印技术的研发应用情况,作了重点介绍。

  西北工业大学凝固技术国家重点实验室,是我国3D打印技术研发最出色的单位之一,主要发展名为“激光立体成形”的3D打印技术。该技术通过激光融化金属粉末,几乎可以“打印”任何形状的产品。其最大的特点是,使用的材料为金属,“打印”的产品具有极高的力学性能,能满足多种用途。

  “随着航空航天技术的发展,零件构造越来越复杂,力学性能要求越来越高,重量却要求越来越轻,通过传统工艺很难制造。而3D打印则可以满足这些需求。”黄卫东说。

  为国产大飞机C919制造中央翼缘条,是3D打印技术在航空领域应用的典型。据黄卫东介绍,中央翼缘条长达3米,是大型钛合金结构件,作为机翼的关键部件,以我国现有制造能力无法满足需求,如果向国外采购,势必影响大飞机的国产化率。西工大与中国商用飞机有限公司合作,应用激光立体成形技术解决了C919飞机钛合金结构件的制造问题。黄卫东说,这项技术在航空航天发动机等关键部件的制造上也得到了运用。

  西工大3D打印技术对零部件的修复也独树一帜。航空航天零件结构复杂、成本高昂,一旦出现瑕疵或缺损,只能整体更换,可能造成数十万、上百万元损失。而通过3D打印技术,可以用同一材料将缺损部位修补成完整形状,修复后的性能不受影响,大大节约了时间和金钱。

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