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全球首制!這個(gè)靖江人領(lǐng)銜

近日,一則從“光谷”傳來(lái)的消息讓我國(guó)科技界大為振奮:華中科技大學(xué)張海鷗教授成功用3D打印技術(shù)打印出“活塞桿輪軸”,這是全球首款3D打印飛機(jī)起落架的主體部分,這項(xiàng)技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)的制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)了顛覆性突破。記者了解到,張海鷗教授祖籍是靖江。

 

近年來(lái),3D打印技術(shù)備受?chē)?guó)際制造業(yè)青睞。過(guò)去的金屬3D打印機(jī)設(shè)備沒(méi)有鍛造環(huán)節(jié),打印出的金屬零件普遍存在易產(chǎn)生裂縫、變形等缺陷,導(dǎo)致打印出的金屬零件一直處于實(shí)驗(yàn)室研究狀態(tài),無(wú)法真正商用。2019年,張海鷗團(tuán)隊(duì)研發(fā)出世界首臺(tái)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“鑄鍛銑一體化”3D打印新型工業(yè)母機(jī),將“鑄鍛銑”融為一體,克服了之前常規(guī)機(jī)床生產(chǎn)中“鍛鑄分離”、3D打印中“有鑄無(wú)鍛”等問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的控制。

當(dāng)前,全球只有中、美、俄和歐盟能制造大型飛機(jī)起落架,張海鷗團(tuán)隊(duì)所在武漢天昱公司是世界首個(gè)能使用3D打印大飛機(jī)最大承力零部件的公司。據(jù)報(bào)道,3D打印飛機(jī)起落架項(xiàng)目從2018年開(kāi)始立項(xiàng),到2022年6月突破了全部關(guān)鍵技術(shù),前后歷時(shí)5年。飛機(jī)起落架傳統(tǒng)的制造工藝需要先熔再鑄錠,然后加熱鍛造,成品率不高,對(duì)材料的浪費(fèi)極大。飛機(jī)起落架一般采用高強(qiáng)度鋼制造,每噸價(jià)格近百萬(wàn)元,是普通鋼材價(jià)格的200倍?!?D打印飛機(jī)起落架,只需用到傳統(tǒng)制造工藝的10%的材料,不僅降低成本而且還減少污染,經(jīng)檢測(cè),強(qiáng)度、斷裂韌度超過(guò)傳統(tǒng)工藝制造的鍛件?!睆埡zt介紹。

 

飛機(jī)起落架的打印主要是工藝、溫控和變形技術(shù)的運(yùn)用。溫度忽高忽低容易給打印件造成裂紋,必須確保在某一個(gè)溫度下進(jìn)行打印,溫控越準(zhǔn)越不易出現(xiàn)裂紋。張海鷗帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)上千次的試驗(yàn),最終成功找到合適的打印溫度。

 

記者了解到,張海鷗教授是我市原團(tuán)結(jié)鄉(xiāng)人,今年68歲,是靖江籍中國(guó)工程院院士、機(jī)器人技術(shù)專(zhuān)家張啟先的親侄兒。他1955年出生在武漢,從小接受了良好的教育,后又兩度赴日本留學(xué)。在日本留學(xué)期間,張海鷗率先開(kāi)發(fā)“熔射制造表面帶天然飾紋的不銹鋼和超硬合金模具技術(shù)”而獲東京大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位,并作為中國(guó)學(xué)者首次獲得1999年日本模具技術(shù)協(xié)會(huì)獎(jiǎng)。后來(lái),華中科技大學(xué)特地從東京大學(xué)引進(jìn)張海鷗到機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院,張海鷗也因此開(kāi)啟了為國(guó)科研的歷程。這些年,針對(duì)金屬3D打印中的世界性難題,張海鷗教授帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)潛心攻關(guān),經(jīng)過(guò)持續(xù)不懈的努力,發(fā)明了“智能微鑄鍛”等3D打印技術(shù),并致力推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化,實(shí)現(xiàn)了首超西方的邊鑄邊鍛的顛覆性原始創(chuàng)新。

張海鷗教授的另一個(gè)身份是武漢天昱公司首席科學(xué)家。他醉心科研,平時(shí)不在實(shí)驗(yàn)室就是在企業(yè)車(chē)間,很少休息,經(jīng)常和年輕人一起攻關(guān)到凌晨?jī)扇c(diǎn)。

在張海鷗看來(lái),隨著3D打印技術(shù)的不斷成熟,涉及的領(lǐng)域也將不斷拓寬,從航天航空到船舶制造都將得到廣泛應(yīng)用。他預(yù)計(jì),未來(lái)5年內(nèi)可形成千億級(jí)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。

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