中国用3D打印技术攻克歼20产量难关：美日都没成功 (ZT) - Military2版

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f****t
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如今大家相数关注于歼20的生产问题，希望能在短时间内，大家生产出来，可是难度相
当大。现代航空制造对加工要求非常高，可以用“苛求”来形容，很大程度上依赖于工
人的素质与加工设备的水平，如今各国将新的加工方式视为解决问题的突破口，中国也
进行了积极的研究。
据2016年7月的报道，由华中科技大学机械学院张海鸥教授主导研发的一项金属3D
打印技术“智能微铸锻”。一个看似普通的新闻，其实意义不小--中国成功功克制约隐
身战机产量的一大难关：大型复杂部件的加工。中国的歼20在技术上，绝对是世界一流
水平，但是它的加工制造要求也一样高，与以前的战机相比，它的许多部件不仅个头要
更大，加工要求也提高了许多，如何大量加工成了限制歼20生产的难关。从报道之中，
也谈及研发团队已开始参与大型航空复杂部件的加工研究，目标直指：歼20。
激光3D打印技术在加工复杂部件方面，拥有非常大的优势，即可降低成本，又有高
效率，可是存在质量不足的问题。它是通过激光将材料粉末堆积融化铸造出来的，存在
质地疏松、中间夹杂大量微小气泡和未融化粉末的情况不可避免，造成金属内部组织的
位移、撕裂，形成大量的缺陷和应力，这对于要求极高的航空部件无法接受的。
“智能微铸锻”技术创造性地将金属铸造、锻压技术合二为一，克服了3D打印在原
理上带来的诸多缺陷，解决制约实用性的最大问题，大幅提高了制件强度和韧性，提高
了构件的疲劳寿命和可靠性，让高标准部件也可以使用激光3D打印技术来生产了。这属
于颠覆性原始创新，美日等3D打印技术领先国家，也试图在提高质量，可是研究多年都
没有限得成功，中国实现了一次小小的超越。
该技术不仅适合于加工复杂的部件，且速度提高了许多，如制造一个2吨重的大型
金属部件，工期从过去的90天，减为10天左右，同时，以金属丝材为原料，其成本为目
前普遍使用的激光扑粉粉材的1/10左右，或者说，材料成本降9成，利用率则增加到8成
以上。热源方面使用高效廉价的电弧为热源，成本为目前普遍使用的大多需要进口的激
光器的1/10。
这一技术为张海鸥团队经过十多年潜心攻关才取得有成果，目前也刚刚突破，具体
实用等尚继续需要进一步的研究，其实就是要造更大的设备，但是已应用的效果已相当
喜人。报道时，打印出的高性能金属锻件，已达到2.2米长，重约260公斤，具备打印
1800×1400×50毫米尺寸超大型零件的能力。现有设备已打印飞机用钛合金、海洋深潜
器、核电用钢等八种金属材料。
报道中称，正在建设的微铸锻铣复合制造设备能制造5.5×4.2×1.5的金属锻件，
这个单位自然为“米”，大家可以想象一下，可以用生产多大的部件，而且它表面粗糙
度0.02毫米，达到普通机械加工水平。考虑到时间关系，目前应已建成了，即便没建成
，也不会太晚了，这意味着很多传统上无法整体加工的复杂、超大型高性能结构件，都
将能以较低的成本大量快速生产，其意义非同一般。实际上给机械制造业都带来颠覆性
的变化，影响深远，尤其是对航空航天器产品，不仅是加工飞机的大型部件，也可以制
造发动机部件等等。
经过多年努力之后，中国工业已取得了不小的进展，歼20的研发成功只是一个证明
，但是伴随着需求的日愈增长，中国在尖端工业产品产能不足问题显现出来，表面上说
，提高产能比提高技术水平简单，其实相较而言，实际上也相当麻烦，涉及到方方面面
，制约产量的因素太多，其中之一：加工。“智能微铸锻”技术的出现，让我们看到了
，中国解决产能不足问题的希望，期待类似的技术越来越多。

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