我國科技人員成功制造出世界首批3D打印鍛件

長期以來由西方國家引領的以大型裝備鑄造、鍛造、銑削分離制造高端金屬零件的歷史將被中國科學家改寫。華中科技大學今天對外宣布，由該校張海鷗教授團隊歷經10余年潛心攻關發明的“鑄鍛銑一體化”金屬3D打印技術，在3D打印技術中加入了鍛打技術，日前已成功制造出世界首批3D打印鍛件。

3D打印作為一項前沿性的先進制造技術，已成為全球新一輪科技革命和產業革命的重要推動力。然而，傳統的金屬3D打印有鑄無鍛，容易產生疏松、氣孔、未熔合等缺陷，打印不出經久耐用的材質，全球3D打印行業一直處在“模型制造”和展示階段，“中看不中用”。

為解決這一世界性難題，華中科技大學數字裝備與技術國家重點實驗室張海鷗團隊經過10多年潛心攻關，獨立研制出“微鑄鍛同步復合”設備，創造性地將已有千年歷史的金屬鑄造、鍛壓技術合二為一，實現了首超西方的微型“邊鑄邊鍛技術”，大幅提高制件強度和韌性，確保了構件的壽命和可靠性。

“鑄鍛銑一體化”技術同時解決了傳統機械制造“鍛鑄分離”和3D打印“有鑄無鍛”的難題。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%。同時，零件的形狀尺寸和組織性能可控，大大縮短產品周期：制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。該技術以金屬絲材為原料，材料利用率達到80%以上，而絲材料價格成本僅為目前普遍使用材料的十分之一左右。在熱源方面，因使用高效廉價的電弧，成本也只需進口激光器的十分之一。

據了解，“鑄鍛銑一體化”金屬3D打印技術在航空航天、海洋、核能、冶金等領域具有廣闊的應用前景。近期，西安航空發動機有限公司定制了一款發動機過渡段零件。經專家組實地考察和鑒定認為，采用新技術首次鑄鍛銑一體化高質量3D打印成形的優質鍛件，處于世界領先水平。