增材制造技術(shù)

1、增材制造增材制造（3D3D打?。┐蛴。?Additive ManufacturingAdditive Manufacturing（3-D printing3-D printing）鋼鐵研究總院 科技運(yùn)營(yíng)部2013.4背景背景:3D:3D打印成為關(guān)注熱點(diǎn)打印成為關(guān)注熱點(diǎn) 奧巴馬奧巴馬宣布美國(guó)宣布美國(guó)“制造創(chuàng)新國(guó)家網(wǎng)絡(luò)制造創(chuàng)新國(guó)家網(wǎng)絡(luò)”計(jì)劃，計(jì)劃，成立成立15個(gè)制造創(chuàng)新中心組成網(wǎng)絡(luò)，每年投個(gè)制造創(chuàng)新中心組成網(wǎng)絡(luò)，每年投資資10億美元。經(jīng)過億美元。經(jīng)過5個(gè)多月的論證最后選個(gè)多月的論證最后選了了“增材制造增材制造”作為作為第一個(gè)第一個(gè)中心的研究方向。中心的研究方向。 經(jīng)濟(jì)學(xué)人經(jīng)濟(jì)學(xué)人 “第三次工業(yè)革命

2、第三次工業(yè)革命”。南方周末南方周末 “野蠻神器野蠻神器”要革要革制造業(yè)制造業(yè)的命。的命。 工信部副部長(zhǎng)蘇波工信部副部長(zhǎng)蘇波表示將推動(dòng)表示將推動(dòng)3D打印產(chǎn)業(yè)打印產(chǎn)業(yè)化；化；科技部科技部表示在制定表示在制定3D打印的戰(zhàn)略規(guī)劃。打印的戰(zhàn)略規(guī)劃。3D3D打印概念打印概念 “增材制造增材制造”= =“3D3D打印打印”= =“快速原型制快速原型制造技術(shù)造技術(shù)” 根據(jù)根據(jù)零件零件的形狀，每次制做一個(gè)具有的形狀，每次制做一個(gè)具有一定一定微小厚度微小厚度和和特定形狀特定形狀的截面，然的截面，然后再把它們逐層粘結(jié)起來，就得到了后再把它們逐層粘結(jié)起來，就得到了所需制造的立體的零件。所需制造的立體的零件。3D打印機(jī)

3、，都是“分層制造，逐層疊加”。3D3D打印的工藝打印的工藝1.熔積成型熔積成型 FDM(Fused Deposition Modeling)石蠟、金屬、塑料、低熔點(diǎn)合金絲石蠟、金屬、塑料、低熔點(diǎn)合金絲2. 選擇性激光燒結(jié)選擇性激光燒結(jié)。SLS（Selective Laser Sintering）尼龍、臘、）尼龍、臘、ABS、金、金屬和陶瓷粉末屬和陶瓷粉末。3.立體立體光固化光固化成型法成型法SLA(Stereo Lithography Appearance)液態(tài)光敏液態(tài)光敏材材料料1.制造復(fù)雜物品。（目前已顯現(xiàn)）制造復(fù)雜物品。（目前已顯現(xiàn)）2.產(chǎn)品多樣化不增加成本。產(chǎn)品多樣化不增加成本。3.生

4、產(chǎn)周期短。（最大的優(yōu)點(diǎn)）生產(chǎn)周期短。（最大的優(yōu)點(diǎn)）4.零技能制造。零技能制造。5.不占空間、便攜制造。（戰(zhàn)場(chǎng)、災(zāi)區(qū)）不占空間、便攜制造。（戰(zhàn)場(chǎng)、災(zāi)區(qū)）6.節(jié)省材料節(jié)省材料 。7.精確的實(shí)體復(fù)制。（精確的實(shí)體復(fù)制。（3D照相館）照相館）3D打印機(jī)的優(yōu)勢(shì)民用消費(fèi)級(jí)3D打印機(jī) 打印材料打印材料：塑料絲、少量金塑料絲、少量金屬絲屬絲 特點(diǎn)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度低、：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度低、物品表面粗糙、物品表面粗糙、不考慮力學(xué)不考慮力學(xué)性能。性能。 分層厚度分層厚度：0.1mm-0.5mm 市場(chǎng)范圍市場(chǎng)范圍：市場(chǎng)：市場(chǎng)80%的的3D打打印機(jī)屬于民用消費(fèi)級(jí)。印機(jī)屬于民用消費(fèi)級(jí)。 售價(jià)售價(jià)：3000-20000R

