華中科技開發(fā)結(jié)合鍛打技術(shù)的金屬3D打印技術(shù)
2016年07月27日 9:24 5104次瀏覽 來源： 科技日報 分類： 新技術(shù) 作者： 劉志偉 王瀟瀟
由華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院張海鷗教授主導(dǎo)研發(fā)的一項金屬3D打印技術(shù)“智能微鑄鍛”，在3D打印技術(shù)中加入鍛打技術(shù)，能生產(chǎn)結(jié)實、耐磨的金屬產(chǎn)品，打破了3D打印行業(yè)存在的最大障礙，有望開啟人類實驗室制造大型機(jī)械的新篇章。
傳統(tǒng)機(jī)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，必須通過鍛造改造其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，解決成型問題。但是對超大鍛機(jī)的過度依賴，導(dǎo)致機(jī)械制作投資大、成本高且制作流程長、能耗巨大、污染嚴(yán)重、浪費(fèi)嚴(yán)重并難以制作梯度功能材料零件。
作為后起之秀的常規(guī)金屬3D打印技術(shù)因能夠解決傳統(tǒng)制造業(yè)的以上弊病而受到青睞。然而，常規(guī)3D打印同樣存在致命缺陷：一是沒有經(jīng)過鍛造，金屬抗疲勞性嚴(yán)重不足；二是制件性能不高；三是存在氣孔和未融合部分；四是大都采用激光、電子束為熱源，成本高昂。因而形成了“中看不中用”無法高端應(yīng)用的局面。
為解決這一世界性難題，張海鷗團(tuán)隊經(jīng)過十多年潛心攻關(guān)，研制出微鑄鍛同步復(fù)合設(shè)備創(chuàng)造性地將金屬鑄造、鍛壓技術(shù)合二為一，實現(xiàn)了首超西方的微型邊鑄邊鍛的顛覆性原始創(chuàng)新，從而大幅提高了制件強(qiáng)度和韌性，提高了構(gòu)件的疲勞壽命和可靠性。不僅能打印薄壁金屬零件，而且能打印出大壁厚差的金屬零件，省去了傳統(tǒng)巨型鍛壓機(jī)的成本。
該技術(shù)以金屬絲材為原料，材料利用率達(dá)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1/10左右。在熱源方面，使用高效廉價的電弧為熱源，成本為目前普遍使用的大多需要進(jìn)口的激光器的1/10。
責(zé)任編輯：趙天寧
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