廣州湘龍高新材料科技股份有限公司歡迎您
電話:020-39133385
在全球進(jìn)入飛速發(fā)展的如今，想要成為強(qiáng)國(guó)，除了有強(qiáng)大的軍事能力之外，科學(xué)技術(shù)也是必不可少的。
“落后就要挨打”，這是最為赤裸的現(xiàn)實(shí)。
也正是因?yàn)槿绱耍瑹o(wú)論是曾經(jīng)山河動(dòng)蕩之時(shí)，還是如今國(guó)泰民安之際，都有無(wú)數(shù)科研工作者在背后默默奉獻(xiàn)著自己的智慧力量。
說(shuō)到張海鷗教授，許多人都會(huì)覺(jué)得十分陌生，然而，就是這樣一位低調(diào)的教授，卻是我國(guó)“金屬3D打印”技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物。
科研工作者
2020年8月，中國(guó)商務(wù)部和科技部最新擬定的《中國(guó)禁止出口限制出口技術(shù)目錄》中，便有“鑄鍛銑一體化金屬3D打印技術(shù)”。
由此可見(jiàn)，該項(xiàng)技術(shù)對(duì)于國(guó)家發(fā)展，有著怎樣重要的作用。
那么，這個(gè)不亞于光刻機(jī)的技術(shù)，到底有多牛呢？
張海鷗
彎道超車
盡管人們對(duì)于“3D打印”這個(gè)概念，是近幾年才有了普遍認(rèn)知，但事實(shí)上，早在1986年時(shí)，便已經(jīng)有了3D打印這個(gè)概念。
所謂的3D打印，實(shí)際上是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過(guò)逐層打印的方式，來(lái)構(gòu)造物體的快速成型技術(shù)。
最早研究出這種技術(shù)的，是美國(guó)科學(xué)家查克·赫爾。
1986年，世界上第一臺(tái)商業(yè)3D打印機(jī)橫空出世，對(duì)于美國(guó)而言，這無(wú)疑是一個(gè)重大利好消息。經(jīng)過(guò)多年的研發(fā)、調(diào)整，2005年，市場(chǎng)上有個(gè)高清晰彩色3D打印機(jī)Spectrum Z510，由唯一獲有該項(xiàng)技術(shù)授權(quán)的美國(guó)ZCorp公司，成功研發(fā)。
3D打印
該項(xiàng)技術(shù)當(dāng)時(shí)領(lǐng)先于全球，被應(yīng)用于諸多領(lǐng)域之中。但是，這項(xiàng)技術(shù)在當(dāng)時(shí)，并沒(méi)有被公開化。畢竟，美國(guó)對(duì)于“技術(shù)封鎖”上，向來(lái)是全球領(lǐng)先的。
2010年11月，美國(guó)再次領(lǐng)先全球，打造出了第一輛，由3D打印而成的汽車Urbee。
次年，美國(guó)又率先發(fā)布了全球第一款3D打印比基尼。
而后，英國(guó)研究人員不甘示弱，于2011年7月，緊隨其后研發(fā)出了世界上第一臺(tái)3D巧克力打印機(jī)。而后開始英國(guó)開始“彎道超車”，并且取得了相當(dāng)不錯(cuò)的成績(jī)。
3D巧克力打印機(jī)
2011年8月，英國(guó)南安普敦大學(xué)工程師們，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研發(fā)，開發(fā)出了全球第一架3D打印飛機(jī)。2012年11月，蘇格蘭科學(xué)家們?cè)俚靡环?，利用人體細(xì)胞首次使用3D打印機(jī)，打印出了人造肝臟組織。
直到此時(shí)，美國(guó)與英國(guó)，仍是3D打印技術(shù)方面的佼佼者。
2018年，俄羅斯突破技術(shù)瓶頸，在零重力下，利用國(guó)際空間上的3D生物打印機(jī)，成功打印出了實(shí)驗(yàn)鼠的甲狀腺。