5、MB 消費(fèi)人群消費(fèi)人群：設(shè)計(jì)愛好者、?。涸O(shè)計(jì)愛好者、小企業(yè)、學(xué)校企業(yè)、學(xué)校民用消費(fèi)級(jí)采用的工藝主要為民用消費(fèi)級(jí)采用的工藝主要為熔積成型熔積成型FDM?，F(xiàn)代CAD/CAM 技術(shù)CAD技術(shù)設(shè)計(jì)要打印的技術(shù)設(shè)計(jì)要打印的各種物品的各種物品的3D數(shù)字模數(shù)字模型。型。計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)軟件或系統(tǒng)軟件或系統(tǒng)把把3D數(shù)字模型切片。并根據(jù)每片的形狀，數(shù)字模型切片。并根據(jù)每片的形狀，分解成一條條的打印指令傳給伺服電機(jī)和分解成一條條的打印指令傳給伺服電機(jī)和噴頭，并保證各個(gè)伺服電機(jī)精確確配合。噴頭，并保證各個(gè)伺服電機(jī)精確確配合。精密伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)精密伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù) 伺服電機(jī)根據(jù)指令要精確控制打印頭伺服電機(jī)根據(jù)指

6、令要精確控制打印頭的移動(dòng)位置和平臺(tái)移動(dòng)，使每個(gè)時(shí)刻都在的移動(dòng)位置和平臺(tái)移動(dòng)，使每個(gè)時(shí)刻都在精確的位置打印。精度要達(dá)到精確的位置打印。精度要達(dá)到0.1mm。甚。甚至至20um.新材料技術(shù)打印材料的研發(fā)目前還在初級(jí)階段。商用級(jí)3D打印機(jī) 打印材料打印材料：樹脂、金屬、石：樹脂、金屬、石膏、尼龍、玻璃等。膏、尼龍、玻璃等。 特點(diǎn)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度高、：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度高、物品表面質(zhì)量好、物品表面質(zhì)量好、基本不考基本不考慮力學(xué)性能。慮力學(xué)性能。 分層厚度分層厚度：0.1mm-0.5mm 市場(chǎng)范圍市場(chǎng)范圍：市場(chǎng)：市場(chǎng)20%的的3D打打印機(jī)屬于商用級(jí)。印機(jī)屬于商用級(jí)。 售價(jià)售價(jià)：100萬萬-400萬萬 R

7、MB 消費(fèi)人群消費(fèi)人群：大中型生產(chǎn)制造：大中型生產(chǎn)制造企業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)部門企業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)部門打印出來的物品，一般不出售，只作外觀設(shè)計(jì)、打印出來的物品，一般不出售，只作外觀設(shè)計(jì)、模型研發(fā)用，模型研發(fā)用，縮短研發(fā)周期?？s短研發(fā)周期。生物工程級(jí)3D打印機(jī) 打印材料打印材料：鈦合金、特殊與活：鈦合金、特殊與活體能相容的材料。體能相容的材料。 市場(chǎng)范圍市場(chǎng)范圍：打印機(jī)的用量很少。：打印機(jī)的用量很少。 主要產(chǎn)品主要產(chǎn)品：人體植入物、假肢、：人體植入物、假肢、假牙、骨骼等。在歐美已經(jīng)有假牙、骨骼等。在歐美已經(jīng)有很廣泛的應(yīng)用。很廣泛的應(yīng)用。 消費(fèi)人群消費(fèi)人群：醫(yī)療保健企業(yè)和醫(yī)：醫(yī)療保健企業(yè)和醫(yī)院。院。 特點(diǎn)特點(diǎn)：一

