张海鸥教授团队的技术人员在检修铸锻一体化3D打印设备。
制造飞机零部件等高端金属零件，按传统方法需先用大型设备铸件，然后高温锻打，使其坚固耐用。而如今这一传统方法被颠覆。由华中科技大学张海鸥教授首创的铸锻一体化3D打印技术，可以让零件边打印边锻造。
昨日长江日报记者从该校获悉，这项技术已成功制造出世界首批3D打印锻件。其中包括西安航空发动机有限公司的一种发动机过渡段零件，以及我国研制的一款新型战斗机的钛合金接头等。该成果突破了3D打印行业的Z大障碍，开启实验室制造大型机械的历史。
人们常说，好钢要“千锤百炼”“锻打成才”，这是因为只有反复锻打，才能将铸造金属的强度、韧性、疲劳寿命大幅提高到锻件水平。现代制造业即是通过先铸造、再锻造、后铣削来制造高端金属零件，但这一方法存在流程长、反复加热能耗巨大、重污染等缺点，并且无法制造出材料变化的多功能零件，比如航空发动机整体涡轮。
随着3D打印技术的诞生和成熟，2010年华中科大机械学院张海鸥教授在全球率先取得铸锻合一专利技术。张海鸥教授介绍，在传统铸锻技术中，金属零件由铸造设备一次成形，然后再用锻机锻打，不可能边铸边锻，但3D打印机的产生改变了这一切，它可以让零件边打印边锻压。
这一技术也克服了中西方金属3D打印的瓶颈。有望引领第四次工业革命的3D打印技术受到制造业青睐，但金属3D打印因“有铸无锻”，打印不出经久耐用的材质，一直处在“模型制造”和展示阶段。张海鸥教授将3D打印技术与传统锻压技术合二为一，实现了超越西方的原始创新。
据悉，这一技术现已能够打印长达2.2米、重约260公斤的高性能金属锻件。现有设备已打印出飞机用钛合金、海洋深潜器、核电用钢等8种金属材料。
西安航空发动机有限公司的45钢发动机过渡段零件，因壁厚差大，传统铸造成形容易出现裂纹、气孔、疏松等，若用锻造方法，需制作锻模，加工周期长，材料利用率低。该公司与张海鸥团队合作，铸锻铣一体化3D打印这种可焊性很差的45钢零件，目前试制件已通过标准检测。
（来源：长江日报）
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