中国3D打印钛合金技术已走在世界前列

　　【编者按】两年前，一架名为“SULSA”的无人驾驶飞机横空出世震惊了世界。“SULSA”由英国南安普敦大学的两位年轻工程师设计和制造，除了驱动用的马达，包括机翼、整体控制面和舱门在内的所有部件都是在2天时间里“打印”组装出来的。

　　也就是在短短两年时间里，3D打印技术已运用于军事和航空航天领域，造价高昂的战斗机、舰载机等也都能通过“打印出炉”了。目前我国已经具备了使用激光成形超过12平方米复杂钛合金构件的技术和能力，并在航空科研项目的设计试制中投入使用。 （参阅3D打印技术融入机床领域的跳跃式发展 ）

　　生产效率是传统的3倍

　　由于抓住了“投入产出比”的脉搏，3D打印技术被英国《经济学人》杂志预测为“将推动新一轮工业革命的来临”。这一具有数字化、智能化等特点的先进“复制”制造技术在民用化的同时，也悄然成为国防和军事工业的“新贵”。

　　在国防大学军事后勤与军事科技装备教研部教授李大光看来，3D打印技术可以减轻后勤保障压力。就目前来说，使用相同数量的耗材制造零件，3D打印机的生产效率是传统方法的3倍。如果在战场上有一台3D打印机，就可以及时生产出战场上消耗的武器装备和补给物资，这将大大减轻后方生产和后勤保障的压力。

　　随着“制空权”对于现代战争的意义越来越重大，各国在积极研发新一代战机的同时，3D打印技术也逐渐被吸纳运用其中。

　　上世纪八九十年代，要研发新一代战斗机至少要花10—20年的时间。美国F-15战斗机从1966年计划研发到首飞就耗时6年，F-22则花了16年；俄罗斯的苏-27耗时10年，苏-30也花了6年。

　　在传统的战斗机制造流程当中，飞机的3D模型设计好后，需要进行长期的投入来制造水压成型设备，而使用3D打印这种增材制造技术后，零件的成型速度、应用速度得以大幅度提高。

　　李大光表示，3D打印技术最突出的优点是无需机械加工或任何模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件。如果借助3D打印技术及其他信息技术，最少只需3年时间就能研制出一款新战斗机。

　　钛合金3D打印用于新机

　　在3D打印技术中，飞机钛合金大型整体关键构件激光成形技术是高端发展形势。作为最早开发钛合金3D打印技术的国家，1985年，美国就在五角大楼的主导下秘密开启了钛合金激光成形技术的研究，并在1992年公之于众。随后美国继续研发这一技术，在2002年将激光成形的钛合金零件装上战机进行试验。今年1月14日，美国著名的电子束、等离子弧及电阻焊接设备制造商Sciaky公司宣布，他们已经成功掌握了使用电子束进行钛合金3D打印的制造技术。这项技术将被用于生产美国第五代隐形战斗机F-35的多个零件。

　　李大光表示，传统的武器装备生产主要是做“减”法。原材料通过切割、磨削、腐蚀、熔融等工序，除去多余部分形成零部件，然后被拼装、焊接成产品。这一过程中，将有90%的原材料被浪费掉。3D打印技术除了能够提升武器装备的研发速度，还能大幅降低武器装备的造价成本。

　　作为全世界最贵最精密的战机，美国F-35联合攻击战机每架售价至少1.5亿美元。相较于传统制造方式，3D新技术制造的产品成本更低、寿命也更长。如果3000多架战机都使用这种技术制造部件，将可以节省数十亿美元的成本。

　　虽然中国钛合金激光成形技术起步晚，但现在却具备了使用激光成形超过12平方米的复杂钛合金构件的技术和能力，成为继美国之后、世界上第二个掌握该技术的国家。在今年5月举行的第十六届中国北京国际科技产业博览会上，获得2012年度“国家技术发明奖一等奖”的飞机钛合金大型整体关键构件激光成形技术得以展示。

　　中航工业副总工程师、歼-15总设计师孙聪在今年全国两会期间曾透露，钛合金和M100钢的3D打印技术(增材制造技术)已广泛用于新机设计试制过程。其中，于2012年10月至11月首飞成功的机型，广泛使用了3D打印技术制造钛合金主承力部分，包括整个前起落架。 

声明：本网站所收集的部分公开资料来源于互联网，转载的目的在于传递更多信息及用于网络分享，并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责，也不构成任何其他建议。本站部分作品是由网友自主投稿和发布、编辑整理上传，对此类作品本站仅提供交流平台，不为其版权负责。如果您发现网站上所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题，请第一时间告知，我们将根据您提供的证明材料确认版权并按国家标准支付稿酬或立即删除内容，以保证您的权益！联系电话：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。