2019年4月15日，以色列特拉維夫大學(xué)研究人員，再次締造奇跡，利用病人自身組織為原材料，打印出了全球首顆擁有細(xì)胞、血管、心事和心房的3D打印心臟。
可以想象，完全成熟的3D打印技術(shù)，將會(huì)像我國(guó)神話故事《神筆馬良》的“神筆”，在民生、軍事、醫(yī)療等體系，都有著極高的作用價(jià)值。
3D生物打印機(jī)
然而，我們可以發(fā)現(xiàn)，在諸多3D打印技術(shù)的發(fā)展史中，卻并沒(méi)有我國(guó)的一席之地。但是，這并不影響我國(guó)的后來(lái)者居上。
在國(guó)外勢(shì)力的層層技術(shù)封鎖之下，我國(guó)想要在3D打印技術(shù)方面有所突破，是一件十分艱難的事情。
然而，國(guó)人最不怕的便是困難。“困難是彈簧，你弱它就強(qiáng)”，越是有難度的事情，便越能激發(fā)國(guó)人的進(jìn)取之心。
主要研究金屬及FGM零件增材制造、新材料制備成型加工一體化、機(jī)器人成型等方面的張海鷗教授，便帶領(lǐng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，耗時(shí)12年，突破了技術(shù)難題，使我國(guó)在3D打印技術(shù)方面，實(shí)現(xiàn)了“彎道超車”。
張海鷗
后來(lái)者居上
2012年，這一年發(fā)生了許多大事，而有一件老百姓們不太關(guān)注的事情，也悄然發(fā)生。
這一年，由張海鷗教授團(tuán)隊(duì)發(fā)明的金屬3D打印技術(shù)——智能微鑄鍛銑技術(shù)，也就是在3D打印中同步復(fù)合鍛打技術(shù)，成功應(yīng)用于一臺(tái)設(shè)備。
2016年，由張海鷗教授團(tuán)隊(duì)發(fā)明的首臺(tái)世界上最大鍛件（16㎡）的3D打印設(shè)備，成功打印出了世界上第一批可以實(shí)際應(yīng)用的3D金屬打印技術(shù)鍛件。
這扭轉(zhuǎn)了之前3D打印技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用上，名聲大過(guò)實(shí)力的微妙局勢(shì)。
這意味著，曾經(jīng)鑄鍛焊銑分離、流程長(zhǎng)、需大型鑄鍛削設(shè)備、耗資源重污染、復(fù)雜件無(wú)法正義制造的傳統(tǒng)制造業(yè)難題，有了解決方式。
張海鷗
這些話說(shuō)來(lái)輕巧，大家無(wú)法直觀地對(duì)其有所感受。那不妨舉個(gè)例子，傳統(tǒng)3D打印技術(shù)，就像是只能將菜炒熟的廚師。而智能微鑄鍛洗3D金屬打印技術(shù)，則是可以在其他廚師做蛋炒飯的時(shí)間內(nèi)，做出一桌滿漢全席的超頂尖大廚。
曾經(jīng)3D打印無(wú)鍛造而難得鍛件的世界難題，最終因?yàn)閺埡ｚt教授研發(fā)團(tuán)隊(duì)，得到了解決。
而這項(xiàng)升級(jí)版3D金屬打印技術(shù)研發(fā)出來(lái)之前，我國(guó)曾經(jīng)被美、日、德等國(guó)，在制造業(yè)核心技術(shù)上桎梏的十分艱難。
作為一個(gè)工業(yè)生產(chǎn)大國(guó)，我國(guó)在低端數(shù)控機(jī)床的市場(chǎng)當(dāng)中，占據(jù)了80％以上的市場(chǎng)份額，然而，高端機(jī)床上，我國(guó)卻處處受制于人。
3D打印
根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2018年時(shí)，我國(guó)94％的高端機(jī)床，都是依賴于國(guó)外進(jìn)口。而國(guó)外對(duì)于向我國(guó)出口高端數(shù)控機(jī)床，一直有著諸多限制。
