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王华明院士开讲:3D打印如何“助推”中国航空制造业变革?

2022-08-06 03:25 作者: 来源: 本站 浏览: 18次 字号:

摘要:   近日,《院士开讲》第九期在抖音、西瓜视频和今日头条上线。中国工程院院士王华明以万物皆可轻松打印为题,为网友讲述了3D打印技术的发展历程,以及这项技术给航空航天等领域重大装备制造带来的变革。   演讲中,王华明院士结合自身经历,介绍了3D打印的发展历程。他出...

  近日,《院士开讲》第九期在抖音、西瓜视频和今日头条上线。中国工程院院士王华明以万物皆可轻松打印为题,为网友讲述了3D打印技术的发展历程,以及这项技术给航空航天等领域重大装备制造带来的变革。

  演讲中,王华明院士结合自身经历,介绍了3D打印的发展历程。他出生于1962年,是改革开放后第三批大学生,在八十年代走上科研道路。当时,3D打印开始出现,这项技术也叫增材制造。其原理是把复杂的三维零件,切分成无穷多的二维平面,逐层完成材料制备。王华明院士将这个过程比喻成定积分、做CT扫描,把无穷多张CT的片子摞起来,叠在一起那就是一个复杂大脑。

  3D打印技术也被应用在重大装备制造领域,比如飞机和航空发动机钛合金等大型关键构件。王华明院士在《院士开讲》中表示,大型关键金属构件制造能力,反映了一个国家综合工业实力的技术水平,而在钛合金关键结构件用量的高低,被认为是衡量技术先进性的重要标志之一。

  按照传统的材料冶金和锻造方法,这些大型金属构件需要耗费大量成本,制约很多。3D打印技术则突破了传统方法的尺寸和结构限制,并控制制作质量,大幅提升材料性能。

  王华明院士将金属3D打印的制作过程比喻成做面食。金属里的晶体就像面粉,面粉磨得够细、揉得够均匀,就能拉得很长,即金属塑性好,嚼起来筋道,即金属的强度高。

  对于金属3D打印的未来方向,王华明院士总结为高效率,高精度,高性能。这也是王华明院士团队瞄准的核心——通过控制微区冶金过程,发展出全新一代的材料,例如新一代的钛合金,新一代的超高强度钢。

  在《院士开讲》中,王华明回顾了自己和团队的攻坚经历。2000年,他带领研究团队进入3D打印领域,围绕钛合金、超高强度钢等高性能金属,研制大型关键构件激光增材制造技术,也就是通常所说的金属3D打印技术。2005年,他的研究成果开始被应用到飞机制造中。

  此后,王华明团队耗费多年时间,经过不断的钻研和试错,成功研制出大型钛合金结构件激光直接制造技术。这项研究成果使中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、并实现装机应用的国家,他也因此在2012年获得国家技术发明一等奖。

  公开资料显示,王华明是北京航天航空大学教授,大型金属构件增材制造国家工程实验室主任,2015年当选为中国工程院院士,被认为是中国金属3D打印技术的带头人。该期节目上线至今,已经吸引超过720万人次观看。

   原标题:王华明院士抖音开讲:3D打印如何“助推”中国航空制造业变革?