8、對(duì)一滿足有需求的人。：一對(duì)一滿足有需求的人。3D打印生產(chǎn)的假肢在歐美已經(jīng)有打印生產(chǎn)的假肢在歐美已經(jīng)有30000人人以上在應(yīng)用。以上在應(yīng)用。工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)渦輪引擎部件渦輪引擎部件 鈦合金鈦合金3D打印不是泡沫也非“神器”PBS塑料塑料陶瓷陶瓷不銹鋼不銹鋼紙紙樹脂樹脂尼龍尼龍玻璃玻璃生物墨水生物墨水高強(qiáng)鋼高強(qiáng)鋼鋁鋁鈦鈦鈦合金鈦合金鈷鉻合金鈷鉻合金鎳鋁合金鎳鋁合金青銅合金青銅合金ABS塑膠塑膠木材木材細(xì)胞細(xì)胞黃金黃金鎢鎢3D打印能制造的物品，常常令人驚嘆！，但這些打印能制造的物品，常常令人驚嘆！，但這些打印件打印件沒有生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，沒有質(zhì)量檢測(cè)，沒有安全沒有生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，沒有質(zhì)量檢測(cè)，沒有安全認(rèn)證認(rèn)證，屬

9、于，屬于“三無三無”產(chǎn)品。大部分產(chǎn)品。大部分外觀、質(zhì)量、外觀、質(zhì)量、性能性能都趕不上常規(guī)生產(chǎn)方法制造出的物品。都趕不上常規(guī)生產(chǎn)方法制造出的物品。 2011年全球年全球3D打印產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值為打印產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值為17億美元億美元，國(guó)內(nèi)為國(guó)內(nèi)為3億人民幣億人民幣。年增長(zhǎng)率。年增長(zhǎng)率25%。3D打印市場(chǎng)情況目前目前3D3D打印產(chǎn)品的主要應(yīng)用領(lǐng)域打印產(chǎn)品的主要應(yīng)用領(lǐng)域1.快速模具制造（汽車）快速模具制造（汽車）2.高端零部件（航空零部件）高端零部件（航空零部件）3.產(chǎn)品設(shè)計(jì)（電子消費(fèi)品等，蘋果手機(jī)）產(chǎn)品設(shè)計(jì)（電子消費(fèi)品等，蘋果手機(jī)）4.醫(yī)療保?。ㄑ揽啤⒓僦?、骨骼）醫(yī)療保健（牙科、假肢、骨骼）這些應(yīng)用集中在不計(jì)成本

10、的設(shè)計(jì)行業(yè)、尖端制造、以及一對(duì)一的個(gè)性化服務(wù)方面。金屬零部件增材制造金屬零部件增材制造Since 1985國(guó)外金屬材料增材制造的主要研究機(jī)構(gòu)國(guó)外金屬材料增材制造的主要研究機(jī)構(gòu) 美國(guó)美國(guó)Los Alamos 美國(guó)美國(guó) Sandia AeroMet GE、羅羅、羅羅(英國(guó)英國(guó))、IBM、波音、洛馬、諾格、波音、洛馬、諾格 西屋核電西屋核電- Stratasys 公司公司 （占世界（占世界3D打印機(jī)銷量的一半，打印機(jī)銷量的一半，2011年為年為2萬臺(tái)）萬臺(tái)） Objet公司（世界最大的商用公司（世界最大的商用3D打印機(jī)）打印機(jī)） 3D systems 公司公司 EOS 、 Arcam AB、 Gmb

11、H 美國(guó)國(guó)防部資助了一系列的計(jì)劃。美國(guó)國(guó)防部資助了一系列的計(jì)劃。 這些研究機(jī)構(gòu)做出了大量的飛機(jī)零部件。例這些研究機(jī)構(gòu)做出了大量的飛機(jī)零部件。例如：如：SandiaSandia實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)室做航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片；泵殼體泵殼體尺尺寸寸300mm300mm左右，左右，Los alamos Los alamos 作出作出高溫合金管高溫合金管。AerometAeromet利用激光快速成型技術(shù)制造的利用激光快速成型技術(shù)制造的多個(gè)鈦合多個(gè)鈦合金關(guān)鍵大型承力結(jié)構(gòu)件金關(guān)鍵大型承力結(jié)構(gòu)件；如尺寸達(dá)到；如尺寸達(dá)到2.5m2.5m、重達(dá)、重達(dá)130kg130kg的大型整體筋板加強(qiáng)鈦合金的大型整體筋板加強(qiáng)鈦合

