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(圖源:新華網) |
中評社北京9月24日電/據新華網報導,《經濟參考報》9月24日刊發記者袁小康采寫的文章《數字里的新質生產力|如何做到一口氣“打印”出16平方米飛機零件?》。文章稱,在無氧密閉腔內,四根噴頭噴出金屬粉末,經高溫激光作用瞬間熔化,在噴頭的數控移動下,金屬層層堆積生長,只需要數十個小時,一個面積達16平方米的複雜形狀大型鈦合金構件就能高效成型。
這是發生在北京航空航天大學大型金屬構件增材製造國家工程實驗室成果產業化基地——北京煜鼎增材製造研究院股份有限公司(以下簡稱“煜鼎增材”)車間里的真實一幕。“金屬3D打印技術僅用一台高性能計算機、一組高精度激光頭、一個大型金屬構件增材製造數控機械平台,就能完成飛機、發動機、燃氣輪機等重大工業裝備大型複雜關鍵承力結構的快速生產。”煜鼎增材相關負責人告訴記者。
金屬激光增材製造技術(俗稱金屬3D打印技術)的核心在於,通過計算機控制激光逐層掃描,熔化同步輸送的合金粉末或絲材,層層堆積生長出三維複雜構件,從而製造出形狀各異的高質量金屬零部件。基於金屬3D打印高溫熔化和結晶過程智能控制,“傳統鑄造鍛造技術難以突破加工尺寸上的限制”“成分複雜的金屬材料大型構件難以保證成分質地均勻”等問題有了新的解決之路。
“以大型飛機機身鈦合金大型承力框為例,最大零件外廓面積往往超過10平方米。採用傳統的冶金鑄鍛技術,哪怕是壓力達到8萬噸級的超大鍛造機也沒辦法直接加工,只能分成多個小型部分,加工完再拼接。而金屬3D打印則可以直接增材成型,讓零件數量大幅減少,結構重量顯著減輕,強度尤其是韌性大幅提升,材料消耗和加工時間減少80%。”上述負責人表示。
實際上,金屬3D打印技術的出現,不僅僅是製造工藝的一次革新,更是對傳統製造理念的一次顛覆。
中國工程院院士、北京航空航天大學教授、大型金屬構件增材製造國家工程實驗室主任王華明表示,通過精確控制激光熔化金屬粉末的每一層,金屬3D打印技術實現了對材料微觀結構和化學成分的精確調控。這一技術不僅可以在應用上實現更高效更具性價比的製造工藝,同時,通過對粉末直接熔化加工,還能夠克服傳統上新型合金冶煉時成分難以均勻分布的問題。這樣不僅能保證大型金屬構件獲得晶粒細小、組織致密、成分均勻的內部品質,性能得到質的提升,而且還能利用激光熔化過程中極高的溫度和結晶條件研發出化學成分全新的金屬結構新材料。
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