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美国也要上门求购?仅中国掌握的数控机床技术,禁止向外出口

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  图为中国铸锻铣一体化3D打印数控机床

  中国的国产机床不如国外?最近这一论调被打脸了,有一款仅由中国掌握的先进机床技术,在美国求购了3次后,依旧被中国拒绝对外销售,那究竟是什么技术,先进到就连美国也要上门求购?这项技术是由华中科技大学机械学院,研发的铸锻铣一体化3D打印数控机床,而这款机床由于过于先进,现在已经被中国禁止对外出口。

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  图为3D金属打印零件

  那么,铸锻铣一体化3D打印数控机床到底先进到了什么程度呢?作为一种基于金属等离子束打印体系的打印机床,这台铸锻铣一体化3D打印数控机床不仅能够将产品一次生产成形,还能在打印金属部件的同时顺带完成铸锻铣这三个必需的加工工序,这让中国在动用这一机床加工超高复杂度和精密度的零部件时,比传统工艺节省至少三分之一,甚至一半的时间。

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  图为异形结构

  更重要的是,由于这台铸锻铣一体化3D打印数控机床,是在打印金属零部件的同时就顺带完成对应的后期加工工作,这使得它能够直接打印一些类似涡扇发动机动转子这类使用传统方法无法加工的多异形面复杂设备,像是航空发动机和火箭发动机的燃烧室和异形结构燃料喷头,基本上都是这种几乎无法使用常规机床进行精密加工,而只能通过老师傅们手工处理的最精密零部件了。

  在金属3D打印技术已经存在的前提下,为什么张海鸥团队的金属零部件微铸技术会成为让美国梦寐以求的先进技术呢?这个原因很简单,尽管激光3D打印也属于粉末冶金的概念和范畴,这允许一般的激光3D打印机能够直接打印出符合航空航天产业所使用的特种合金或者单晶合金,但是,激光加热金属3D打印有个非常严重的缺陷,它打印出来的东西,实际上和铸造零件没有什么区别的——其表面结构相对毛糙,需要进行打磨以及其他后期加工,才能让零部件表面的光洁度符合作为高精密度零部件的标准,其次还需要经过锻打敲击和热处理改善加工工件的内部分子结构,才能让零部件的物理性质符合工件标准。

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  图为3D打印出来的零部件

  尽管锻打和热处理工艺能够大大提升工件的强度,但这会造成一个对高精密度工件来说有点严重的小问题,那就是经过锻打和再次热处理的零部件会变形,所以必须通过对其进行表面切削和打磨的方式,让这个零件的公差重新恢复到标准的程度,而这就是标准金属3D打印机铸造和锻铣工作之所以看起来复杂无比的原因。

  但张海鸥团队研发的铸锻铣一体化3D打印数控机床在铸造工件的同时就顺带完成了对应的锻造工程了,这意味着他们的3D打印机床锻造过后的零部件,是不会因为机床对工件进行锻造的这个过程而降低其公差值的,这也就是这台铸锻铣一体化3D打印数控机床能比传统工序节省近三分之一,甚至一般时间的根本原因,它铸造出来的零件甚至不需要进行抛光,打印出来就可以直接使用,难怪即使是美国的大型航空设备生产公司也对这一款先进的金属打印机有着极高的兴趣。

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