3D打印|世界顶尖技术横空出世,全球仅有中国掌握,美国三次求购被拒( 三 )



3D打印成果
但是当时科技并不成熟 , 在打印的过程中会有许多的问题 , 例如材料卡在打印机里 , 又或者是打印到中途的时候材料裂开等等 , 这些都是当时金属3D打印所遇到的问题 。 堪称是高科技中的花瓶 , 而造成这一切的原因就是打印的时候没有进行锻造 , 所以当时张海鸥提出了将打印和锻造结合在一起的想法 。
在他的设想中 , 要给设备增加一个智能温度控制系统 , 在电脑上就可以通过相应的软件来对打印的过程进行检测 , 如果出了意外 , 这套温度控制系统就会自动降温或者升温来达到控制外形的目的 , 其次是常规打印的部件性能较差 , 张教授就想到了用激光来进行锻造这一道工序 , 最后在加上一个刀具部分 , 就可以进行零件的一体成型了 。
这个想法在很多人看来简直就是异想天开 , 几乎没有人赞同 , 当时金属3D打印虽然已经发展了几十年 , 但是因为没有锻造的步骤 , 制造出来的部件在可靠性上差很多 , 有着各种各样的缺陷 , 当张海鸥提出自己的想法之后 , 他的妻子觉得这是行不通的 , 但她还是了拿出了全部的积蓄支持他 , 而且亲自和他一起进行研究 。

国内机床
将3D打印和数控机床结合起来看起来很简单 , 但是到了实际操作的时候就会有一大堆的问题需要解决 。 但张海鸥不是一个轻易放弃的人 , 他为了实现这个目标 , 组建了一个小组 。 和小组的成员不分昼夜的研究 , 张海鸥的家距离实验室很近 , 但是即便如此 , 他还是觉得一来一回很浪费时间 , 所以直接从家中搬来了一张床 , 其他成员是四班倒 , 而他们则是全天在线 。
研发成功张海鸥团队在研发这台设备的时候面临着许多的难题 , 因为高端部件对于组织性能的要求相当严格 , 在工艺、原料、操作环境等方面的细节必须严格 , 仅仅是有关质量控制的文档就有五十多个 , 但是他们迎难而上 , 没有退却 , 克服了一个又一个的难题 , 在失败之中不断的摸索成长 , 最终有所成就 , 经过五年的努力 , 由张教授主导研发的 , 金属3D打印技术“智能微铸锻”面世 。
这项技术首次在3D打印中加入了锻打的技术 , 并且成功的制造出世界首批3D打印锻件 , 它可以在3D打印的时候同时对打印出来的零件进行打磨 , 而且打磨的效果也很好 , 不仅精度高 , 而且无需二次加工 , 直接一次成型 , 这对于全世界的制造业来说是一次颠覆性的创新 。 因为常规的部件制造需要经过多种步骤 , 例如造模具、锻造、粗加工、精加工等等 , 最后才能形成一个零部件 。

金属打印成品
而且在传统的机械制造中 , 浇筑之后的金属不能直接加工成为高性能的部件 , 还要通过锻打来改变金属的内部结构 , 解决寿命以及可靠性的问题 , 但是这种方法对于超大型的锻造机有着很大程度的依赖 , 而且成本也不低 。 但是这种新技术只需要将金属材料放进去 , 经过机器的打印后就可以直接出成品了 , 非常的方便 。
如今这项技术的使用范围也在不断地变大 , 可以用这种机器来制造一些更为精密的仪器 , 如今由这种新技术打印出来的金属部件 , 最大已经可以达到2.2米 , 重260公斤了 , 是全球唯一可以打印出大型可靠的技术设备 。
在二零一六年 , 那台3D打印设备打印出了全球第一批锻件 , 这些部件是铁路关键部件以及航空发动机的关键部件 , 都是非常重要的部分 。 根据宣传 , 这种方法制作的零部件要比传统锻造的部件性能更强 , 超过了锻造的部件水平 。 那么这种技术和常规的金属3D打印有什么区别呢?