西北工業(yè)大學(xué)研制3D新技術(shù) 可“打印”機翼
2013-01-14 09:06 來(lái)源：西安晚報 責編：王岑
- 摘要：
- 不久前開(kāi)放的全國首家3D“打印照相館”，將神奇的3D打印技術(shù)帶入古城市民的生活。甚至連醫用假牙、植入關(guān)節，甚至航空航天的關(guān)鍵配件等結構復雜的金屬物件，都在西北工業(yè)大學(xué)里變魔術(shù)般的一一“打印”出來(lái)。
【CPP114】訊：不久前開(kāi)放的全國首家3D“打印照相館”，將神奇的3D打印技術(shù)帶入古城市民的生活。甚至連醫用假牙、植入關(guān)節，甚至航空航天的關(guān)鍵配件等結構復雜的金屬物件，都在西北工業(yè)大學(xué)里變魔術(shù)般的一一“打印”出來(lái)。
3D打印學(xué)名叫增材制造技術(shù)，原理是將計算機設計出的三維模型分解成若干層平面切片，然后把“打印”材料按切片圖形逐層疊加，最終“堆積”成完整的物體。
西北工業(yè)大學(xué)凝固技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗室，是我國3D打印技術(shù)研發(fā)最出色的單位之一，主要發(fā)展名為“激光立體成形”的3D打印技術(shù)。該技術(shù)通過(guò)激光融化金屬粉末，幾乎可以“打印”任何形狀的產(chǎn)品。其最大的特點(diǎn)是，使用的材料為金屬，“打印”的產(chǎn)品具有極高的力學(xué)性能，能滿(mǎn)足多種用途。
“隨著(zhù)航空航天技術(shù)的發(fā)展，零件構造越來(lái)越復雜，力學(xué)性能要求越來(lái)越高，重量卻要求越來(lái)越輕，通過(guò)傳統工藝很難制造。而3D打印則可以滿(mǎn)足這些需求。”西工大凝固技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗室主任黃衛東說(shuō)。
昨日，在這個(gè)實(shí)驗室，記者透過(guò)“打印機”的玻璃窗看到，一束激光在計算機控制下移動(dòng)，激光頭兩側噴嘴噴出的金屬粉，被激光熔化，一層層凝固、堆積。一小會(huì )兒，一個(gè)結構復雜的金屬件展露出雛形。
為國產(chǎn)大飛機C919制造中央翼緣條，是3D打印技術(shù)在航空領(lǐng)域應用的典型。據黃衛東介紹，中央翼緣條長(cháng)達3米，是大型鈦合金結構件，作為機翼的關(guān)鍵部件，以我國現有制造能力無(wú)法滿(mǎn)足需求，如果向國外采購，勢必影響大飛機的國產(chǎn)化率。西工大與中國商用飛機有限公司合作，應用激光立體成形技術(shù)解決了C919飛機鈦合金結構件的制造問(wèn)題。“激光立體成形制造成本與國外鍛壓制造成本差不多，最重要的是形成了具有自主知識產(chǎn)權的特色新技術(shù)。”黃衛東說(shuō)，這項技術(shù)在航空航天發(fā)動(dòng)機等關(guān)鍵部件的制造上也得到了運用。
西工大3D打印技術(shù)對零部件的修復也獨樹(shù)一幟。航空航天零件結構復雜、成本高昂，一旦出現瑕疵或缺損，只能整體更換，可能造成數十萬(wàn)、上百萬(wàn)元損失。而通過(guò)3D打印技術(shù)，可以用同一材料將缺損部位修補成完整形狀，修復后的性能不受影響，大大節約了時(shí)間和金錢(qián)。
黃衛東說(shuō)，3D打印技術(shù)其實(shí)離生活非常近，不僅僅是打印立體照片，在醫學(xué)上也得到應用，比如植入的人工關(guān)節以往是按型號選配，通過(guò)3D打印技術(shù)，則可以制作最適合患者的鈦合金關(guān)節。
3D打印學(xué)名叫增材制造技術(shù)，原理是將計算機設計出的三維模型分解成若干層平面切片，然后把“打印”材料按切片圖形逐層疊加，最終“堆積”成完整的物體。
西北工業(yè)大學(xué)凝固技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗室，是我國3D打印技術(shù)研發(fā)最出色的單位之一，主要發(fā)展名為“激光立體成形”的3D打印技術(shù)。該技術(shù)通過(guò)激光融化金屬粉末，幾乎可以“打印”任何形狀的產(chǎn)品。其最大的特點(diǎn)是，使用的材料為金屬，“打印”的產(chǎn)品具有極高的力學(xué)性能，能滿(mǎn)足多種用途。
“隨著(zhù)航空航天技術(shù)的發(fā)展，零件構造越來(lái)越復雜，力學(xué)性能要求越來(lái)越高，重量卻要求越來(lái)越輕，通過(guò)傳統工藝很難制造。而3D打印則可以滿(mǎn)足這些需求。”西工大凝固技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗室主任黃衛東說(shuō)。
昨日，在這個(gè)實(shí)驗室，記者透過(guò)“打印機”的玻璃窗看到，一束激光在計算機控制下移動(dòng)，激光頭兩側噴嘴噴出的金屬粉，被激光熔化，一層層凝固、堆積。一小會(huì )兒，一個(gè)結構復雜的金屬件展露出雛形。
為國產(chǎn)大飛機C919制造中央翼緣條，是3D打印技術(shù)在航空領(lǐng)域應用的典型。據黃衛東介紹，中央翼緣條長(cháng)達3米，是大型鈦合金結構件，作為機翼的關(guān)鍵部件，以我國現有制造能力無(wú)法滿(mǎn)足需求，如果向國外采購，勢必影響大飛機的國產(chǎn)化率。西工大與中國商用飛機有限公司合作，應用激光立體成形技術(shù)解決了C919飛機鈦合金結構件的制造問(wèn)題。“激光立體成形制造成本與國外鍛壓制造成本差不多，最重要的是形成了具有自主知識產(chǎn)權的特色新技術(shù)。”黃衛東說(shuō)，這項技術(shù)在航空航天發(fā)動(dòng)機等關(guān)鍵部件的制造上也得到了運用。
西工大3D打印技術(shù)對零部件的修復也獨樹(shù)一幟。航空航天零件結構復雜、成本高昂，一旦出現瑕疵或缺損，只能整體更換，可能造成數十萬(wàn)、上百萬(wàn)元損失。而通過(guò)3D打印技術(shù)，可以用同一材料將缺損部位修補成完整形狀，修復后的性能不受影響，大大節約了時(shí)間和金錢(qián)。
黃衛東說(shuō)，3D打印技術(shù)其實(shí)離生活非常近，不僅僅是打印立體照片，在醫學(xué)上也得到應用，比如植入的人工關(guān)節以往是按型號選配，通過(guò)3D打印技術(shù)，則可以制作最適合患者的鈦合金關(guān)節。
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