中國科學家發明金屬3D打印新技術 顛覆機械制造業

撰文:崔德興
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中國科學家張海鷗發明出金屬3D打印新技術。(科技日報)

近日,武漢華中科技大學的科學家成功研發了一項金屬3D打印新技術,成功製造出世界首批具有鍛件性能的3D打印金屬零件,更有媒體形容為3D打印技術「顛覆性突破」。

華中科技大學7月22日宣布,由該校機械學院張海鷗教授所領導的團隊,成功研發出一項金屬3D打印技術「智能微鑄鍛」,能實現「鑄鍛銑一體化」,表示在3D打印技術中加入了鍛打技術,並成功制造出世界首批3D打印鍛件。

據了解,傳統的金屬3D打印「有鑄無鍛」,容易產生疏鬆、氣孔、未熔合等缺陷,打印不出經久耐用的材質,所以金屬3D打印行業一直處於「模型製造」和展示階段。因此,張海鷗研發的新技術,能在3D金屬鑄造中同時實現鍛造,能解決傳統機械製造「鍛鑄分離」和3D打印「有鑄無鍛」的難題。

另外,張海鷗介紹,運用「鑄鍛銑一體化」技術生產零件,其精細程度比激光3D打印提高50%,零件的形狀尺寸和組織性能可控,能縮短產品週期,比如製造一個兩噸重的大型金屬鑄件,過去需要3個月以上,現在僅需10天左右。同時,材料利用率能擴大,成本也能大幅節省。對此,有專家認為,該成果打破了3D打印行業存在的最大障礙,開啟了人類實驗室制造大型機械的历史,並將為全球機械制造業帶來顛覆性創新。

目前由「智能微鑄鍛」打印出的高性能金屬鍛件,已達到2.2米長、約260公斤。現有設備已用於打印飛機用鈦合金、海洋深潛器、核電用鋼等八种金屬材料。有業內專家認為,這種微鑄鍛生產的零部件,各項技術指標和性能均穩定超過傳統鑄件。