一個其貌不揚的箱子
卻能夠變出12平方米的大零件
最神奇的是
這些大零件還能“上天入海”？
這便是
金屬3D打印機
普通人眼中的神秘魔盒
專家眼中的硬核技術
- 自豪·技術突破 -
衝破傳統制造技術“天花板”
何為金屬3D打印？
作為我國金屬3D打印技術領域的第一位院士
王華明教授在過去二十多年裡
帶領團隊為實現金屬3D打印技術
展開了一次又一次的科研攻關
聽聽來自王院士的權威解答吧！
3D打印的核心是
利用計算機數控技術
把模型在計算機裡面切成無窮多的薄片
進行層層堆積
從而生產出所需要的目標物
金屬3D打印則從材料入手
瞄準重大裝備
大型金屬構件
是製造重大裝備的基礎部件
但是傳統技術無法克服生產過程中
物理冶金和鍛造成形的原理性制約
例如採用當今世界最大的8萬噸液壓鍛造機
鍛造鈦合金零件
其最大尺寸也不超過5平方米
但金屬構件的大小
直接影響著航空航天等重大裝備製造
如何突破傳統制造技術天花板
成為公認的世界性難題
金屬3D打印另闢蹊蹺
從突破材料天花板入手
通過熔化凝固
讓金屬晶體變得細小、緻密、沒有孔洞
再製造出成分均勻的大型金屬構件
我們可以自豪地說
金屬3D打印技術
為中國的超級裝備打造了另一張名片
- 驚喜·實際應用 -
助力新一代載人飛船試驗船飛行
中國
是目前世界上唯一一個
能夠利用金屬3D打印技術
製造重大裝備中主要承力結構件
並實現工程應用的國家
伴隨著科技飛速發展
這一技術也經歷著不斷的改進和突破
越來越多的國之重器
都為它留下了一席之地
2020年5月8日
我國新一代載人飛船試驗船返回艙
在預定區域成功著陸
飛行任務試驗取得圓滿成功
有一個很重要的零件
就是王院士的團隊
採用金屬3D打印技術製造的
這個看著像鍋底的零件
其實是
鈦合金框架整個載人飛船
要進入地球的時候
需穿過稠密的大氣
經歷幾千度的高溫
鈦框架的作用就是支撐防熱結構
如果這個框架不夠結實
氣動的壓力就會把防熱結構壓得支離破碎
影響飛船返回
金屬3D打印技術
不僅滿足了航天事業發展的需求
同時也標誌著
我國在控制系統、材料工藝等關鍵技術領域
取得了重要突破
前期大載重氣囊緩衝技術試驗 圖片來源：中國空間技術研究院
- 動容·科研精神 -
一生磨一劍，未必能磨成
技術突破背後
是科研工作者艱辛而漫長的探索
2007年春節
王教授與團隊研究人員
在經歷了無數個日日夜夜的艱苦奮戰後
終於在除夕夜
利用打印技術完成了一個大型零件製造
然而，喜悅是短暫的
大年初一早上
王教授趕往實驗室
卻發現零件已裂成幾塊
這意味著整個團隊耗費2年多時間
解決的問題
以失敗告終
由此
王華明教授忠告科研工作者
做科研
離不開堅實的理論基礎和良好的心理素質
“心理素質可能要非常的高，
否則無法經受起這種失敗。”
“
都說科研十年磨一劍，然而，可能一生磨一劍，也未必能磨成。但必須要有這種科研精神，能夠執著於解決問題。
——王華明教授
”
從神奇的3D打印
到衝破傳統制造技術天花板的
變革性優勢
金屬3D打印
在一直不斷地拓展
人類的想象空間和活動範圍
而與技術進步相比
更讓人動容的是背後的故事
是科研團隊為實現技術創新突破
流過的汗水和淚水