12、金發(fā)動(dòng)機(jī)框發(fā)動(dòng)機(jī)框、機(jī)機(jī)翼拼接接頭翼拼接接頭等已經(jīng)在等已經(jīng)在F22F22及及F-18E/FF-18E/F上得到批量應(yīng)上得到批量應(yīng)用。用。 但美國(guó)激光快速成型全都集中在但美國(guó)激光快速成型全都集中在小體積高價(jià)小體積高價(jià)值值的零件，還包括的零件，還包括表面修復(fù)表面修復(fù)，表面涂層表面涂層。 1. 1.激光一走，激光一走，溫度迅速下降溫度迅速下降，容易出缺陷容易出缺陷，做不了，做不了大零件。大零件。 2. 2.由于由于力學(xué)性能差力學(xué)性能差，激光成型再去熱等靜壓，性能，激光成型再去熱等靜壓，性能不如鍛件，激光成型再去鍛造，還是不如鍛件。不如鍛件，激光成型再去鍛造，還是不如鍛件。 3. 3.缺乏大型裝備。缺

13、乏大型裝備。 美國(guó)人沒辦法提出了美國(guó)人沒辦法提出了“損傷容限損傷容限”的概念。的概念。在大尺寸復(fù)雜鈦合金整體結(jié)構(gòu)件在在大尺寸復(fù)雜鈦合金整體結(jié)構(gòu)件在F18上做試驗(yàn)失敗上做試驗(yàn)失敗3年后，年后，Aeromet公司倒閉。公司倒閉。國(guó)內(nèi)國(guó)內(nèi)增增材制造的研究機(jī)構(gòu)材制造的研究機(jī)構(gòu)編編號(hào)號(hào)單位單位代表代表人物人物專業(yè)專業(yè)工藝工藝產(chǎn)品產(chǎn)品國(guó)家認(rèn)可國(guó)家認(rèn)可1北航北航王華明王華明鑄造鑄造材料材料激光激光熔融熔融 航空部件航空部件 國(guó)家技術(shù)發(fā)國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)2華中華中科大科大 史玉升史玉升材料材料激光激光燒結(jié)燒結(jié) 航空部件、航空部件、汽車部件、汽車部件、骨骼、牙齒骨骼、牙齒 國(guó)家技術(shù)發(fā)國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二

14、等獎(jiǎng)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)3西北西北工大工大 黃衛(wèi)東黃衛(wèi)東鑄造鑄造激光激光熔融熔融 航空部件航空部件C919應(yīng)用應(yīng)用4清華清華顏永年顏永年機(jī)械機(jī)械容積容積成型成型 塑料塑料5西安西安交大交大盧秉恒盧秉恒機(jī)械機(jī)械 光固光固化化 樹脂、骨骼、樹脂、骨骼、芯片芯片院士院士 國(guó)內(nèi)增材制造簡(jiǎn)單概括：國(guó)內(nèi)增材制造簡(jiǎn)單概括：五大派系，三種工藝五大派系，三種工藝 王華明，北航材料學(xué)院材料王華明，北航材料學(xué)院材料加工工程系主任。加工工程系主任。 1995年進(jìn)入年進(jìn)入金屬激光增材制造領(lǐng)域。金屬激光增材制造領(lǐng)域。王華明王華明2012年，憑借年，憑借“大型復(fù)雜整體鈦合金結(jié)構(gòu)件激大型復(fù)雜整體鈦合金結(jié)構(gòu)件激光成型制造技術(shù)及裝備光成型

