有图有真相，西北工业大学可一次3D打印超过5米的钛金属飞机部件

“3D打印”作为一项革命性新型制造技术，正在全球迅速兴起。西北工业大学凝固技术国家重点实验室下设的激光制造工程中心，已经能够利用“3D打印”从事高性能致密金属零件的制造及修复。



激光制造工程中心主要发展名为“激光立体成形(Laser Additive Manufacturing)”的3D打印技术。该技术通过激光融化金属粉末，几乎可以“打印”任何形状的产品。其最大的特点是，使用的材料为金属，“打印”的产品具有极高的力学性能，能满足航空航天、模具、汽车、医学、齿科、工艺品等不同行业的需求。



工程中心最近通过激光立体成型技术为将于2014年投产，并在2016年投入运营的国产客机 COMAC C919 制造翼梁，使用钛金属制造，长度超过5米（见下图）。钛是一种密度只有钢铁的一半，强度却远胜于绝大多数合金的材料，被广泛用于航天航空业。



除了制造外，这些部件在出现问题后，也将可以使用同样的技术进行修复，而无需重新制造，这将可以节省大量用于更换受损部件的费用。



上图便是是由中国商用飞机有限责任公司研制中的168-190座级窄体干线客机，C919客机将比目前波音737和空中客车 A320 节省15%的燃料使用，由于使用与下一代波音737 MAX 和空中客车 A320 neo 相同的先进引擎，减碳排放量更达50%，且座位会更宽阔。

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那些说3d打印不实用，技术不成熟，不能加工高温成型零件的可以消停消停了。

中航激光技术团队并未因此放弃，在国家特别是军方资金的持续支持下，又经过数年奋斗，终于自主突破了“惰性气体保护系统”、“热应力离散”、“缺陷控制”、“晶格生长控制”等多项世界技术难题、生产出结构复杂、尺寸达到4m量级、性能满足主承力结构要求的产品，具有了商业应用价值。

中航激光经过10多年理论与技术积累，攻克了对国家具有重大应用价值的耐高温难变形金属(包括钛合金、高强钢、耐高温高强钢)大型结构件的激光3D焊接快速成形技术。与传统工艺相比，它节约了90%的十分昂贵的原材料，和相当于材料成本1~2倍的加工费用，创造了制造领域90%超高毛利率的神话。

　　假设加工1吨重量的钛合金复杂结构件，粗略估计，传统工艺的成本大约是2500万元，而激光3D焊接快速成型技术的成本仅130万元左右，其成本仅是传统工艺的5%。