華中科大成功開發出世界最大激光快速制造裝備

　　經過十幾年努力，華中科技大學史玉升科研團隊成功開發成形空間為1.2米×1.2米、基于粉末床的激光燒結快速制造裝備。據介紹，這是目前世界上最大成形空間的快速制造裝備。

　　專家表示，這一裝備與工藝的開發表明，我國快速制造技術處于國際領先地位，這也是我國在先進制造領域的一項新突破。

　　基于粉末床的激光燒結快速制造技術也叫選擇性激光燒結成形技術，是一種廣泛工業化應用的快速制造技術。其原理是將計算機設計出的復雜零部件分解成若干層平面數據，然后用激光把金屬、陶瓷、塑料、砂等粉末材料按平面數據燒結，形成一個平面形狀，再通過層層累積疊加，像植物生長般一次性整體成形。

　　由于這項技術將多維制造變為簡單的由下至上的二維疊加，大大降低了設計與制造的復雜度，甚至可以制造傳統方式無法加工的奇異結構，如封閉內部空腔、多層嵌套等，是最具發展前景的快速制造技術之一。

　　據了解，從1991年開始，華中科技大學研究團隊開始快速制造技術研發工作，2002年開發出工作面為0.5米×0.5米的裝備，超過了當時代表國際最先進水平的美國3D系統公司;2005年研制出了工作面達1米×1米的裝備，遠遠超過國外同類裝備。隨后，史玉升研究團隊在“大工作面粉床預熱溫度場均勻控制裝置及方法”和“高強度大型激光燒結制件的粉末材料制備及成形工藝”等影響大型復雜制件整體成形的關鍵技術方面取得了突破，研制成功工業級的1.2米×1.2米快速制造裝備，這是世界上最大成形空間的此類裝備，超過德國EOS公司最大成形空間0.73米×0.38米和美國3D系統公司0.55米×0.55米的同類產品，使我國在快速制造領域達到世界領先水平。

　　這項技術與裝備的研發解決了新產品開發周期長、成本高、市場響應慢、柔性化差等問題，尤其適合動力裝備、航空航天、汽車等高端產品上關鍵零部件的制造。如空心渦輪葉片、渦輪盤、發動機排氣管、發動機缸體和缸蓋，企業一旦擁有此技術，其產品更新換代能力明顯改善，競爭力可以顯著提高。

　　據悉，已有200多家國內外用戶購買和使用這項技術及裝備，為我國關鍵行業核心產品的快速自主開發提供了有力手段。我國一些鑄造企業應用該技術后，將復雜鑄件的交貨期由傳統的3個月左右縮短到10天左右，我國發動機制造商將大型六缸柴油發動機的缸蓋砂芯研制周期由傳統方法的5個月左右縮短至一周左右。2010年該技術被歐洲空客公司(Airbus)等單位選中，聯合承擔了歐盟框架七項目，用于輔助航空航天大型鈦合金整體結構件的快速制造。

　　華中科技大學材料學院副院長史玉升教授表示，開發大成形空間的激光快速制造技術與裝備是國際先進制造領域的一個競爭方向，也是決定快速制造技術走向工業化應用的難點之一。他說，快速制造技術最大優勢是可以擴大人類的創意空間，加速工業產品設計與開發的步伐，但目前國內工業界對其了解不夠，其應用前景還有待進一步開發。