从大飞机到核电站:王华明成增材制造推动力量

时间:2021-08-15 16:57 作者:app下载
本文摘要:风行全球的3D打印机技术,正在转入中国高端装备制造业:国产大飞机与三代核电站。 主要推展力量,来自北京航天航空大学教授、国家技术发明者一等奖获得者王华明。他的研发团队以技术大股东,分别与中航重机和南风股份重新组建合资公司,致力于在中国高端生产领域推展3D打印机。 3D打印机的增材生产思路,确实不能相提并论的优势。中国航空企业和核电设计院享有资本与技术实力,大自然捷足先登。

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风行全球的3D打印机技术,正在转入中国高端装备制造业:国产大飞机与三代核电站。  主要推展力量,来自北京航天航空大学教授、国家技术发明者一等奖获得者王华明。他的研发团队以技术大股东,分别与中航重机和南风股份重新组建合资公司,致力于在中国高端生产领域推展3D打印机。

  3D打印机的增材生产思路,确实不能相提并论的优势。中国航空企业和核电设计院享有资本与技术实力,大自然捷足先登。  在国际上,以美国派的部分发达国家,将3D打印机视为制造业兴起的最重要方向;同时,国内外也有不少业内人士指出,这项技术成本高、质量不平稳,对其前景看空。对这一领域所持从容态度的产业资本,堪称多数。

  增材生产  学名增材生产的3D打印机,是近年来最热门的概念。  这一概念,与传统制造业的减材生产比较不应,不经过机床铣、车、铁环等传统减材工件加工,而是通过填充材料,来必要构成最后产品的一种生产理念。  美国总统奥巴马,在2013年国情咨文中多次提到3D打印机,将其视为美国构建制造业兴起的重要途径,这让其风靡一时。

  在这份国情咨文中,奥巴马未来发展了未来美国经济发展的蓝图,他特别强调了两大方向:产业重返和3D打印机技术的广泛应用,工人们将在美国自学和用于3D打印机,这项技术有可能政治宣传整个工业体系。  奥巴马的言论,经过媒体理解和缩放,很快沦为全球舆论焦点。

  事实上,这一概念并不新鲜,正是起源19世纪末摄影雕塑较慢立体成型的思想,业内称作上上世纪的思想,上世纪的技术,本世纪的市场。  北京航天航空大学教授王华明告诉他笔者,增材生产技术在国内并非新鲜概念,虽然目前已在航空等领域有所突破,但短期内很难大规模应用于工业生产。  王华明是中国激光增材生产领域带头人,国家技术发明者一等奖获得者。

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他直言,目前媒体上抹黑的商业3D打印机,多用作娱乐目的,意味着是增材技术在非金属模型领域的应用于,并不代表该项技术的发展方向。  只有高端装备生产领域的高性能金属构件生产,或生物医学支架生产等领域,才能确实充分发挥3D打印机的高科技优势,整个打印机过程犹如春蚕吐丝般,层层包覆,构成最后的形态。  这对打印机材料构成了极为严苛的拒绝。

目前,可可供打印机的材料品种主要有石膏、尼龙、树脂、金属等,原材料的形态限定版在粉末状、丝状和液体状等仅有的几大类,毕竟普通意义上的材料。  在二三十年前,3D打印机技术早已可以用于树脂等材料制作产品。电影《碟中谍》中,3D打印机可以很快打印机出有一张人皮面具,其细节早已深入人心。  近几年,3D打印机可处置的材料范围不断扩大到了金属,这才引起了业界对3D打印机的高度注目,乃至被美国政府视为挽回美国制造业的最重要方向。

  在工业生产上,某些结构复杂的异形设备或零件,对加工精度和技术具有极高拒绝,但是,3D打印机却可以精彩突破这种几何约束,理论上不会大大降低生产可玩性和成本。  航空领域突破  作为中国3D打印机技术产业化应用于的领军人物,王华明于是以致力于在中国航空与核能领域推展该技术。  目前,他的团队分别与中航重机和南风股份重新组建了专业专门从事3D打印机技术研发和推展的子公司中航激光和南方增材,想要利用上市公司力量,推展3D打印机在工业化领域的落地。

王华明团队以技术大股东,在两家子公司中均占到股大约30%,。  目前,3D打印机在航空领域的进展领先于核电。中航工业董事长林左鸣曾对外回应,中国近年来在航空航天领域获得了一系列重大突破,必不可少增材生产技术的飞速发展。

  军用飞行器的涉及设备,由于类似必须,设计非常复杂,传统生产思路根本是做到除法。通过切割成、磨削、生锈、熔融等工序制作零部件,然后再行组装或焊成最后产品。  这种生产思路,工艺简单,可玩性超群,还不会导致原材料的极大浪费,成本高昂。  例如,F22战斗机的机翼和机身连接件,用传统工艺生产,必须三个锻件组装而出。

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此时,3D打印机的技术优势就突显出来,用于钛合金激光3D打印机技术,一气呵成。  目前正在研制中的国产大飞机C919,早已确认用于3D打印机技术,生产钛合金主风挡窗框、机翼和机体交会部位。

据介绍,中美两国都有计划在战斗机和军用运输机的部分简单零部件生产上,用于3D打印机技术。  2013年,王明华凭借飞机钛合金大型简单整体构件激光成形技术,勇夺当年的国家技术发明奖一等奖。  但王华明坦白,由于强度和质量掌控问题,飞机的关键部件还难以使用3D打印机。

传统铸、切削等生产产业不能替代,3D打印机在成本、质量和稳定性上,都还无法与传统制造业比起。  进占核电生产  除了航空领域,王明华还谋划将3D打印机技术运用到核电领域。  南风增材的正式成立,正是出于这样的目的。

南风增材的母公司南风股份,主营业务为空调通风设备的生产,核电通风设备占到其全部产品线的比重多达60%,核电项目市场占有率多达70%。  和飞机制造同属高端装备生产的核电领域,亦有大量设计简单仪器的零部件。特别是在是三代核电,对安全性性能和电站寿命明确提出了新的拒绝。

相对于二代特核电站,三代核电站在设备生产上可玩性大大增加:原本可以使用焊工艺的设备,现在必须一体化切削;一些核级设备零部件,对工艺水准明确提出了更高的拒绝  目前,国产设备制造商正在通过四台样板工程核电机组,构建对AP1000三代核电技术装备生产的技术消化吸收工作。现实失望是,由于生产可玩性大幅度提高,国产装备制造厂商普遍存在产品出厂亲率过低、工艺不稳定的情况。


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