先进科学技术是经济发展的驱动力,是国家实力的重要体现。正因为如此,科学技术的竞争在各国之间悄然进行着。没有永恒的赢家,也没有永恒的输家,就看能不能持续进行科学研究和技术开发而实现弯道超车。
与某些国家相比,我国的科学技术可以说是从零开始,曾经连一根铁钉都造不了。经过70年的追赶,已经奠定了雄厚的基础,掌握了许多先进技术,有的还处于领先地位,但也在某些方面被人卡着脖子。不过,任何国家都不可能在所有先进技术方面“一统天下”,比如3D打印技术各国之间就是你追我赶,各有“绝活”。我国也是,看一看“铸锻铣一体化金属3D打印技术”就知道这一点。
尺有所短,寸有所长。在先进科学技术方面,各国都有某些优势。华为就是一个例子。当然不仅如此。商务部和科技部有一个禁止出口、限制出口技术目录,这就是我们掌握的先进技术,还是有一些的。
在这个目录中,有一项名为“铸锻铣一体化金属3D打印技术”,列在限制出口目录之中。这项技术的重要性可以与光刻机媲美,让某些国家垂涎三尺,为此已经“三顾茅庐”。这项技术是华中科技大学张海鸥教授团队研制出来的,在3D打印技术的实用应用中完美地实现了弯道超车。
许多人知道3D打印。这是一项先进技术,但也是一项正在开发中的技术,任何国家都有弯道超车的机会。可以说,3D打印如何应用到生产领域还有太多的难题需要解决。这与量子通信是一个道理。量子技术可以用于通信,但如何用于通信,怎样实现通信,并不是知道原理就行的。不知道这种解释对不对,请内行人指正。
3D打印技术由美国的查克·赫尔发明。1983年,此位老外发明了这项技术之后,叫作立体平板印刷。1984年,查克·赫尔申请专利并成立公司,同时获得欧洲最高级别发明奖项。1986年,世界上第一台商业3D打印机横空出世,2005年又有了高清晰彩色3D打印机。
从理论上讲,3D打印可以使用各种材料,打印出一切物品。其原理相当于将苹果变成无数的薄片,再按照顺序反向复原。如果用专业一点的语言表述,一种以数字模型文件为基础,运用各类可用材料,通过逐层堆积的方式,构建物体的快速成型技术。在计算机高度发达的如今,这项技术可以创造许多奇迹。
3D打印技术发明之后,各国竞相研究,但由于“技术封锁”,却只能从零开始。由于是一项尚待开发应用市场的技术,所以许多国家不断取得突破,在某些方面实现超越。英国在2011年研发出世界上第一台3D巧克力打印机,接着又打印出全球第一架“飞机”。之后,苏格兰、俄罗斯、以色列等都有杰作问世。
让人想不到的是,2012年,金属3D打印技术——智能微铸锻铣技术,成功应用于一台设备,在3D打印技术应用方面实现了弯道超车。创造此项技术的是华中科技大学张海鸥教授团队。
该团队一鼓作气,2016年又发明了首台世界上最大锻件(16㎡)3D打印设备,成功打印出了世界上第一批可以实际应用的3D金属打印技术锻件,这就是“铸锻铣一体化金属3D打印技术”。这一设备的研制成功,扭转了之前3D打印技术名声大过实力的尴尬,使3D打印成为工业制造技术。
许多人并不了解此项技术有多么先进。稍微懂点机械加工知识的人知道,传统的机械加工是车、铣、焊、刨、铸、锻、镗、磨等工艺的综合运用,加工一个复杂部件必须经过繁复的工序,浪费大量材料不说,合格率还不一定很高。此项技术发明之后,过去难以加工的复杂构件基本可以一步到位,省时、省材、环保、合格率高。
举个例子。汽车已到寻常百姓家,可是绝大多数人并不了解汽车是如何制造出来的。拿汽车发动机的缸体来说,在铸造件基础上加工而成。缸体结构复杂,而且内部都是油道和冷却液空腔,还有安装各种零部件的轴孔、基座,需要经过无数道工序,使用各种加工技术。比如油道是在铸件基础上,通过先钻后堵的办法而构成走向复杂的油路。冷却液空腔是在铸造时,在侧面开个大窗口,待成型之后再将这个窗口封住。如果是3D打印,则可一气呵成。
许多人知道,我国的机床技术曾经十分了得,可到了数控机床阶段,就有些不尽如人意了。在机床市场中,我国虽然占据了大量份额,但却是低端数控机床,高端数控机床受制于人。一个数据显示,2018年时,我国94%的高端机床依赖进口,而且在使用中受到诸多限制。华中科大发明的“铸锻铣一体化金属3D打印技术”与超细等轴晶工艺相结合,可谓高端机床中的顶端。
我国的大飞机已经取得适航证,其中就有打印出来的大型构件。C919的机头主风挡窗框是一个结构复杂、尺寸巨大的家伙。当时仅有一家欧洲公司能造,仅是模具费就要价1300万元人民币,而且2年才能出货,于是只能自己想办法。有一个院士团队仅耗时55天,就用3D技术打印出来,总费用不到200万元,堪称奇迹!
其打印的过程大致是:通过计算机控制激光,将合金粉末熔化为液态,接着激光控制着这些液态合金在基底材料上游走,像镀膜一样逐层堆积,最后“生长”成一个完整而又精密的三维零件。说起来简单,要做到这一点却是非常之难。某个国家在这个项目上起步比我们早很多年,但由于在疲劳性能等方面不能达标,没有使用价值,最终宣告放弃。
“铸锻铣一体化金属3D打印技术”被称为“中国机床之光”,是我国制造业弯道超车的“作品”,其重要性与被称为“半导体工业皇冠上的明珠”的光刻机不相上下。美国航空发动机制造商已经3次前来我国,想高价购买这项技术,结果不言自喻。
#高考择校#网友们,华中科大不愧是工科强校,该校的数控技术尤其出色。中国原创的世界首台大型放疗设备——全身伽马刀(立体定向伽玛射线全身治疗系统)就是该校研制成功的,现在又发明了“铸锻铣一体化金属3D打印技术”,可见十分了得。不知你们对此有何看法,期待留言讨论,供阅读此文者欣赏。谢谢阅读与关注。
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为华中大的成就点赞,这样的学府就应该大力支持,让他们创造更多的奇迹!
说来说去还是非常难造岀光刻机。
每天报导突破了核心技术,就是机器不知道猴年马月造出来。
就是要对🦅酱封锁[点赞]
华中大就是牛啊
为我国的科技工作者点赞[点赞]
我在想3D打印应该也能造芯片!
努力,为实现2Nn奋斗。
清华北大,你们在干嘛?