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激光增材制造技術(shù)喜獲國家科技發(fā)明一等獎，高端裝備制造業(yè)再獲重大突破 已有22人參與
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“一束激光，有規(guī)則地在金屬材料上游走，制造出919大型客機(jī)上任意一種復(fù)雜形狀的大型零件”。王華明教授帶領(lǐng)他的創(chuàng)新團(tuán)隊，圍繞大飛機(jī)等國家重大專項及重大裝備制造業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略需求，研制出代表著先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展方向、在重大裝備制造中具有重大應(yīng)用價值的“高性能難加工大型復(fù)雜整體關(guān)鍵構(gòu)件激光直接制造技術(shù)”，使我國成為目前世界上唯一突破飛機(jī)鈦合金大型主承力結(jié)構(gòu)件激光快速成形技術(shù)，并實現(xiàn)裝機(jī)應(yīng)用的國家。 據(jù)悉，在于本月19日至21日于上海新國際博覽中心召開上海國際信息化博覽會成員展之一的2013慕尼黑上海光博會（LASER World of PHOTONICS CHINA）以及第8屆國際應(yīng)用激光技術(shù)中國研討會(Laser Processing Conference 2013)上, 王華明教授的這一科研成果及其核心部件大功率激光器均將集中亮相。其中王華明教授將以 “難加工金屬大型復(fù)雜構(gòu)件激光直接制造：挑戰(zhàn)和進(jìn)展”為題開講為我們揭開國家科技發(fā)明一等獎的神秘面紗。而同時，德國頂級科研機(jī)構(gòu)弗勞恩霍夫協(xié)會激光研究所及亞琛工業(yè)大學(xué)激光所所長Reinhart Poprawe教授也將同樣以激光增材制造為題，介紹德國在這一領(lǐng)域的最新研究成果。而中德專家的研究對于汽車、航空航天、生物醫(yī)療、工業(yè)制造等各行業(yè)高端制造業(yè)的發(fā)展有著重要價值。 飛機(jī)鈦合金大型關(guān)鍵構(gòu)件的傳統(tǒng)制造方法是鍛造和機(jī)械加工。F22戰(zhàn)斗機(jī)的鈦框，面積5.53平方米，而傳統(tǒng)3萬噸水壓機(jī)模鍛件只能達(dá)到0.8平方米，8萬噸也只能能達(dá)到4.5平方米。 而8萬噸水壓機(jī)的投入就超過10個億，整個工序下來，耗時費(fèi)力，總花費(fèi)會高達(dá)幾十億元，光大型模具的加工就要用一年以上的時間。模具加工出來后，再鍛造出大型結(jié)構(gòu)件的毛坯，然后繼續(xù)加工各部位的細(xì)節(jié)，最后成形時幾乎90％的材料都被切削、浪費(fèi)掉了。而王華明教授則走出了一條與傳統(tǒng)方法截然不同的新路子——通過計算機(jī)控制，用激光將合金粉末熔化，并跟隨激光有規(guī)則地在金屬材料上游走，逐層堆積直接“生長”，直接根據(jù)零件CAD模型一步完成大型復(fù)雜高性能金屬零部件。這項技術(shù)的特點(diǎn)是高性能、低成本、短周期，而且使得很多傳統(tǒng)方法不能做出的構(gòu)件成為了可能。 我國自主研發(fā)的大型客機(jī)C919機(jī)頭鈦合金主風(fēng)擋整體窗框，尺寸大、形狀復(fù)雜，國內(nèi)的飛機(jī)制造廠用傳統(tǒng)方法無法做出，只有歐洲一家公司能做出來，但是光每件模具費(fèi)就要價200萬美元，而交貨周期還要等兩年。2009年王華明團(tuán)隊僅僅用55天時間就做出來了，零件成本還不足歐洲鍛造模具費(fèi)的十分之一。如今，用王華明的“變形金剛術(shù)”制作的零件已裝上了飛機(jī)，使我國成為繼美國之后世界上第二個掌握這項技術(shù)的國家。 王華明教授特別感謝激光科研工作者，因為激光增材制造技術(shù)的核心之一就是包括光纖激光器，半導(dǎo)體激光器等在內(nèi)先進(jìn)的激光光源。而作為國內(nèi)激光加工及制造行業(yè)的頂級盛會，2013年慕尼黑上海光博會（LASER World of PHOTONICS CHINA）會聚了來自18個國家的539家激光行業(yè)企業(yè)。同期舉辦的第8屆國際應(yīng)用激光技術(shù)中國研討會上，王華明教授攜國內(nèi)外眾多激光光源及激光加工設(shè)備制造企業(yè)，將共同為廣大用戶展示最新激光技術(shù)在汽車、航空航天、生物醫(yī)療、工業(yè)制造等高端制造業(yè)中的最新應(yīng)用。廣大觀眾可以登陸www.photonicschina.cn或于3月19日-21日前往上海新國際博覽中心W1-W3館一探究竟。 |
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