摘要: 近年來，中國以先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)為代表的各種尖端武 器密集亮相，讓世界看花了眼。近日，殲-15總設(shè)計師孫聰透露了中國軍工迅速發(fā)展的秘密——先進(jìn)世界的3D打印技術(shù)。
　　殲-15戰(zhàn)斗機(jī)，據(jù)稱它可能已經(jīng)使用了3D打印技術(shù)。 
　　F-22戰(zhàn)機(jī)的鈦合金整體式承力框，它曾經(jīng)是世界上*大的一體式鈦合金構(gòu)件。
　　我國展出的軍用戰(zhàn)機(jī)3D打印鈦合金零件。
　　F-35的鈦合金整體框，目前美國仍然只能使用水壓機(jī)來進(jìn)行這種構(gòu)件的生產(chǎn)。
　　近年來，中國以先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)為代表的各種尖端武 器密集亮相，讓世界看花了眼。近日，殲-15總設(shè)計師孫聰透露了中國軍工迅速發(fā)展的秘密——先進(jìn)世界的3D打印技術(shù)。目前，中國已具備了使用激光成形超過12平方米的復(fù)雜鈦合金構(gòu)件的技術(shù)和能力，成為目前世界上唯一掌握激光成形鈦合金大型主承力構(gòu)件制造、應(yīng)用的國家。
　　3D打印已用于新機(jī)研制

　　作為我國自行設(shè)計研制的首型艦載多用途戰(zhàn)斗機(jī)，孫聰透露，殲-15項目率先采用了數(shù)字化協(xié)同設(shè)計理念：三維數(shù)字化設(shè)計改變了設(shè)計流程，提高了試制效率；五級成熟度管理模式，沖破設(shè)計和制造的組織壁壘，而這與3D打印技術(shù)關(guān)系緊密。他透露，鈦合金和M100鋼的3D打印技術(shù)已應(yīng)用于新機(jī)試制過程，主要是主承力部分。

　　在傳統(tǒng)的戰(zhàn)斗機(jī)制造流程當(dāng)中，飛機(jī)的3D模型設(shè)計好后，需要進(jìn)行長期的投入來制造水壓成型設(shè)備，而使用3D打印這種增材制造技術(shù)后，零件的成型速度、應(yīng)用速度得以大幅度提高。如果不是采用3D打印的增材制造技術(shù)，殲-15戰(zhàn)斗機(jī)至今能否首飛都很難講。

　　“鈦合金3D打印技術(shù)已用于新機(jī)研制”，這一條消息立刻成為媒體矚目的焦點。有媒體報道稱，于2012年10月至11月首飛成功的機(jī)型，廣泛使用了3D打印技術(shù)制造鈦合金主承力部分，包括整個前起落架。

　中國3D打印技術(shù)后來居上

　　1985年，在五角大樓主導(dǎo)下，美國秘密開始了鈦合金激光成形技術(shù)研究，1992年這項技術(shù)才公之于眾。不過，由于在制造過程中鈦合金變形、斷裂的技術(shù)難題無法解決，美國始終無法生產(chǎn)高強度、大尺寸的激光成形鈦合金構(gòu)件。

　　中國的鈦合金激光成形技術(shù)起步較晚，早期基本屬于跟隨美國的學(xué)習(xí)階段，不過卻后來居上。

　　目前，中國已具備了使用激光成形超過12平方米的復(fù)雜鈦合金構(gòu)件的技術(shù)和能力，成為目前世界上唯一掌握激光成形鈦合金大型主承力構(gòu)件制造、應(yīng)用的國家。目前，中國先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)上的鈦合金構(gòu)件所占比例已超過20%。