15、制造技術(shù)及裝備”獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。一等獎(jiǎng)。為國(guó)產(chǎn)為國(guó)產(chǎn)C919、J15、J20、J31提供航空結(jié)構(gòu)件。提供航空結(jié)構(gòu)件。還包括少量的還包括少量的航空發(fā)動(dòng)機(jī)整體葉盤航空發(fā)動(dòng)機(jī)整體葉盤，材料主要，材料主要為為鈦合金、鎳基高溫合金、少量高強(qiáng)鋼鈦合金、鎳基高溫合金、少量高強(qiáng)鋼。王華明激光快速成型裝備，做了王華明激光快速成型裝備，做了五代五代。 激光成形技術(shù)的主要工藝參數(shù)為：激光束激光成形技術(shù)的主要工藝參數(shù)為：激光束功率：功率：激光束斑直徑：激光束斑直徑：掃描速度：掃描速度：粉末流量范圍：?jiǎn)螌映练勰┝髁糠秶簡(jiǎn)螌映练e厚度：積厚度：不高于不高于。99.99-99.99999.99-

16、99.999%高純氬氣或氦氣作保護(hù)性氣氛。高純氬氣或氦氣作保護(hù)性氣氛。 板材、棒材或鍛件機(jī)械加工后的細(xì)棒板材、棒材或鍛件機(jī)械加工后的細(xì)棒氬氬氣霧化氣霧化制成粉末，以粉末霧化態(tài)真空罐裝供制成粉末，以粉末霧化態(tài)真空罐裝供應(yīng)，其中粉末為球形粉末，需篩分和應(yīng)，其中粉末為球形粉末，需篩分和干燥，粒度為干燥，粒度為100-300100-300目目。激光增增材制造用金屬粉末激光激光增增材制造技術(shù)工藝優(yōu)勢(shì)材制造技術(shù)工藝優(yōu)勢(shì)1.增材制造技術(shù)出來的部件增材制造技術(shù)出來的部件組織細(xì)密，非常均勻組織細(xì)密，非常均勻；鍛造（；鍛造（forging）都會(huì)有一個(gè)壓力的均勻問題。鑄造中心偏析，晶粒）都會(huì)有一個(gè)壓力的均勻問題。鑄

17、造中心偏析，晶粒粗大，組織不均勻。粗大，組織不均勻。2.周期短、成本低、柔性高效周期短、成本低、柔性高效。3.節(jié)省材料，較常規(guī)制造方法提高節(jié)省材料，較常規(guī)制造方法提高5倍以上。倍以上。1.由于冷卻速度太快，由于冷卻速度太快，內(nèi)應(yīng)力大內(nèi)應(yīng)力大，容易內(nèi)部缺陷。，容易內(nèi)部缺陷。2.裂紋一旦形成，裂紋一旦形成，高速擴(kuò)展高速擴(kuò)展。3. 晶粒組織難以控制晶粒組織難以控制。激光激光增增材制造技術(shù)工藝難點(diǎn)材制造技術(shù)工藝難點(diǎn)高性能難加工大型復(fù)雜整體關(guān)鍵構(gòu)件激光直接制造技術(shù) “F22鈦框，面積鈦框，面積5.53平方米。平方米。3萬噸水壓機(jī)模鍛件萬噸水壓機(jī)模鍛件能達(dá)到能達(dá)到0.8平方米，平方米，8萬噸能達(dá)到萬噸能達(dá)

18、到4.5平方米。平方米。傳統(tǒng)方法，鑄錠，制胚，模具，模鍛。美國(guó)的一個(gè)飛機(jī)傳統(tǒng)方法，鑄錠，制胚，模具，模鍛。美國(guó)的一個(gè)飛機(jī)零件，壓成一個(gè)餅零件，壓成一個(gè)餅3噸，到最后加工完成只有噸，到最后加工完成只有144公斤，公斤，材料利用率不到材料利用率不到5%。增材制造，材料利用率。增材制造，材料利用率80%左右。左右。 我們通過增材技術(shù)制造的最大的整體結(jié)構(gòu)件我們通過增材技術(shù)制造的最大的整體結(jié)構(gòu)件5平方平方米，美國(guó)做不了。激光成型的零件，超過或者等同于鍛米，美國(guó)做不了。激光成型的零件，超過或者等同于鍛件的性能，抗疲勞強(qiáng)度，比鍛件高件的性能，抗疲勞強(qiáng)度，比鍛件高32-53%，疲勞裂紋，疲勞裂紋擴(kuò)散速率降低一

