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中国工程院院士王华明如何看待3D打印产业发展

2015-12-09 11:42
kumsing
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  近日,中国工程院2015年院士增选工作经过两轮评审会议,各学部初选和全体院士终选等程序,共选举产生了70位新当选院士。其中,参与制造运-20、C-919等大飞机,歼-15、歼-31等新型战斗机钛合金部件,有“中国3D打印带头人”称号的王华明教授当选中国工程院信息与电子工程学部院士。

  据了解,在王华明院士的公示材料中,其研制的金属构件激光熔化沉积增材制造技术自2005年以来已在歼-15、运-20、歼-11B、歼-31、C919等7种飞机、东风XX等3种导弹、遥感24等2种卫星、FWS13等3种航空发动机和1型燃气轮机等重点型号研制生产中工程应用并发挥关键作用。

  据了解,增材制造是指采用材料逐渐累加的方法制造实体零件的技术,俗称“3D打印”,相对于传统的材料去除加工技术,是一种“自下而上”的制造方法。近20年来,增材制造技术取得快速发展,在业内拥有“快速原型制造”、“三维打印”、“实体自由制造”、快速成形、直接制造等不同称谓。

王华明

  王华明表示,我国西安交通大学、清华大学、华中科技大学及北京隆源公司等在上世纪九十年代初就开始快速成型/3D打印技术研究和工业应用,高性能金属零件激光快速成形研究也在上世纪九十年代中期开始,目前技术研发和工程应用等方面也具有国际优势。据他介绍,3D打印技术的实际应用大致分为两个层面:一是在非金属3D打印领域,3D打印技术已在新产品设计开发过程中大量应用;二是在高性能金属零件增材制造领域,我国3D打印技术拥有国际领先水平,未来发展潜力较大,如钛合金构件激光成形技术成果目前已经成立专业化企业进行生产。

  “3D打印作为一种新的制造技术,不仅是新产品研发的重要手段,更可提高装备制造技术水平和性能。每种技术都有它的适用范围。高性能金属零件的3D打印,对重大高端装备制造具有重要价值,因为它可直接生产装备中的零件。”王华明说。

  作为飞机钛合金构件制造专家,王华明对于基于3D打印技术的新材料有着深刻的理解。他认为,新材料和制造业密切结合,是装备制造业的基础,其对未来的影响会越来越大。从大的领域说,高性能金属构件的增材制造,其核心就在于控制增材制造过程获得高性能高品质材料的构件。“增材制造的目标是获得高性能构件,其制造过程必须是快速的,性能是优良的,成本是低的。我们把增材制造的方向定位于高性能材料,其领域要比钛合金大得多。”王华明说。

  “我国3D打印技术与国际先进水平的竞争,更主要的还是如何以应用为导向的技术开发和成果转化,特别是在工业领域,即如何充分发挥增材制造3D打印的优势,制造出高性能、高附加值的高端装备。”王华明表示,在这方面我国既有优势又有潜力。首先,我国高度重视发展3D打印技术,其次是我国拥有广阔的市场,第三是我国拥有一支庞大的高水平3D打印研发队伍。

  谈及增材制造3D打印与我国飞机装备制造业之间的关系,王华明认为,基于3D打印技术的高性能金属材料制造将为我国航空航天装备制造业带来比较大的价值。国家大飞机科技重大专项的实施,也为增材制造技术在航空工业的应用提供了发展机会。

  “制造业更关注发展工业装备的增材制造,而社会上则更多关注桌面3D打印技术。无论哪种关注,都有利于普及这一技术。相信经过十几亿中国人的创造,3D打印的巨大潜力会得到充分发挥。”王华明说。

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