這一點(diǎn)很好理解，一旦有了趁手的“武器”，我國(guó)便更加容易在高端制造業(yè)上獲取成績(jī)。
而我國(guó)一旦在此方面飛速發(fā)展，必然會(huì)較如今形式更上一層樓，而這，卻是其他國(guó)家所不愿看到的。
因此，張海鷗教授研發(fā)團(tuán)隊(duì)，在3D金屬打印技術(shù)上的重大突破，對(duì)于我國(guó)而言，是有著極為正面的利好作用的。
不同于以往只能應(yīng)用于一些玩具等，實(shí)用性低的3D金屬打印技術(shù)，鑄鍛銑一體化3D打印技術(shù)的實(shí)用性極強(qiáng)。
張海鷗
曾經(jīng)難以通過(guò)3D打印技術(shù)，制造出來(lái)的精密零件，在有了這項(xiàng)技術(shù)后，有了更簡(jiǎn)單、迅速的制造方式。
與此同時(shí)，該項(xiàng)技術(shù)還結(jié)合了超細(xì)等軸晶工藝，這可以保障生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量，幾近于百分百合格率。
極高的韌性、耐磨性、延展性等，更是使得使用該技術(shù)生產(chǎn)出來(lái)的零件，有著更強(qiáng)的實(shí)用性和更長(zhǎng)的使用時(shí)間。如此高質(zhì)量的零件，在應(yīng)用于重要項(xiàng)目領(lǐng)域的時(shí)候，優(yōu)勢(shì)變得尤為突出。
無(wú)論是高鐵、飛機(jī)還是火箭，曾經(jīng)無(wú)法通過(guò)3D金屬打印技術(shù)制造的零件，在該項(xiàng)技術(shù)研發(fā)成功后，都有了更好、更快的生產(chǎn)方式。
鐵路關(guān)鍵部件轍叉與重載超長(zhǎng)導(dǎo)軌、大飛機(jī)C919承力件、超高壓耐腐蝕高精度異型殼體、碳鋼發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)渡段，這些曾經(jīng)耗時(shí)耗力的部件，都有了更快的生產(chǎn)方式。也正是因?yàn)榍宄擁?xiàng)技術(shù)有多高的實(shí)用價(jià)值，美國(guó)終于“坐不住”了。
張海鷗
意義重大
沒(méi)有技術(shù)就要受制于人，這一點(diǎn)在諸多實(shí)時(shí)報(bào)道中，便可窺見(jiàn)一斑。
華為作為國(guó)企中的領(lǐng)軍人物，便數(shù)次遭到美國(guó)的技術(shù)封鎖。美國(guó)曾試圖，通過(guò)全面封鎖華為的芯片供應(yīng)鏈，達(dá)到鉗制華為發(fā)展和我國(guó)經(jīng)濟(jì)等險(xiǎn)惡目的。
美國(guó)曾放言，只要是使用了美國(guó)軟件或者設(shè)備的公司，哪怕只是一顆螺絲，想要向華為提供芯片，都要向美國(guó)申請(qǐng)?jiān)S可證。當(dāng)然，華為沒(méi)有因?yàn)檫@樣的技術(shù)封鎖而停滯不前，中國(guó)科技力量，在一次次封鎖中，不斷地成長(zhǎng)變強(qiáng)。
但是，我們無(wú)法否認(rèn)的是，我國(guó)芯片制造業(yè)的發(fā)展受限，很大一部分原因源于，我國(guó)在獨(dú)立研發(fā)、制造高尖端芯片制造核心裝備——光刻機(jī)上的技術(shù)瓶頸。
芯片
某種意義上而言，誰(shuí)擁有高尖端光刻機(jī)制造技術(shù)，誰(shuí)在芯片領(lǐng)域，便有著堪稱“行業(yè)龍頭”的地位。而這，也導(dǎo)致了我國(guó)一度在芯片制造業(yè)上處于被動(dòng)局面。
