【3d打印】3d打印3.07米高钛合金材质c919中央翼缘条

    3d打印3.07米高钛合金材质c919中央翼缘条

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3d打印3.07米高钛合金材质c919中央翼缘条站在那根3.07米高的c919中央翼缘条前，歼20总师杨伟久久凝视……让他特别感慨的是，这是一根用我国拥有完全知识产权的金属3d打印技术，“打印”出来的国产大飞机零部件。

尖端科技之花在产学研后“红”这根钛合金材质的c919中央翼缘条，尺寸3.07米，重量196千克，于2012年1月打印成功，同年通过商飞的性能测试，2013年成功应用在国产大飞机c919首架验证机上。

“3d打印”学名“增材制造技术”，原理是将计算机设计出的三维模型分解成若干层平面切片，然后把要“打印”的材料按切片图形逐层叠加，最终“堆积”成完整的物体。

黄卫东及其团队应用该技术所打印出的金属材料和零部件，目前已广泛应用于我国的导弹、飞机、火箭、卫星、航空发动机等领域，仅为国产各类飞机就制备了近两万个零部件，其中绝大部分已装机使用。

早在上世纪90年代初，黄卫东就关注起了能够快速成形、快速进行原型制造的“3d打印技术”。

在他的西工大本科同班同学、企业家折生阳的出资支持下，他持续20多年钻研金属3d打印技术，并不断取得重大突破。

2011年7月，应中国商飞经营合作要求，折生阳与西工大及黄卫东等人共同组建了由西工大技术控股的股份制企业——西安铂力特增材技术股份有限公司。

西工大和黄卫东出技术，折生阳等出资金，黄任董事长，折为副董事长。

其最具标志性的成果，正是那根3.07米高的c919中央翼缘条。

2011年年初，“课题组”接到要为c919打印中央翼缘条任务。

他们奋力拼搏、日夜鏖战，不到1年时间，在废旧教学实验厂房里建成了现代化工厂，研制出金属3d打印专用设备，完成了一系列要求极高的性能测试工作，同时组建西安铂力特公司，并赶在2012年年初完成了打印缘条的准备工作。

此后，团队20多人加班加点，与时间赛跑，终于赶在2012年1月22日上午，一次性成功打印完成了第一件c919中央翼缘条。

2018年，这一技术为中国商飞、中航工业、中国航发、中国航天科工、中国航天科技等200多家单位，增材制造超过3万件金属零件，批量应用于一批先进的飞机、发动机、火箭和卫星等国家重大任务。

行业翘楚引得“空客”来2017年3月，在上海举行的亚洲3d打印、增材制造博览会上，一件超大尺寸的航空发动机叶片吸引了参观者的目光。

同时，其轻量化、拓扑优化的特点，又能为材料实现可观的减重，这在对重量“斤斤计较”的航空航天领域尤其重要。

在那根3.07米高的c919中央翼缘条旁，一同展出的还有专为歼20试制的部分金属3d打印零部件。

机械制造时代的切、割、钻、铣等工艺，包括精密的数控机床冷加工都是“减材制造”。

有了火之后热加工的锻、打、锤、敲等制造属于“等材制造”，最典型最简单的就是铁匠打铁。

无论是减材制造还是等材制造都有局限性：一是无法整体加工复杂零部件，都是先生产出一个个不同结构的零件，然后再或铆或焊、或连或接，耗时耗工。

黄卫东说，在c919的设计验证阶段，中央翼缘条的成功试制贡献巨大，传统工艺6个月才能完成的制造工作，用金属3d打印技术耗时仅仅5天，并且一次成形，一次成功，金属原料钛合金涂层粉末，更是几乎没有半点浪费。

黄卫东的博士生、铂力特总经理薛蕾说，金属3d打印出的蜂窝状金属结构体，因良好的力学性能，轻量化、拓扑优化的特点，可以广泛应用于对材料要求极其严苛的航空航天航发领域。

比如，替代传统技术所生产的机翼、机身材料，在坚固结实的同时，大大地减轻航空航天器材自重，设计人员就无需再经常为减重而不得不牺牲飞机性能，牺牲武器挂载。

”在黄卫东看来，热加工的发明，使人类从“石器时代”进入“金属器时代”，冷加工的发明则推动人类进入“复杂机械时代”，而增材制造必将促成人类制造能力的又一次大飞跃。

”黄卫东和薛蕾告诉记者：革命性的金属3d打印技术将“让设计更自由、让制造更简单”，将弥补我国传统金属加工业的短板和不足，助力中国工业制造完成从“机械加工”到“智能制造”的转变。

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