华中科技大学22日宣布,该校数字装备与技术国家重点实验室张海鸥团队经10余年潜心攻关,在3D打印过程中加入锻压技术,研制出一套微铸锻同步复合设备,在全球首次以一台设备打印出具有锻件性能的高端、优质金属零件。
3D打印是一项先进制造技术,但由于没有锻造环节,制件性能及可靠性不高,目前普遍打印不出经久耐用的材质。张海鸥团队勇于挑战这一世界性难题,坚信材料需要千锤百炼,才能削铁如泥,在3D打印过程中把金属铸造、锻压技术合二为一,实现了边铸边锻等轴细晶化,大幅提高了零件强度和韧性;在制造过程中还复合铣削,降低了加工难度;通过计算机直接控制铸锻铣路径,以高效低成本的电弧为热源,在这一台设备上铸锻铣合一制造出金属锻件。
该团队用自主研制、拥有国内国际数十项发明专利技术的装备,已打印出飞机用钛合金、海洋深潜器、核电用钢等多种金属材料。专家们认为,这种微铸锻生产的零部件,各项技术指标和性能均稳定超过传统铸件。
此外,传统制造业属于铸、锻、铣分离制造,依赖大型铸、锻、铣设备,流程长、污染大、成本高。而张海鸥团队的铸锻铣一体化金属3D打印技术,将改变高能耗、重污染方式,有望开辟人类机械制造史上的绿色时代。