經(jīng)過十幾年努力，華中科技大學(xué)史玉升科研團隊成功開發(fā)成形空間為1.2米×1.2米、基于粉末床的激光燒結(jié)快速制造裝備。據(jù)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(fā)表明，我國快速制造技術(shù)處于國際領(lǐng)先地位，這也是我國在先進制造領(lǐng)域的一項新突破。
基于粉末床的激光燒結(jié)快速制造技術(shù)也叫選擇性激光燒結(jié)成形技術(shù)，是一種廣泛工業(yè)化應(yīng)用的快速制造技術(shù)。其原理是將計算機設(shè)計出的復(fù)雜零部件分解成若干層平面數(shù)據(jù)，然后用激光把金屬、陶瓷、塑料、砂等粉末材料按平面數(shù)據(jù)燒結(jié)，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(shù)將多維制造變?yōu)楹唵蔚挠上轮辽系亩S疊加，大大降低了設(shè)計與制造的復(fù)雜度，甚至可以制造傳統(tǒng)方式無法加工的奇異結(jié)構(gòu)，如封閉內(nèi)部空腔、多層嵌套等，是最具發(fā)展前景的快速制造技術(shù)之一。
據(jù)了解，從1991年開始，華中科技大學(xué)研究團隊開始快速制造技術(shù)研發(fā)工作，2002年開發(fā)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(tǒng)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(yù)熱溫度場均勻控制裝置及方法”和“高強度大型激光燒結(jié)制件的粉末材料制備及成形工藝”等影響大型復(fù)雜制件整體成形的關(guān)鍵技術(shù)方面取得了突破，研制成功工業(yè)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(tǒng)公司0.55米×0.55米的同類產(chǎn)品，使我國在快速制造領(lǐng)域達到世界領(lǐng)先水平。
這項技術(shù)與裝備的研發(fā)解決了新產(chǎn)品開發(fā)周期長、成本高、市場響應(yīng)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(chǎn)品上關(guān)鍵零部件的制造。如空心渦輪葉片、渦輪盤、發(fā)動機排氣管、發(fā)動機缸體和缸蓋，企業(yè)一旦擁有此技術(shù)，其產(chǎn)品更新?lián)Q代能力明顯改善，競爭力可以顯著提高。
據(jù)悉，已有200多家國內(nèi)外用戶購買和使用這項技術(shù)及裝備，為我國關(guān)鍵行業(yè)核心產(chǎn)品的快速自主開發(fā)提供了有力手段。我國一些鑄造企業(yè)應(yīng)用該技術(shù)后，將復(fù)雜鑄件的交貨期由傳統(tǒng)的3個月左右縮短到10天左右，我國發(fā)動機制造商將大型六缸柴油發(fā)動機的缸蓋砂芯研制周期由傳統(tǒng)方法的5個月左右縮短至一周左右。2010年該技術(shù)被歐洲空客公司（Airbus）等單位選中，聯(lián)合承擔(dān)了歐盟框架七項目，用于輔助航空航天大型鈦合金整體結(jié)構(gòu)件的快速制造。
華中科技大學(xué)材料學(xué)院副院長史玉升教授表示，開發(fā)大成形空間的激光快速制造技術(shù)與裝備是國際先進制造領(lǐng)域的一個競爭方向，也是決定快速制造技術(shù)走向工業(yè)化應(yīng)用的難點之一。他說，快速制造技術(shù)最大優(yōu)勢是可以擴大人類的創(chuàng)意空間，加速工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)的步伐，但目前國內(nèi)工業(yè)界對其了解不夠，其應(yīng)用前景還有待進一步開發(fā)
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