而美國(guó)對(duì)于我國(guó)的技術(shù)封鎖，可不僅僅是局限于芯片。
但是，如今我國(guó)智能微鑄鍛銑3D金屬打印技術(shù)橫空出世，卻成功扭轉(zhuǎn)了我國(guó)在制造業(yè)上的頹勢(shì)，堪稱我國(guó)制造業(yè)“王炸”。
盡管兩項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域有所不同，但是，在如今全球制造業(yè)上，卻擁有著同樣至關(guān)重要的地位。有了該項(xiàng)技術(shù)，我國(guó)在諸如軍事、航空等工業(yè)制造方面，做到了“更快、更強(qiáng)”，一躍進(jìn)入世界領(lǐng)先行列。
芯片
正因如此，該項(xiàng)3D打印技術(shù)，被稱為“中國(guó)機(jī)床之光”，是我國(guó)制造業(yè)彎道超車至關(guān)重要的一環(huán)。因此，其與被稱為“半導(dǎo)體工業(yè)皇冠上的明珠”的光刻機(jī)，重要性不相上下。
美國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造商，3次前往我國(guó)，想要高價(jià)購(gòu)買擁有該項(xiàng)技術(shù)的3D打印設(shè)備。
然而，這一次，它們的精明算盤，注定打不響了。
美國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造商，不惜許諾重金“三顧茅廬”，其根本目的，不僅僅是為了其之后更好、更快的效率生產(chǎn)，更是為了有機(jī)會(huì)能夠剽竊該項(xiàng)世界領(lǐng)先的制造業(yè)核心技術(shù)，將其占為己有。
3D打印
曾經(jīng)在數(shù)控機(jī)床技術(shù)上領(lǐng)先于我國(guó)，對(duì)我國(guó)進(jìn)行了諸多封鎖限制的國(guó)家，如今卻妄圖染指我國(guó)獨(dú)立研發(fā)的新技術(shù)，這是極為諷刺的。都說(shuō)“科學(xué)無(wú)國(guó)界”，但是，科學(xué)家卻都有自己的祖國(guó)。
張海鷗教授身為一名中國(guó)人，在巨大的利益誘惑面前，沒(méi)有半分的動(dòng)搖和遲疑。
因此，張海鷗教授堅(jiān)定拒絕出售該項(xiàng)技術(shù)、設(shè)備，而后國(guó)家更是將該項(xiàng)技術(shù)列入了“禁止出口目錄”之中。
由于該項(xiàng)技術(shù)的保密性極高，我們無(wú)法得到確切的數(shù)據(jù)支持，來(lái)講述該項(xiàng)技術(shù)的整個(gè)研發(fā)和生產(chǎn)流程。但是，從已公布內(nèi)容中，我們可以得知，該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛。
數(shù)控機(jī)床
無(wú)論是金屬3D打印鍛件業(yè)務(wù)，還是開發(fā)電弧/等離子弧/激光大型金屬3D打印裝備業(yè)務(wù)上，該項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)都更為明顯。
性能最好、效率最高、成本最低、節(jié)能綠色，是該項(xiàng)技術(shù)最為顯著的特征。
相比于傳統(tǒng)鍛造工藝，該項(xiàng)技術(shù)在生產(chǎn)周期可縮短75％以上，降低耗材量50％以上，生產(chǎn)能力提高100％以上，能耗降低90％以上。
從我國(guó)歷年來(lái)不斷締造的世界奇跡中，我們不難看出，我國(guó)已經(jīng)逐漸具備了“反向封鎖”的實(shí)力，而這，是無(wú)數(shù)科研人員日以繼日研發(fā)所帶來(lái)的美好果實(shí)。