儀器儀表商情網(wǎng)訊：在國務(wù)院3D打印專題研討會(huì)中李克強(qiáng)總理指出，推動(dòng)中國制造由大變強(qiáng)，必需加快實(shí)施“中國制造2025”和“互聯(lián)網(wǎng) ”行動(dòng)，在轉(zhuǎn)變發(fā)展方式中培育中國制造競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，讓更多有生命力的前沿技術(shù)和新興產(chǎn)業(yè)集群蓬勃發(fā)展，共同鑄就中國制造業(yè)新輝煌。

      以“3D打印”為代表的“增材制造”對(duì)一般制造業(yè)來說，可能還是個(gè)新概念。但對(duì)航空制造業(yè)來說，“3D打印”并不陌生，早在30多年前就開始有人研究，現(xiàn)今已進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段。該項(xiàng)技術(shù)誕生30多年來，我國航空工業(yè)從業(yè)者積極跟蹤研究，目前已經(jīng)在原材料尤其是粉末冶金制備，復(fù)雜結(jié)構(gòu)件制造，裝機(jī)部件使用分析等領(lǐng)域走在國內(nèi)前列，部分成果甚至達(dá)到世界先進(jìn)水平。

      “3D打印”制造航空部件優(yōu)勢(shì)明顯

      “3D打印”，即增材制造，是基于離散——堆積原理，采用材料逐漸累加的方法制造實(shí)體零件的技術(shù)。目前最適用于高復(fù)雜度結(jié)構(gòu)、極小批量航空航天等產(chǎn)業(yè)，被國內(nèi)外公認(rèn)為是對(duì)飛機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)等重大工業(yè)裝備研制與生產(chǎn)具有重要影響的核心關(guān)鍵制造技術(shù)之一。

      據(jù)統(tǒng)計(jì)，采用切削加工技術(shù)，“減法”制造的大型航空零件材料利用率非常低，平均不超過10%，同時(shí)工裝模具研制成本不斷上升，傳統(tǒng)制造方法越來越不能滿足需求。以美國F-22飛機(jī)中尺寸最大的鈦合金整體加強(qiáng)框?yàn)槔牧系睦寐什坏?.90%。不僅如此，傳統(tǒng)方法對(duì)制造技術(shù)及裝備的要求也十分高，通常需要大規(guī)格鍛坯加工及大型鍛造模具制造、萬噸級(jí)以上的重型液壓鍛造裝備，制造工藝復(fù)雜，生產(chǎn)周期長(zhǎng)、制造成本高。

       相較而言，“加法”制造更能滿足航空裝備研制需求，通過“3D打印”高能束流增量制造技術(shù)，不但可以節(jié)省材料三分之二以上，減少數(shù)控加工時(shí)間一半以上，將研制成本，尤其是首件、小批量的研制成本大大降低。“3D打印”可將材料利用率提升至85%。GE公司曾利用“3D打印”把飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴上的20個(gè)零件合成了1個(gè)零件，提高燃油效率15%，相當(dāng)于推動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)前進(jìn)了一代，而以往每開發(fā)一代發(fā)動(dòng)機(jī)需要上億歐元。

更重要的是，對(duì)我國而言這種新型無模敏捷制造技術(shù)也讓我們?cè)诒ＷC研制速度、加快裝備更新速度方面，有了縮小與發(fā)達(dá)國家差距的新機(jī)會(huì)。

       航空企業(yè)“3D打印”技術(shù)領(lǐng)先

       中航工業(yè)近年來一直致力于“3D打印”技術(shù)的研究，重點(diǎn)針對(duì)高端的金屬材料“3D打印”技術(shù)開展技術(shù)攻關(guān)，從金屬粉末到激光熔融設(shè)備，實(shí)現(xiàn)不同材質(zhì)零件的直接制造，不少已經(jīng)裝機(jī)使用交付客戶。

       “3D打印”的本質(zhì)是材料的熔融再凝結(jié)。樹脂高分子等普通材料的打印過程一般人都能理解，但金屬材料的打印就不是一般人能想象，也不是一般企業(yè)能干的。