這項技術(shù)全球僅中國掌握！列入“限制出口名單”，美國曾3次求購

時間：2021-04-01 10:35 瀏覽：1301

在很多人印象中，傳統(tǒng)的機床強國要數(shù)美國、日本和德國，因為全球前10的機床制造商，基本上都被這三個國家壟斷。然而，美日德等西方國家在高精尖裝備和技術(shù)產(chǎn)品方面長期限制對華出口，這其中就包括高端數(shù)控機床，因此我們有錢也不容易買到。

不過，各位可能想不到，有一種高端機床，全球僅中國掌握，同樣也被列入了限制出口名單，其中美國曾三顧茅廬高價求購，都遭到了拒絕。那么，這到底是一款什么樣的機床？這就是接下來為各位講到的鑄鍛銑一體化3D打印數(shù)控機床。

首先，這就要從我國機床發(fā)展現(xiàn)狀講起。眾所周知，機床是工業(yè)的“工作母機”。可以說，大到高鐵、飛機、火箭，小到手機、手表，其產(chǎn)品的零部件都是由機床加工完成的。所以，機床的技術(shù)水平代表著一個國家工業(yè)的綜合競爭力。

我們都知道，中國是世界上最大的工業(yè)國家，建成了全世界最全的產(chǎn)業(yè)鏈，不難想象，中國對機床這個“工業(yè)母機”的需求是巨大的。早在2009年，中國就已經(jīng)成為全球機床最大的產(chǎn)銷國，到2019年，我國數(shù)控機床的產(chǎn)業(yè)規(guī)模已經(jīng)達到3270億元。

但遺憾的是，由于受到國外的技術(shù)封鎖，國產(chǎn)機床的發(fā)展與我國工業(yè)發(fā)展?fàn)顩r類似，即“大而不強”。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，2018年我國低檔數(shù)控機床國產(chǎn)化已經(jīng)高達82%，而高檔僅為6%。也就是說，我國有90%以上的高檔機床都是來自美日德的“進口貨”。

顯然，高端機床受制于人的局面，是不利于我國進行產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的。正所謂“工欲善其事必先利其器”，一直以來我國都十分重視國產(chǎn)機床的發(fā)展，《中國制造2025》就把數(shù)控機床和基礎(chǔ)制造裝備列入了“加快突破的戰(zhàn)略必爭領(lǐng)域”。

實際上，早在12年前（2009年），我國就開始實施“高檔數(shù)控機床和基礎(chǔ)制造技術(shù)”重大專項?！拌T鍛銑一體化3D打印技術(shù)”正是在這樣的大背景下開始研發(fā)的；2020年12月29日，基于該技術(shù)打造的數(shù)控機床正式通過科技重大專項驗收，將重點應(yīng)用于航空發(fā)動機制造領(lǐng)域。

可以說，這是一臺世界上獨一無二的機床，因為傳統(tǒng)工藝的鑄造、鍛造、銑削都是分別由不同的機床來完成，工序復(fù)雜不說，流程與周期也比較長。而如今這臺機床將這三個步驟實現(xiàn)了一體化，可以讓微鑄、微鍛、銑、磨在同一臺機床上同工位集成，其先進的制造工藝已被鑒定委員會鑒定為“國際領(lǐng)先水平”。

據(jù)了解，3D打印雖然已經(jīng)發(fā)展了近30年，但因為沒有鍛造環(huán)節(jié)，其制件存在不少缺陷，比如性能、可靠性不及鍛件，易產(chǎn)生裂縫、變形等，因此，中國掌握的“鑄鍛銑一體化3D打印”技術(shù)可以說是一種顛覆性的黑科技。

取得這樣的成果要歸功于華中科大張海鷗團隊。在金屬3D打印中加入鍛打技術(shù)，很多同行都“折戟沉沙”，而張海鷗團隊卻知難而上，去挑戰(zhàn)這個大家都覺得不能完成的事。

要知道，研發(fā)這種尖端產(chǎn)品，從裝備、工藝、原材料到操作及環(huán)境的許多細節(jié)都必須嚴(yán)格，一絲不茍，這從很多同行研發(fā)失敗就一目了然。據(jù)了解，張海歐團隊光是產(chǎn)品質(zhì)量控制相關(guān)的文檔就多達50個以上。

不過，功夫不負有心人，經(jīng)過多年努力攻關(guān)，張海鷗團隊成功攻克了在復(fù)雜曲面構(gòu)建上同時進行打印增材、等材變形與銑削減材在同一裝備上集成制造的核心難題，研發(fā)出這臺全球僅中國掌握的高端機床。

需要指出的是，這項成果還收獲了諸多大獎，比如獲得了第45屆日內(nèi)瓦國際發(fā)明展金獎、第19屆英國發(fā)明展雙金獎、中國發(fā)明協(xié)會頒發(fā)的特別獎等等。在國際上名氣打響之后，美國通用和歐洲空客都曾上門尋求技術(shù)合作，其中美國通用甚至三顧茅廬，希望高價購買鑄鍛銑一體化設(shè)備，但遭到了張海鷗的拒絕，畢竟這種尖端產(chǎn)品關(guān)系到國家利益。