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铸锻一体化3D打印全球首创

发布时间:2016-08-04 10:04:17

科技日报武汉7月22日电 (记者刘志伟 通讯员王潇潇)由华中科技大学机械学院张海鸥教授主导研发的一项金属3D打印技术“智能微铸锻”,在3D打印技术中加入锻打技术,能生产结实、耐磨的金属产品,打破了3D打印行业存在的最大障碍,有望开启人类实验室制造大型机械的新篇章。

传统机械制造中,浇铸后的金属材料不能直接加工成高性能零部件,必须通过锻造改造其内部结构,解决成型问题。但是对超大锻机的过度依赖,导致机械制作投资大、成本高且制作流程长、能耗巨大、污染严重、浪费严重并难以制作梯度功能材料零件。

作为后起之秀的常规金属3D打印技术因能够解决传统制造业的以上弊病而受到青睐。然而,常规3D打印同样存在致命缺陷:一是没有经过锻造,金属抗疲劳性严重不足;二是制件性能不高;三是存在气孔和未融合部分;四是大都采用激光、电子束为热源,成本高昂。因而形成了“中看不中用”无法高端应用的局面。

为解决这一世界性难题,张海鸥团队经过十多年潜心攻关,研制出微铸锻同步复合设备创造性地将金属铸造、锻压技术合二为一,实现了首超西方的微型边铸边锻的颠覆性原始创新,从而大幅提高了制件强度和韧性,提高了构件的疲劳寿命和可靠性。不仅能打印薄壁金属零件,而且能打印出大壁厚差的金属零件,省去了传统巨型锻压机的成本。

该技术以金属丝材为原料,材料利用率达到80%以上,丝材料价格成本为目前普遍使用的激光扑粉粉材的1/10左右。在热源方面,使用高效低价的电弧为热源,成本为目前普遍使用的大多需要进口的激光器的1/10。