2020年12月29日,由华中科技大学机械学院张海鸥教授带领团队完成的国家科技重大专项(04专项)“复杂构件电弧-激光微铸锻铣磨复合制造工艺与装备”,在武汉通过综合绩效评价。该项目以张海鸥团队历经二十年研发完成的“铸锻铣一体化金属3D打印技术”为核心,武汉天昱智能制造有限公司作为该技术的产业转化单位,牵头此次专项。
典型装备成果1:高档数控机床与基础制造装备1
典型装备成果2:高档数控机床与基础制造装备2
针对航空发动机等“国之重器”的大型关键复杂构件的制造难度大、合格率低、成本高等技术难题,天昱制造联合武汉重型集团有限公司、华中科技大学、中国科学院工程热物理研究所、武汉华中数控股份有限公司、中国航发南方工业有限公司、中国航发商用航空发动机有限责任公司等六家国内知名院校企业,首创微铸锻铣磨合一金属3D打印关键技术,研制世界首台最大锻件微铸锻铣同步超短流程制造装备,开创功能复合单机制造大型复杂锻件的新模式;突破传统锻件组织均匀性与常规增材制造疲劳性能不足,及全国产化装置集成的“卡脖子”难题,形成智能制造应用示范。
课题评价专家组组长、北京北一机床股份有限公司原总工程师刘宇凌认为,作为融合冶金材料制备成形与机械加工于一体的新兴技术,“铸锻铣一体化金属3D打印”是典型的跨行业、多学科交叉技术,代表了未来以产业链短流程化制造为特色的高端装备制造发展方向。
现场检查
数控机床和基础制造装备是装备制造业的“工作母机”,是打造高端制造业核心竞争力的关键。由于高档数控装备关系到基础制造产业安全与国家战略安全,欧美等西方国家和日本一直对中国实行关键设备出口限制和监督使用,并且越发严格。
2007年,国家启动实施十六个国家科技重大专项。“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项为十六个重大专项之一(简称04专项)。2019年1月,自“复杂构件电弧-激光微铸锻铣磨复合制造工艺与装备”项目申报以来,在国家工信部数控专项办、省工信厅、省科技厅的大力支持下,张海鸥团队开创性地采用微铸、微锻、铣、磨在一台数控机床上原位集成,促进了具有自主知识产权、不受制于人的国产数控复合制造装备和数控系统的产业化发展,解决了航空发动机领域异形复杂零部件在高温、重载、无冷切条件下的低成本、高效率和高精度的制造。
综合绩效评价现场
今年8月28日,商务部、科技部调整发布《中国禁止出口限制出口技术目录》。“铸锻铣一体化金属3D打印”技术被列入限制出口目录。此前,该技术还获得2020年湖北省技术发明奖一等奖、提名2020年度国家技术发明奖一等奖。
中钢集团总经理王建认为,该技术有效提升了微锻锻铣磨制造在航空航天、发动 机、船舶、核电、高铁、电力能源、汽车制造、工程机械等行业典型件加工制造领域应用的技术成熟度,满足自主知识产权的微铸锻铣磨复合制造技术与国产数控机床、数控系统的深度集成需求,具有广泛应用场景与巨大市场潜力。
张海鸥认为,此次项目的成功实施,充分验证了“铸锻铣一体化金属3D打印”技术的实用性与领先性。随着相关领域对国产数控复合制造装备的信赖程度不断提升,在即将到来的“十四五”期间,“铸锻铣一体化金属3D打印”技术必将迎来广泛应用的黄金期。
课题负责人王桂兰教授做课题情况汇报