有这么一项技术,它是我国独立自主研发的新科技,具有独立自主知识产权;这项技术在全球范围内只有我国掌握。甚至就连科技强国著称的美国,都三番五次不厌其烦地来到中国,想要高价收购这一技术。但是毫无例外,均被我国拒绝了,而且这项技术已经被列入我国禁止出口名单。
那么这是一项什么技术?这项技术的成功对我国的制造业有哪些影响?
这项技术就是我国华中科技大学的特聘教授张海鸥先生研的铸锻铣3D打印一体成型数控技术。
什么是铸锻铣3d打印一体成型数控技术?
举个例子:打印机只能打印平面的东西,但是3D打印是可以制造出立体物件。
这项技术不仅不需要机械加工,还不需要任何模板。原理就是通过计算机绘图软件设定数据,打造出想要制造的零件图案,然后投入原料就可以制造了。
那么张海鸥是怎么研究出来这个铸锻铣3d打印一体成数控技术?期间又存在哪些不为人知的挫折呢?
天资聪颖,爱国热忱
张海鸥教授出生于1955年,在小学阶段,他就在数学上有了不同常人的天分,为了挑战自己的数学能力,他喜欢做奥数题,并且每次都赢得了老师的大加赞赏。
上学期间,张海鸥的老师就经常给他讲中国工业发展的状况,由此张海鸥逐步了解到我国机床的发展处于不利地位。当是时,国外机床的价格一直居高不下,高端机床总是被欧美日把控和垄断,而我国进口的高端机床每年都要向花上一大笔专利费,而且收到的高端机床不是最新的,是国外淘汰的旧机床。我国使用国外机床还要附加诸多苛刻的条件,其中有一条规定必须给机床加上物联网。
这样的目的不言而喻,就是想实时监控我国工业生产的任何零件。
而且每次高端机床的维修费用也是一大笔,有时候外国人狮子大张口,维修一次花的费用足够买半个机床了。如果我国表示抗议或不满,他们就用停止对我国高端精密机床的供应相威胁,我国工业就会发展不起来。
研究成功,反卡美国脖子
据了解,所谓的3D打印,也被称为增材制造,是一种快速成型技术。该技术最大的特点就是,可以根据数字模型,使用塑料或者末状金属等粘合材料,以此逐层打印并且逐渐构造出物体。由于使用方便,该技术逐渐被各个行业所使用,其中包括医疗卫生、航空航天等重要领域。
目前我国有一家企业已经成功研制出了世界上第一台铸锻铣─体化3D打印数控机床。仅一台这样的先进机床,就可以实现高精密度零件的制造与加工。由于该技术目前仅有我国掌握,并且表示不会将其技术出口,使得美国眼红不已。此前美国企业曾多次前来我国求购,但此次每次都被拒绝。外界也因此感叹,此前动不动就听说美国对其他国家卡脖子,这次终于轮到美国自己被卡脖子了。
实际上,全球第一台3D打印机是美国在上世纪90年代时发明的,当时美国科学家发明了世界上第一台商业3D印刷机。之后直到2005年,美国推出了第一台高清的彩色3D打印机,随后就是2010年的第一辆3D打印汽车。在3D打印技术的发展进程中,处处都能看到美国的身影,不得不说美国确实是3D打印技术的起源国,但如今终于轮到中国在这方面领先了。
这项目技术可以解决什么问题呢?
要想成为制造强国,必须占领技术的最高点,才能掌握话语权。高端制造业对我国工业,经济,更进一步说关系到国家的战略安全。航空航天、卫星、高铁等都是高端制造的代表,而决定高端制造业的就是由“工业之母”数控机床决定的。
经历了“芯片之痛”后,西方国家不但想通过限制芯片出口,甚至限制芯片光刻机出售到中国,目的就是阻止中国半导体行业的发展。同样,在工业,西方国家妄图通过限制高端机床设备出口来阻碍中国工业的崛起。如果不能在高端数控机床上获得突破,那我们的工业可能会重新覆辙“芯片”的道路,这对我国工业的发展是致命的。
早在上世纪90年代,西方发达就有了3D打印技术,但是这种传统3D打印技术存在很大的缺陷。它无法做到锻造步骤,会导致金属零部件经历不了锻造,铣削等过程,这样金属的抗疲劳性就会严重不足,或者存在某些缺陷。张鸥团队所研发的铸锻洗一体机3D打印数控机床,就能解决这个“痛点”,
能够在提高加工精度、加工质量的同时,大大节约整个生产流程,节约40%-70%的时间。更重要的是产品的质量得到了保障。
该技术背后的意义
全球首台3D打印机床问世,能够实现多种材料的打印,包括金属、塑料、陶瓷等,同时也能够实现精度高达微米级别的打印。这台3D打印机床的出现有很多好处。首先,它可以较为精准地控制材料的分布,减少材料的浪费,降低生产成本。其次,它可以生产出更为复杂、精细的产品,因为3D打印的优点在于制造出来的产品可以按照设计图打印,不需要像传统加工制造那样进行切削、抛光等程序。
在工业领域中,这台机器的推广将使生产速度得到显著提升,同时也将降低生产成本。对于传统的制造产业,这样一台机器将是一个很好的投资,在提高生产效率的同时也会带来更高的利润。同时,它也将给制造业生态带来巨大的变革,尤其是可以缩短产品开发周期和提高创新效率。这台3D打印机床的出现为制造业带来了新的潜力和机遇。它可以满足不同行业的需求,从飞机、汽车、医疗器械、家电到玩具等众多领域。在未来,它有望成为制造业生产的主要技术之一,为打造更加智能、绿色、创新的制造业生态做出贡献。
这也使得我国制造精密零件这块彻底摆脱了依赖进口的历史、对我国高端制造业的发展起到了保驾护航的作用,对我国高铁,卫星,航天等高端制造业的发展有极大的推动作用。
该项技术的突破,让我国在数控领域的一下掌握了话语权,很多国家想购买,这是因为核心技术是不允许出口的,
如今我国又首创并且独有这项技术,把3D打印技术和数控机床进行结合,无疑让中国一跃成为了机床数控领域的世界领军者。并且该技术的先进性世界独一无二,为有效保护我国核心技术的自主产权,该项技术也被列入了《中国禁止出口限制出口技术目录》。