中國3D打印制造技術(shù)已經(jīng)走在世界前端

　　近年來，中國以先進戰(zhàn)機為代表的各種尖端武器密集亮相，讓世界看花了眼。為此有人傳言稱，中國航空工業(yè)迅速發(fā)展的“秘密武器”就是得益于領(lǐng)先世界的3D打印技術(shù)。而中國也是目前世界上唯一掌握激光成形鈦合金大型主承力構(gòu)件制造、應(yīng)用的國家。

　　那么果真是“橫空出世”的3D打印技術(shù)成就了中國戰(zhàn)機的高速發(fā)展嗎?為此記者獨家專訪了中航工業(yè)沈陽飛機設(shè)計研究所副總設(shè)計師、飛機結(jié)構(gòu)3D打印應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)軍人物王向明。

　　3D打印，這項被英國《經(jīng)濟學(xué)人》認(rèn)為“將推動實現(xiàn)第三次工業(yè)革命”的技術(shù)，早已引發(fā)美國、歐洲諸國的激烈鏖戰(zhàn)，“戰(zhàn)火”從太空一直蔓延到器官移植，從建筑“燒”到每個人的日常用品，如果不是王向明親口證實3D打印在我國航空領(lǐng)域的應(yīng)用，實在很難相信它的真實性，更不會想到這項技術(shù)我們已經(jīng)實實在在的走在了世界的前端。

　　隨著航空工業(yè)的發(fā)展，有著質(zhì)輕，強度高，耐高溫等特點的鈦合金材料開始大量被使用，不過，鈦合金昂貴的價格和特殊的材料屬性也帶來不小的麻煩，而3D打印技術(shù)很好解決這些問題。

　　王向明：飛機鈦合金用量很大，鈦合金很昂貴，是40-50萬一噸，用傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)零件的話，最后零件材料的利用率都不到5%，另外這個材料很粘，加工的時間又長又費錢。基于這兩條，一個零件的加工成本非常高，一公斤的制件可能都要幾萬元，所以從這個角度說，3D技術(shù)周期短、可以省很多錢。

　　不僅如此，采用3D技術(shù)制造戰(zhàn)斗機零部件，將給戰(zhàn)斗機性能帶來巨大的幫助。由于在制造過程中鈦合金變形、斷裂的技術(shù)難題無法解決，所以美國至今還沒有生產(chǎn)出高強度、大尺寸的激光成形鈦合金構(gòu)件。

　　相比之下，中國激光鈦合金成形技術(shù)在航空領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。今年5月24日，在第十六屆中國北京國際科技產(chǎn)業(yè)博覽會上，中航工業(yè)與北京航空航天大學(xué)聯(lián)合展示了獲得2012年度“國家技術(shù)發(fā)明獎一等獎”的飛機鈦合金大型整體關(guān)鍵構(gòu)件激光成形技術(shù)，一個5平方米鈦合金加強框，就是通過3D打印技術(shù)成功制造。

　　這個家伙，不僅是國內(nèi)最大，還一舉成為世界最大的3D技術(shù)制造的飛機鈦合金零件。然而王向明在采訪中表示：這還不夠大!目前，中國已具備了使用3D打印技術(shù)制造更加復(fù)雜，尺寸更大的鈦合金零件甚至部件技術(shù)和能力，成為目前世界上唯一掌握這一技術(shù)國家。

　　王向明：2005年之前我們一直跟美國人在學(xué)，05年之后我們一直在對大型、復(fù)雜鈦合金結(jié)構(gòu)開展激光技術(shù)研究，在08-09年我們?nèi)〉昧送黄菩赃M展，并在我們國家一個重點型號上裝機應(yīng)用，目前為止。已經(jīng)進行了批量供貨，這不僅是批量供貨問題，它的裝機就標(biāo)志著我們中國突破了鈦合金大型復(fù)雜整體結(jié)構(gòu)件的設(shè)計、制造和工程化的瓶頸，這就說明我們中國一下子跑到世界前面去了。

　　在美軍控制的一個軍事基地附近，一架由3D打印機打印出來的無人機被叛軍擊落。幾個小時后，一個實驗團隊趕在大量代替物生產(chǎn)出來之前搭乘直升機前往該基地。在幾英里外的海岸線上，一個由軍艦改造而成的海上海軍工廠收到了各種3D打印原材料，并使用船上的打印機制造了從武器裝備到食品到人體器官等的各種軍需品。

　　這就是軍事專家幻想中，3D技術(shù)為未來戰(zhàn)爭帶來的巨大變化。不過，在王向明看來，盡管3D給制造業(yè)帶來一些變革，但是要做到“無所不能”，現(xiàn)在還尚未達到這個程度：

　　王向明：之前有報道說美國人打了一支槍，這個不新鮮，這個20年前就能打，我辦公桌上的樹脂的飛機就是打印的，而且現(xiàn)在很多東西已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化了。有些人認(rèn)為這就是第三次工業(yè)革命的到來，我認(rèn)為現(xiàn)在還遠遠沒到這個程度。這個東西只能說它是一個先進的或者是變革的制造技術(shù)，它具備傳統(tǒng)工藝不具備的優(yōu)點，它適合材料成本比較高，制造比較復(fù)雜，傳統(tǒng)工藝造不出來的一些零件，到目前為止只能停留在這個認(rèn)識上。

　　王向明表示，隨著3D技術(shù)的發(fā)展，未來的中國新型飛機，將不僅僅是打印零部件，整架飛機也有可能直接打印出來。總有一天，3D打印的中國飛機將翱翔在祖國的藍天上：

　　王向明：現(xiàn)在只能做很小一個功能件，如果有一天把零件做大、做強，把功能也做到一起，那這個時候就了不得了，我目前就在做這個事情，這個月的月底，我們就能做出來一個飛機十八分之一的大部段的一個籠子，將來某一天我真有可能做出一個飛機的大部段出來，也就是幾年之后，或者十幾年之后，我們離打印飛機就不遠了，這就開始革命了。