武漢天昱智能制造有限公司和華中科技大學日前與空中客車公司(Airbus)在武漢簽署了三方合作協議，宣布正式在航空工業制造領域展開合作。這是我國與大型跨國企業在先進制造領域的又一項合作。作為全球民用飛機制造商之一，此次空客公司看中的是華中大數字裝備與技術國家重點實驗室張海鷗教授主導研發的金屬3D打印新技術“智能微鑄鍛”，這一技術改變了“鑄鍛銑分離”的傳統制造歷史。
在傳統機械制造中，澆鑄后的金屬材料不能直接加工成高性能零部件，必須通過鍛造工藝才能改造其內部結構，解決成型問題。但是，由于以往對超大鍛機的過度依賴，導致機械制造投資大、成本高，制作流程長、能耗巨大、污染嚴重，并且難以制作梯度功能材料零件。作為后起之秀的常規金屬3D打印技術因為能夠解決這些弊病而受到青睞，在航空航天、模具及汽車領域開始獲得應用。
不過，傳統的金屬3D也存在缺陷。“以往常規3D打印沒有經過鍛造，金屬抗疲勞性嚴重不足;制件性能不高;存在氣孔和未融合部分;大都采用激光、電子束為熱源，成本高昂。所以，形成了中看不中用、應用困難的局面。”張海鷗介紹說。為解決這一世界性技術難題，張海鷗教授團隊經過十多年潛心攻關，獨立研制了鑄鍛銑一體化技術“智能微鑄鍛”，獲國際和國內20多項發明專利。
經過專家驗證，采用“智能微鑄鍛”技術生產的零部件，各項技術指標和性能均穩定超過傳統鑄件。同時，該技術以金屬絲材為原料，材料利用率達到80%以上，絲材料價格成本為目前普遍使用的激光撲粉粉材的十分之一左右。在熱源方面，使用高效廉價的電弧為熱源，成本為激光器的十分之一。并且這一技術能同時控制零件的形狀尺寸和組織性能，大大縮短了產品生產周期，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。
中國航發集團北京航空材料研究院研究員、航空首席技術專家曹臘梅表示，3D打印成型技術最大的優勢是實現了任意復雜結構的精確控型，這對于追求長壽命、高可靠性的航空發動機關鍵熱端部件高效快捷、高產出率、低成本制造來說，無疑是一種極具創意、前景廣闊的先進技術。
目前，“智能微鑄鍛銑復合制造”已經應用于西航動力公司、西安航空公司和南方航空動力公司新產品的開發，試制了高溫合金雙扭葉輪、鋁硅合金熱壓泵體、發動機過渡段等零件，以及大型飛機蒙皮熱壓成形雙曲面模具、轎車翼子板沖壓成形FGM模具等，在國際上也受到廣泛關注。
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