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王华明:3D打印让中国飞机“madeinChina”

—— 访北京航空航天大学王华明教授

导读: 团队的高性能金属构件激光增材制造技术已经属于国际领先水平,王华明学校在北京市的大力支持下和中航工业集团公司合作,在北京组建了中航天地激光科技有限公司成果产业化基地,他们正在挑战新的任务——让这项创新技术成果从实验室真正走向工程化和产业化,让未来中国的飞机能真正“madeinChina”。

  OFweek工控网讯:你能想象万里长城、摩天大楼等巨型建筑物通过打印的方式被建造出来;甚至说,你的脸、手、脚……也被打印复制出来吗?这在未来的某一天或许将不再是奢望。

  近日,英国期刊《经济学人》以“3D打印:万里长城的新砖瓦”为题报道了增材制造技术在中国的飞速发展。其中介绍,“中国最大的3D打印机能制造出高性能、难加工大型飞机复杂整体关键构件”。这项代表着先进制造技术发展方向、在重大装备制造中具有巨大应用价值的“飞机钛合金大型复杂整体构件激光成形技术”,使我国成为目前世界上唯一突破飞机钛合金大型主承力结构件激光快速成形技术、实现装机应用的国家,并因此获得“2012年度国家技术发明一等奖”。

  这台打印机和这项技术,属于北京航空航天大学的王华明教授和他的创新团队。

  瞄准国际前沿:中国团队的“神奇变形术”

  一束激光,有规则地在金属材料上游走,所过之处,金属神奇地生长。这束奇特的激光可以制造出飞机上任意一种复杂形状的大型零件,宛如“变形金刚”,令公众大呼“神奇”。

  “要是用飞机钛合金大型关键构件的传统制造方法,等零件最后成形,90%的材料都被切削、浪费掉了。”惊叹背后,数十年致力于材料科学研究的团队负责人王华明坦言,瞄准这一国际前沿技术的初衷在于“看不得浪费”,“传统飞机钛合金大型关键构件的制造方法是锻造和机械加工。先要熔铸大型钛合金铸锭、锻造制坯、加工大型锻造模具,然后再用万吨级水压机等大型锻造设备锻造出零件毛坯,最后再对毛坯零件进行大量机械加工。整个工序下来,耗时费力,总花费要高达几十个亿,光大型模具的加工就要用一年以上的时间,要动用几万吨级的水压机来工作,要大量供电,甚至需要建电厂。”

  落后的传统工艺激发了王华明和团队成员攻坚克难的斗志,也让一个关于“中国制造”的梦想悄然植根——“如果有一天,中国飞机上许多关键大型复杂高性能主承力构件都能采用我们激光直接制造技术,实现低成本、短周期、快速制造该多好啊!”

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