19、個(gè)數(shù)量級(jí)。常規(guī)性能和鍛件差不多，但擴(kuò)散速率降低一個(gè)數(shù)量級(jí)。常規(guī)性能和鍛件差不多，但高溫、持久、抗疲勞性能比鍛件好很多。高溫、持久、抗疲勞性能比鍛件好很多?！备咝阅茈y加工大型復(fù)雜整體關(guān)鍵構(gòu)件激光直接制造技術(shù)我國(guó)成為目前我國(guó)成為目前世界上唯一世界上唯一突破飛機(jī)鈦合金大型主承力結(jié)構(gòu)件激突破飛機(jī)鈦合金大型主承力結(jié)構(gòu)件激光快速成形技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)裝機(jī)應(yīng)用的國(guó)家。所做零件經(jīng)過光快速成形技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)裝機(jī)應(yīng)用的國(guó)家。所做零件經(jīng)過8000小時(shí)以上的抗疲勞測(cè)試。小時(shí)以上的抗疲勞測(cè)試?！俺岚蚋氖芰?，我們做出來翅膀根的受力件，我們做出來136公斤，鍛件公斤，鍛件1706公斤，節(jié)公斤，節(jié)省材料省材料90%+。2010年

20、，已經(jīng)做完了性能測(cè)試，比鍛件還要好。年，已經(jīng)做完了性能測(cè)試，比鍛件還要好。05年做出圖示零件需要年做出圖示零件需要5天，現(xiàn)在只要幾小時(shí)。天，現(xiàn)在只要幾小時(shí)?！盋919大型客機(jī)主風(fēng)擋窗框 “雙曲面窗框，雙曲面窗框，Ti-6Al-4V鈦合金，只有歐鈦合金，只有歐洲有有家公司能做，周期洲有有家公司能做，周期2年，先付年，先付200萬美萬美元模具費(fèi)，而且零件非常貴。而我們?cè)＞哔M(fèi)，而且零件非常貴。而我們55天就做天就做好了，好了，4大件，大件，2件已經(jīng)裝上了飛機(jī)。件已經(jīng)裝上了飛機(jī)。”飛機(jī)起落架一種一種300M超高強(qiáng)鋼飛機(jī)起落架的制造方法超高強(qiáng)鋼飛機(jī)起落架的制造方法 專利號(hào)：專利號(hào)：2008100103

21、08 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人：王云閣發(fā)明（設(shè)計(jì)）人：王云閣;王向明王向明;王華明王華明06年某飛機(jī)起落架的關(guān)鍵零部件，目前已經(jīng)批年某飛機(jī)起落架的關(guān)鍵零部件，目前已經(jīng)批生產(chǎn)，已經(jīng)受生產(chǎn)，已經(jīng)受2000多個(gè)起落。多個(gè)起落。航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉盤 高溫合金渦輪盤高溫合金渦輪盤 “未來發(fā)動(dòng)機(jī)就是一肚子未來發(fā)動(dòng)機(jī)就是一肚子的整體葉盤，葉片和盤子分開的整體葉盤，葉片和盤子分開的重量太重。而我們現(xiàn)在可以的重量太重。而我們現(xiàn)在可以葉片和盤子同時(shí)出來，而且葉葉片和盤子同時(shí)出來，而且葉片我們可以隨心所欲控制組織，片我們可以隨心所欲控制組織，讓它長(zhǎng)成柱狀晶，他的高溫性讓它長(zhǎng)成柱狀晶，他的高溫性能就很好，這里我們讓它長(zhǎng)成能就很好，這

22、里我們讓它長(zhǎng)成等軸晶，低周耐疲性能就很好，等軸晶，低周耐疲性能就很好，如果溫度再高，我們就可以換如果溫度再高，我們就可以換材料，它可以做到隨心所欲，材料，它可以做到隨心所欲，一種零件可以用很多種材料來一種零件可以用很多種材料來做。做?！?王華明完成直徑達(dá)王華明完成直徑達(dá)550mm、具有快速凝固、具有快速凝固徑向定向微細(xì)柱狀晶梯度組織的鎳基高溫合金徑向定向微細(xì)柱狀晶梯度組織的鎳基高溫合金發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤樣件樣件，葉片，葉片900度度疲勞強(qiáng)度可以比疲勞強(qiáng)度可以比第二代單晶高第二代單晶高40%。王華明的增材制造技術(shù)總體評(píng)價(jià)1.在在內(nèi)部缺陷控制內(nèi)部缺陷控制、組織控制組織控制及及定向凝固定向凝固