　　2013年5月24日，在第十六屆中國北京國際科技產(chǎn)業(yè)博覽會上，中航重機(jī)（600765）控股子公司中航激光所屬研發(fā)團(tuán)隊，展示了獲得2012年度“國家技術(shù)發(fā)明獎一等獎”的飛機(jī)鈦合金大型整體關(guān)鍵構(gòu)件激光成形技術(shù)。
        一些觀察人士稱，根據(jù)《航空制造技術(shù)》雜志所刊登的某型飛機(jī)后機(jī)身部件結(jié)構(gòu)示意圖顯示，殲-31戰(zhàn)機(jī)至少有4個激光成型“眼鏡式”鈦合金主承力構(gòu)件加強框。
　　■據(jù)科技日報
　　本土落點
　　國內(nèi)首臺激光3D
　　打印機(jī)長沙造
　　2012年8月15日，湖南華曙高科技有限責(zé)任公司研制的國內(nèi)首臺激光3D打印機(jī)在長沙下線并出口美國。公司負(fù)責(zé)人介紹，只要通過電腦輸入設(shè)計產(chǎn)品的3D數(shù)據(jù)，該裝備就能運用激光添加層燒結(jié)技術(shù)“打印”出設(shè)計者想要得到的任何形狀的復(fù)雜零部件。與模具制造等傳統(tǒng)工藝相比，“激光3D打印機(jī)”制造的同類產(chǎn)品可減重65%、節(jié)材90%。
　　鏈接
　　材料和成本
　　可節(jié)約90%
　　3D打印技術(shù)，是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通 過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。
　　以F-22戰(zhàn)機(jī)為例，其主要承力部件是大型鑄造鈦合金框。但是零件制造浪費嚴(yán)重，原料的95%都會被作為廢料切掉，而且鍛造鈦合金的尺寸受到嚴(yán)格的限制。
　　激光鈦合金成形技術(shù)則完全解決了這一系列難題，由于采用疊加技術(shù)，它節(jié)約了90%十分昂貴的原材料，加之不需要制造專用的模具，原本相當(dāng)于材料成本 1-2倍的加工費用現(xiàn)在只需要原來的10%。加工1噸重量的鈦合金復(fù)雜結(jié)構(gòu)件，粗略估計，傳統(tǒng)工藝的成本大約是2500萬元，而激光3D焊接快速成型技術(shù)的成本僅130萬元左右，其成本僅是傳統(tǒng)工藝的5%。
　　更重要的是，許多復(fù)雜結(jié)構(gòu)的鈦合金構(gòu)建可以通過3D打印的方式一體成型，不僅節(jié)省了工時，還大大提高了材料強度。F-22的鈦合金鍛件如果使用中國的3D打印技術(shù)制造，在強度相當(dāng)?shù)那闆r下，重量*多可以減少40%。
　　延伸
　　無所不能的3D打印技術(shù)
　　3D打印手槍
　　今年5月，25歲的德克薩斯大學(xué)學(xué)生科迪.威爾森首次完全使用3D打印技術(shù)制造出一把手槍。他把手槍的設(shè)計圖紙發(fā)布在自己的網(wǎng)站上，隨后被美國政府強令刪除。 
　　3D打印氣管救了孩子
　　今年2月，美國俄亥俄州的海馬.瓊弗里多氣管有先天性缺陷，出生6個星期后出現(xiàn)呼吸困難的情況，醫(yī)生在他喉嚨里植入一個3D打印的人工氣管后，得以正常呼吸。
　　3D打印食物
　　據(jù)英國媒體近日報道，NASA已選中位于得克薩斯州的公司，向其投資12.5萬美元，研發(fā)能為宇航員制造“營養(yǎng)可口”食品的3D打印機(jī)。
　　3D打印足球鞋
　　耐克公司今年初推出了一款3D打印的足球鞋。這雙鞋整個鞋底都是采用3D打印技術(shù)制造，整雙鞋只有150多克重。
　　3D打印服飾
　  2012年，美國的ContinuumFashion使用MakerBot公司的Replicator打印機(jī)創(chuàng)造了第一款3D打印版比基尼和眼鏡，成為2012年時裝周上的佳話。