讓大型金屬零件“隨心所欲“長(zhǎng)出來

受訪者：王華明院士 大型金屬構(gòu)件增材制造國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室主任

采訪者：王潔

在北航舊體育館附近，有一個(gè)外觀簡(jiǎn)陋的小院，院子雖小，但外院墻上赫然而立的四塊銘牌常常引人駐足觀賞。這里沒有鍛造和精密機(jī)械加工設(shè)備，卻曾在短短55天的時(shí)間里誕生了C919客機(jī)機(jī)頭的鈦合金主風(fēng)擋整體窗框。它們就是在光與熱的交融中一分一毫地按照設(shè)計(jì)者的意愿“生長(zhǎng)”出來的，這項(xiàng)技術(shù)，行業(yè)人稱作金屬增材制造技術(shù)，通俗些說就叫3D打印。這座實(shí)驗(yàn)室的掌門人，就是大型金屬構(gòu)件增材制造國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室主任王華明院士。

記：據(jù)說3D打印能讓一個(gè)零件從無到有“長(zhǎng)出來”，這項(xiàng)技術(shù)在您看來與傳統(tǒng)制造技術(shù)有什么區(qū)別呢？

王：傳統(tǒng)的制造技術(shù)主要有鑄造、鍛造、焊接和切削加工等，有些零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳統(tǒng)制造技術(shù)就無法實(shí)現(xiàn)。但3D打印理論上不受任何形狀的制約，不管內(nèi)部結(jié)構(gòu)多復(fù)雜，都可以打印成形。3D打印是通過切片，把無窮多的二維零件一層層疊加起來，可以說這是對(duì)制造技術(shù)的顛覆，只要想的到，都可以打印出來，并且?guī)砗苊黠@的性能提升效果，這是3D打印的第一個(gè)特點(diǎn)。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，航空發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪葉片，大多采用單晶鎳基高溫合金加工而成。單晶鎳基高溫合金真正耐溫不到1 200℃，現(xiàn)在要在1 700℃使用，這個(gè)差距就靠葉片冷卻通道里面的空氣降溫實(shí)現(xiàn)，可以提升四五百度，那么耐溫1 200℃的材料就可以在1 700℃使用。同時(shí)，3D打印可以把冷卻通道做的非常高效，假如說冷卻能力為1 000℃，那就意味著耐溫700℃的材料可以在1 700℃使用，這是傳統(tǒng)方法做不到的。……