金属3D打印为船舶提供“中国动力”

 
我国大型泵喷推进器桨叶制造技能获新打破  
金属3D打印为船舶提供“中国动力”  
 

克日，位于武汉的天昱智能制造有限公司接到一个为某大型船舶制造单元提供大型泵喷推进器桨叶的订单。这笔订单不单是该公司复工复产以来的第一笔“大单”，对付我国船舶泵喷推进器桨叶的高端制造业而言，这笔订单也有着别样的意义。

作为国之重器，泵喷推进器主要应用于潜艇军事、船舶重工等规模，是船舶飞行的重要动力装置。因此，对付推进器桨叶的建造工艺有着相当高的要求。克日，由华中科技大学传授张海鸥教育团队回收自主研发的金属3D打印“微铸锻”技能，乐成制造应用于船舶重工的大型泵喷推进器桨叶，实现了巨大曲面构件增等减材一体化复合快速制造，办理了3D打印技能中大尺寸零件制造中的“卡脖困难”。而此次天昱智能制造有限公司所回收的技能，即是这一最新技能。

据悉，该团队凭借其研发的“金属微铸锻铣同步复合增材制造技能”（以下简称金属3D打印“微铸锻”技能），一次性制造乐成的大型泵喷推进器桨叶，其成型尺寸到达直径0.6米、高度1米，总重量160千克，并破解了在巨大曲面构建上同时举办打印增材、等材变形与铣削减材在同一装备上集成制造的“卡脖困难”。

据张海鸥先容，3D打印技能发现于上世纪90年月。与传统对原质料去除、切削、组装的加工模式差异之处，该技能是一种“自下而上”，通过质料累加的制造要领。这使得已往受到传统制造方法的约束，无法实现的巨大布局件制造变为大概。

“通例金属3D打印同样存在‘卡脖子’问题。”张海鸥说，一是没有颠末铸造，金属抗疲惫性严重不敷；二是制件机能不高，不免存在疏松、气孔和未熔合等缺陷；三是多半回收激光、电子束为热源，本钱奋发。所以形成了中看不顶用的难过排场。

正因为如此，今朝全球金属3D打印尽量在中小尺寸零部件制造中存在优势，但在大尺寸零件制造上无法和大型锻压机对比，因此也无法进入大型巨大零件的高端应用。

针对这一世界性困难，张海鸥教育研究团队潜心攻关，颠末20年不懈尽力，发现了“智能微铸锻”3D打印技能，缔造性地将金属锻造、锻压技能合二为一，实现了首超西方的边铸边锻的颠覆性原始创新。

张海鸥暗示，今朝，国际前沿的金属3D打印进程为先举办打印，之后再完成持续冷锻轧制；二步要依次举办，中间还要腾出金属冷却的时间。“智能微铸锻技能可以同步举办上述步调，打印完成了，铸锻也就同时完成了，熔积效率是前者的3倍。”

“我们将原先需要8万吨力才气完成的行动，低落到八万分之一，也就是不到1吨的力即可完成，一台设备同时完成了已往诸多大型设备才气完成的事情，绿色又高效。”他说。

出产设备功率只需50千瓦，单元时间能耗为巨型压机的千分之二，金属3D打印“微铸锻”完全改变了传统机器制造恒久依赖巨型锻机、长流程重污染的模式，不只打破了现有3D打印金属零件疲惫机能和靠得住性难及锻件的“卡脖”困难，也将已往必需由家产“大象”完成的任务，轻松交由智能化的家产“蚂蚁”操纵完成。

“以这次制造乐成的大型泵喷推进器桨叶为例，假如利用微铸锻技能，不只出产周期从数月缩短到数周，能耗也可节省高达90%。”张海鸥先容，金属3D打印“微铸锻”不只实现了绿色高效的短制造流程，还显著提高了质料的疲惫寿命和靠得住性，为船舶飞行提供更为强劲、不变的“中国动力”。