導(dǎo)讀： 今年1月6日，他們團(tuán)隊攜大型3D鍛銑鑄技術(shù)和歐洲空中客車公司簽署了科研項目合作協(xié)議。這意味著，在不久的將來，空客飛機(jī)的機(jī)翼、發(fā)動機(jī)等零部件將可能實現(xiàn)“中國打印”。

華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院教授，數(shù)字制造裝備與技術(shù)國家重點實驗室工藝方向?qū)W術(shù)帶頭人，東京大學(xué)工學(xué)博士。曾主持完成20多項國家自然科學(xué)基金、863計劃、國防預(yù)研等課題，先后獲得20項國內(nèi)發(fā)明專利和1項國際發(fā)明專利。

“弧光留下刺眼的烙印，無怨，那是冬日唯一的火種，烤炙著漫天的雪花，照亮著拓路者前行，更傳承著格物致知……”這是華中科技大學(xué)碩士研究生龔巨秋，送給導(dǎo)師張海鷗教授的一首詩《奮斗者之歌》，也是張海鷗科研生涯的生動寫照。

3月初，我們走進(jìn)華中科大機(jī)械學(xué)院數(shù)字制造裝備與技術(shù)國家重點實驗室的實驗基地，張海鷗團(tuán)隊正加緊制造一批應(yīng)用于航空領(lǐng)域的高端金屬鍛件。今年1月6日，他們團(tuán)隊攜大型3D鍛銑鑄技術(shù)和歐洲空中客車公司簽署了科研項目合作協(xié)議。這意味著，在不久的將來，空客飛機(jī)的機(jī)翼、發(fā)動機(jī)等零部件將可能實現(xiàn)“中國打印”。

上世紀(jì)末，張海鷗初到華中科技大學(xué)任教，就邁開了創(chuàng)新的第一步——用等離子熔射技術(shù)制造金屬模具和金屬零件。

等離子技術(shù)并不是張海鷗的首創(chuàng)，但他卻是應(yīng)用等離子技術(shù)來制造金屬模具和零件第一人。張海鷗將這一技術(shù)不斷完善、創(chuàng)新，并應(yīng)用到汽車模具制造、先進(jìn)發(fā)動機(jī)高溫零部件制造等領(lǐng)域，獲得了國內(nèi)外同行的高度評價。

當(dāng)時，金屬3D打印出的制件表面比較粗糙，無法直接當(dāng)零件使用，需進(jìn)行后續(xù)機(jī)械加工。于是，張海鷗帶領(lǐng)團(tuán)隊反復(fù)實驗，在金屬3D打印中復(fù)合了銑削，邊打印邊進(jìn)行銑削加工，成功解決了難題，一舉獲得國家發(fā)明專利。

隨后，張海鷗開始構(gòu)想如何讓金屬3D打印制件具備鍛件性能，使之能應(yīng)用于高端領(lǐng)域。很多同行對此束手無策，而張海鷗偏偏要去挑戰(zhàn)這樣一個大家認(rèn)為不可能完成的事。

“研發(fā)過程是艱難的?！睆埡ｚt說，有段時間問題不斷，前面問題剛解決，新問題又冒出來，加之5年前國內(nèi)對3D打印并不看好，幾乎得不到支持。但張海鷗沒有放棄，他堅信這項技術(shù)具有戰(zhàn)略價值。2010年，大型飛機(jī)蒙皮熱壓成形模具的誕生，驗證了張海鷗在3D打印中復(fù)合鍛打的可行性。后來，這種技術(shù)不斷完善，打印出飛機(jī)用鈦合金、高溫合金、海洋深潛器、核電用鋼等高端金屬鍛件，性能均超過傳統(tǒng)制件。

走進(jìn)張海鷗的實驗基地，一臺長4米、高和寬均為2米的“鐵疙瘩”映入眼簾，它是世界上首次成功打印出具有鍛件性能的高端金屬零件。我們看到，在填充金屬絲材后，打印針頭來回移動，材料從3D打印針頭中被擠出來，物料在這一過程中被一層一層疊加成形，同時高溫?zé)崽幚?，軋輥沿著熔積層鍛造，最后銑削成形。

“這項技術(shù)在縮短流程、減少巨型鍛機(jī)使用，降低成本，提升效率方面效果顯著。”張海鷗介紹，原先需要8萬噸力才能完成的動作，現(xiàn)在用不到八萬分之一的力即可完成，同時用一臺設(shè)備完成了過去諸多大型設(shè)備才能完成的工作。

根據(jù)空客公司和美國通用電氣公司對飛機(jī)和航空發(fā)動機(jī)零部件的需求，張海鷗團(tuán)隊將利用該項技術(shù)進(jìn)行研發(fā)與打印。他告訴我們，中鋼集團(tuán)意識到該技術(shù)的革命性意義，欣然幫助他們建立工程化應(yīng)用研發(fā)基地，為大飛機(jī)“打印”中國零件插上了“夢的翅膀”。