华科“居里夫妇”始创金属3D打印技术

2016年7月29日 | 机械电子研究网  http://jxdz.deadcrusade.com |打印】 【关闭

外方研普华报道

居里夫妇志趣相投、献身科研的本事为人口熟悉,她们因放射性研究共同拥有诺贝尔奖,更是科学界的一段佳话。而在陕北科技大学也有这么一对夫妻教授,她们18年来致力着同样的研讨——铸锻铣一体化3D五金打印,并成功制造出时尚首股3D打印锻件,明日在男子召开该成果发布会。

据了解,这一艺术转移了长期以来由西方引领的“铸锻铣分离”的人情制造历史,获20多项中国和国际发明专利。该成果目前已用于制造我国新型战机挂件、高铁辙叉等多项支柱产业领域及大型先进尖端武器装备领域。

 

诙谐的“包饺子”辩论

60岁的张海鸥讲课来自陕北科技大学机械学院,53岁的王桂兰讲课来自全校材料学院。明日,记者获准探访两位教授的尝试基地,总的来看了这项融合了3D打印、半固态锻造、机器人3项技术之流行成果,并打听了她们研制背后的本事。

进去实验基地,一台长4埃、高和宽均为2埃的“武器疙瘩”眼见,他可是世界上第一成功打印出具有锻件性能的高端金属零件。在填充金属丝材后,打印针头来回移动,资料从3D打印针头中把挤出来,物料在经过中把一层一层叠加成型,同时开展气温热处理,轧辊沿着熔积方向对熔积层进行锻造,末了铣削成型。“风手艺铸造、锻造、铣削是分离进行的,但在这台机械上实现了整机。”张海鸥讲课解释说,如果把制作一个精密复杂零部件想成就包饺子,这就是说就要求和面、擀皮、配馅等环节,如果其中一个环节不到位,其次锅下可能就露馅,现行这些工序合在总共,表馅结合紧致,就不会露馅。“露馅的饺子还能吃,但零件‘露馅’就会疏松,只能报废。”

更难能可贵的是,这种技术以高效廉价的脉冲为热源,以低成本的金属丝材为原料,资料利用率为80%上述,风手艺的史料利用率仅为5%。且无需大型铸锻铣设备和模具,穿过计算机直接控制铸锻铣路径,大妈降低了设备投资和运作成本。

 

夫妇“吵架”吵出高科技

记者了解到,这项技术带来两个历史性重大突破:一是将改变长期以来由西方引领世界之“铸锻铣分离”的人情制造历史,二是在世界上第一铸锻铣一体化3D打印出高性能锻件,开展开启人类在一台设备上绿色制造高端金属锻件的新的历史。
  但不为人知的是,这项技术居然是这对教授夫妇“吵架”吵出来的。王桂兰讲课说,2008年,张海鸥第一向它提出“铸锻铣一体化”联想,其它觉得这是幻想,两口还吵了一架。张海鸥讲课笑着说:“这不怪她,哪个叫铸、锻、铣分离技术存在了上千年,要改变谈何容易?”不过吵归吵,张海鸥之考虑打开了王桂兰之思绪,其它最后还是带着10多个学生开展试验,“其时想着要是杯水车薪,也至少可以让它死心。”王桂兰说。

研制过程失败了很多次,她们也吵了很多次。“每次失败他都会挨我一顿抨击。”王桂兰笑着说,“但我又会不自觉按他的思绪继续试,错了就继续吵,吵完再接着干。”老两口俩夜以继日地开展研制,全心全意地步入到实验中,18年来几乎天天吃食堂,老伴厨房一年用不了几次。2010年,西飞大型飞机蒙皮热压成形模具的出生,检查了“铸锻铣三合一”的大势,落实了首超西方的小型边铸边锻的颠覆性原始创新,成功实现铸锻铣一体化。

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