高端製造：華科大“智能微鑄鍛”3D打印技術打出大型泵噴推進器槳葉

中國高端製造技術又迎來新進展。近日，華中科技大學張海鷗教授及團隊採用自主研發的金屬3D打印“微鑄鍛”技術，成功製造應用於船舶重工等國之重器的大型泵噴推進器槳葉，實現了複雜曲面構件增等減材一體化複合快速製造，解決了3D打印技術中大尺寸零件製造中的“卡脖難題”。

泵噴推進器主要應用於船舶重工等領域，是船舶航行的重要動力裝置。此次通過金屬3D打印“微鑄鍛”技術製造成功的大型泵噴推進器槳葉，選用不鏽鋼316L原材料，成型尺寸達到直徑0.6米、高度1米，總重量160千克。通過驗收與測試，製造週期相比傳統方式縮短了2/3，構件的力學性能得到了大幅度提升，製造精度差由以前的0.5mm提高到0.1mm，沒有檢測到鑄造缺陷如氣孔、裂紋等。

“常規金屬3D打印存在許多問題：一是沒有經過鍛造，金屬抗疲勞性嚴重不足；二是製件性能不高，難免存在疏鬆、氣孔和未熔合等缺陷；三是大都採用激光、電子束為熱源，成本高昂。所以形成了中看不中用的尷尬局面。”張海鷗介紹，正因如此，全球金屬3D打印儘管在中小尺寸零部件製造中存在優勢，但在大尺寸零件製造上無一法和大型鍛壓機相比，因此無法進入大型複雜零件的高端應用。

針對金屬3D打印這項世界性難題，張海鷗教授帶領研究團隊經過二十年努力，發明了“智能微鑄鍛”3D打印技術，將金屬鑄造、鍛壓技術合二為一，實現了首超西方的邊鑄邊鍛的顛覆性原始創新。張海鷗介紹，金屬3D打印“微鑄鍛”不僅實現了綠色高效的短製造流程，還顯著提高了材料的疲勞壽命和可靠性，為船舶航行提供更為強勁、穩定的“中國動力”。

目前，相關產品已應用於大型飛機、航空發動機、燃氣輪機、航天、船舶、先進軌道交通、核電等多個領域。業界普遍認為，金屬3D打印“微鑄鍛”技術極有可能開闢機械製造史上前所未有的綠色製造新時代，助力中國從製造大國向製造強國轉變。