华中科技开发出结合锻打技术的金属3D打印技术(2)
新技术可打印飞机用钛合金、海洋深潜器
据介绍，传统机械制造中，浇铸后的金属材料不能直接加工成高性能零部件，必须通过锻造改造其内部结构，解决成型问题。但是对超大锻机的过度依赖，导致机械制作投资大、成本高且制作流程长、能耗巨大、污染严重、浪费严重并且难以制作梯度功能材料零件。作为后起之秀的常规金属3D打印技术因为能够解决传统制业的以上弊病而受到青睐，并且在航空航天、模具及汽车领域开始获得应用。
“以往常规3D打印存在致命缺陷：一是没有经过锻造，金属抗疲劳性严重不足，二是制件性能不高，三是存在气孔和未融合部分，四是大都采用激光、电子束为热源，成本高昂。所以形成了中看不中用，应用困难的局面。”张海鸥介绍说。现在他的新技术完全攻破了这一难题。
经过专家验证，仪证实由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。同时，该技术以金属丝材为原料，材料利用率达到80%以上，丝材料价格成本为目前普遍使用的激光扑粉粉材的1/10左右。在热源方面，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。而且由于这一技术能同时控制零件的形状尺寸和组织性能，大大缩小了产品周期：制造一个两吨重的大型金属铸件，过去需要三个月以上，现在仅需十天左右。
据了解，我国研制的新型战斗机上，一种新型复杂钛合金接头已经使用了该技术。由于部件复杂，采用传统方法无法整体制造，只能降低设计标准，将零件拆分成多个部位制造后再连接，使该战机先进性能受到影响，使用寿命变短。目前，张海鸥团队的铸锻铣一体化整体3D打印技术与装备，已开始与该团队合作研发攻关。用3D技术打印出来的TC4钛合金抗拉强度、屈服强度、塑性、冲击韧性均超过传统锻件。
为此，包括原国家航空航天部部长林宗棠在内的多位专家建议，在《中国制造2025》重大专项中列入此项技术，同时重点推动该技术与装备在航空航天、先进两机、核电、舰船、高铁等重点支柱领域的应用，让这一技术首先提高我国的制造能力与国防实力，将技术优势变为竞争实力，成为实现先进制造领域“中国梦”的国之重器、战略推手。开辟机械制造史上前所未有的绿色时代。
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