我国最新战机——3D打印
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歼-15战斗机，据称它可能已经使用了3D打印技术。
F-22战机的钛合金整体式承力框，它曾经是世界上最大的一体式钛合金构件。
我国展出的军用战机3D打印钛合金零件。
近年来，中国以先进战机为代表的各种尖端武器密集亮相，让世界看花了眼。近日，歼-15总设计师孙聪透露了中国军工迅速发展的秘密——领先世界的3D打印技术。目前，中国已具备了使用激光成形超过12平方米的复杂钛合金构件的技术和能力，成为目前世界上唯一掌握激光成形钛合金大型主承力构件制造、应用的国家。 3D打印已用于新机研制 作为我国自行设计研制的首型舰载多用途战斗机，孙聪透露，歼-15项目率先采用了数字化协同设计理念：三维数字化设计改变了设计流程，提高了试制效率；五级成熟度管理模式，冲破设计和制造的组织壁垒，而这与3D打印技术关系紧密。他透露，钛合金和M100钢的3D打印技术已应用于新机试制过程，主要是主承力部分。 在传统的战斗机制造流程当中，飞机的3D模型设计好后，需要进行长期的投入来制造水压成型设备，而使用3D打印这种增材制造技术后，零件的成型速度、应用速度得以大幅度提高。如果不是采用3D打印的增材制造技术，歼-15战斗机至今能否首飞都很难讲。 “钛合金3D打印技术已用于新机研制”，这一条消息立刻成为媒体瞩目的焦点。有媒体报道称，于2012年10月至11月首飞成功的机型，广泛使用了3D打印技术制造钛合金主承力部分，包括整个前起落架。 中国3D打印技术后来居上 1985年，在五角大楼主导下，美国秘密开始了钛合金激光成形技术研究，1992年这项技术才公之于众。不过，由于在制造过程中钛合金变形、断裂的技术难题无法解决，美国始终无法生产高强度、大尺寸的激光成形钛合金构件。 中国的钛合金激光成形技术起步较晚，早期基本属于跟随美国的学习阶段，不过却后来居上。 目前，中国已具备了使用激光成形超过12平方米的复杂钛合金构件的技术和能力，成为目前世界上唯一掌握激光成形钛合金大型主承力构件制造、应用的国家。目前，中国先进战机上的钛合金构件所占比例已超过20%。 2013年5月24日，在第十六届中国北京国际科技产业博览会上，中航重机（600765）控股子公司中航激光所属研发团队，展示了获得2012年度“国家技术发明奖一等奖”的飞机钛合金大型整体关键构件激光成形技术。 ■据科技日报 本土落点 国内首台激光3D 打印机长沙造 2012年8月15日，湖南华曙高科技有限责任公司研制的国内首台激光3D打印机在长沙下线并出口美国。公司负责人介绍，只要通过电脑输入设计产品的3D数据，该装备就能运用激光添加层烧结技术“打印”出设计者想要得到的任何形状的复杂零部件。与模具制造等传统工艺相比，“激光3D打印机”制造的同类产品可减重65%、节材90%。
链接 材料和成本 可节约90% 3D打印技术，是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通 过逐层打印的方式来构造物体的技术。 以F-22战机为例，其主要承力部件是大型铸造钛合金框。但是零件制造浪费严重，原料的95%都会被作为废料切掉，而且锻造钛合金的尺寸受到严格的限制。 激光钛合金成形技术则完全解决了这一系列难题，由于采用叠加技术，它节约了90%十分昂贵的原材料，加之不需要制造专用的模具，原本相当于材料成本 1-2倍的加工费用现在只需要原来的10%。加工1吨重量的钛合金复杂结构件，粗略估计，传统工艺的成本大约是2500万元，而激光3D焊接快速成型技术的成本仅130万元左右，其成本仅是传统工艺的5%。 更重要的是，许多复杂结构的钛合金构建可以通过3D打印的方式一体成型，不仅节省了工时，还大大提高了材料强度。F-22的钛合金锻件如果使用中国的3D打印技术制造，在强度相当的情况下，重量最多可以减少40%。 延伸 无所不能的3D打印技术 3D打印手枪 今年5月，25岁的德克萨斯大学学生科迪.威尔森首次完全使用3D打印技术制造出一把手枪。他把手枪的设计图纸发布在自己的网站上，随后被美国政府强令删除。 3D打印气管救了孩子 今年2月，美国俄亥俄州的海马.琼弗里多气管有先天性缺陷，出生6个星期后出现呼吸困难的情况，医生在他喉咙里植入一个3D打印的人工气管后，得以正常呼吸。 3D打印食物 据英国媒体近日报道，NASA已选中位于得克萨斯州的公司，向其投资12.5万美元，研发能为宇航员制造“营养可口”食品的3D打印机。 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。这双鞋整个鞋底都是采用3D打印技术制造，整双鞋只有150多克重。 3D打印服饰 2012年，美国的ContinuumFashion使用MakerBot公司的Replicator打印机创造了第一款3D打印版比基尼和眼镜，成为2012年时装周上的佳话。 |