23、等關(guān)鍵等關(guān)鍵技術(shù)方面取得了突破。技術(shù)方面取得了突破。2. 大部分零部件經(jīng)過裝機(jī)檢驗(yàn)。大部分零部件經(jīng)過裝機(jī)檢驗(yàn)。3.在部分零部件性能上，在部分零部件性能上，增材制造增材制造鍛造鍛造鑄造鑄造。4.發(fā)動(dòng)機(jī)葉盤整體制造，還發(fā)動(dòng)機(jī)葉盤整體制造，還未裝機(jī)試驗(yàn)未裝機(jī)試驗(yàn)，但表現(xiàn)，但表現(xiàn)出很大的潛力。出很大的潛力。5.目前用的原料粉末，都是已經(jīng)目前用的原料粉末，都是已經(jīng)冶煉好的鋼的粉冶煉好的鋼的粉末末。6.現(xiàn)有的文獻(xiàn)、新聞、專利、報(bào)告都沒有提到過現(xiàn)有的文獻(xiàn)、新聞、專利、報(bào)告都沒有提到過廢品率廢品率，猜想應(yīng)該不會(huì)太低。，猜想應(yīng)該不會(huì)太低。華中科技大學(xué)設(shè)備成型空間：華中科技大學(xué)設(shè)備成型空間： 12米米12米；米；

24、EOS公司：公司：073米米038米；米；3D系統(tǒng)公司：系統(tǒng)公司：055米米055米。使我國(guó)在米。使我國(guó)在激光燒結(jié)激光燒結(jié)快速制造領(lǐng)域達(dá)到快速制造領(lǐng)域達(dá)到世界領(lǐng)先水世界領(lǐng)先水平平。 廣西玉柴運(yùn)用該技術(shù)生產(chǎn)六廣西玉柴運(yùn)用該技術(shù)生產(chǎn)六缸發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋，缸發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋，7天內(nèi)可以整體天內(nèi)可以整體成形四氣門六缸發(fā)動(dòng)機(jī)成形四氣門六缸發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋砂芯缸蓋砂芯。而采用傳統(tǒng)的砂型鑄造試制方法，而采用傳統(tǒng)的砂型鑄造試制方法，需要需要5個(gè)月左右。個(gè)月左右。 為空客和歐洲航天局制作飛機(jī)、為空客和歐洲航天局制作飛機(jī)、衛(wèi)星、航空發(fā)動(dòng)機(jī)用大型復(fù)雜鈦衛(wèi)星、航空發(fā)動(dòng)機(jī)用大型復(fù)雜鈦合金零部件的鑄造合金零部件的鑄造蠟?zāi)Ｏ災(zāi)?。華中科技大學(xué)的增材制造技術(shù)進(jìn)展華中科技大學(xué)的增材制造技術(shù)進(jìn)展C919 中央翼緣條中央翼緣條 長(zhǎng)度超過長(zhǎng)度超過3米米西北工業(yè)大學(xué)制造的航空零部件西北工業(yè)大學(xué)制造的航空零部件飛機(jī)主承力梁飛機(jī)主承力梁 長(zhǎng)度長(zhǎng)度5米米金屬增材技術(shù)的發(fā)展方向金屬增材技術(shù)的發(fā)展方向1.1.飛機(jī)結(jié)構(gòu)件一體化制造（飛機(jī)結(jié)構(gòu)件一體化制造（翼身一體）2.2.重大裝備大型鍛件制造（重大裝備大型鍛件制造（核電鍛件核電鍛件） “金屬增材制造技術(shù)，不能包打天下，適合難加工的、高性能的、貴的、別的方法做不出來的零件，優(yōu)勢(shì)是成本、周期、性能，這個(gè)方面我們走到