我國是制造業(yè)大國，世界各地都有中國制造的產(chǎn)品，但是，我國目前還算不上制造業(yè)強國，究其原因，是因為在高端制造業(yè)方面，我國依舊要落后于一些發(fā)達(dá)國家，而高端制造業(yè)的核心競爭力，就是高端數(shù)控機(jī)床。
在數(shù)控機(jī)床方面，我國長期被外國壟斷，為了成就制造業(yè)強國，數(shù)控機(jī)床已經(jīng)被《中國制造2025》列入“加快突破的戰(zhàn)略必爭領(lǐng)域”，而如今，我國在數(shù)控機(jī)床方面，已經(jīng)獲得突破性的進(jìn)展，甚至一項技術(shù)已經(jīng)超越美日。
當(dāng)初美國花費巨大代價，想要購買我國的這項技術(shù)都被拒絕，如今，這項技術(shù)已經(jīng)被列入禁止出口的中國技術(shù)，它就是由我國華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院張海鷗團(tuán)隊研發(fā)的，世界首臺鑄鍛銑一體化3D打印數(shù)控機(jī)床。這臺機(jī)床，讓機(jī)床行業(yè)頂尖的美國和日本都趨之若鶩。
中國制造業(yè)給很多人留下刻板的印象，那就是只會制造，不會創(chuàng)新，認(rèn)為大多數(shù)先進(jìn)的設(shè)備，我們都必須進(jìn)口國外，尤其是在工業(yè)機(jī)床方面，因此，基于這種刻板印象，很多人不認(rèn)為國產(chǎn)機(jī)床能有世界先進(jìn)技術(shù)，所以我們首先就來了解一下，這臺機(jī)床究竟有多么了不起。
一個零件需要經(jīng)過鑄造、鍛造、銑削，才能最終成型，但是，在傳統(tǒng)工藝當(dāng)中，這三個步驟是分開進(jìn)行的，而且各個環(huán)節(jié)都不能出錯，一旦出錯整個零件就報廢了，所以任何一個步驟都非常精細(xì)，對機(jī)床的要求也很高。而普通的3D打印技術(shù)，雖然制造方便，但是卻無法進(jìn)行高端制造的工作，也不能在打印的同時，進(jìn)行增材、等材變形等復(fù)雜工藝。然而，鑄鍛銑一體化3D打印數(shù)控機(jī)床，不僅解決了這個問題，還能讓鑄造、鍛造、銑削在同一臺機(jī)器上完成，甚至能保證在復(fù)雜曲面構(gòu)件上，也能起到非常強大的作用。
根據(jù)中航飛行股份有限公司，在驗收報告中評價到，這臺機(jī)床在飛機(jī)復(fù)合材料成型具方面，擁有非常明顯的周期和成本優(yōu)勢，也就是說它不僅效率高，還能降低成本。
根據(jù)相關(guān)實驗數(shù)據(jù)，它能將負(fù)載的飛機(jī)復(fù)合材料成型模具，制造周期縮短1/3到1/2，湖北省機(jī)械工程學(xué)會，對這項科技成果做出鑒定，認(rèn)為該項目整體技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。
這樣看起來還有點自夸的嫌疑，但是從我國和其它國家的相關(guān)反應(yīng)中，就可以看出這項技術(shù)有多么先進(jìn)，在去年8月28日，鑄鍛銑一體化3D打印技術(shù)，被我國商務(wù)部和科技部，列入了限制出口目錄，這是我國唯一被列入其中的3D打印技術(shù)。
國際權(quán)威3D打印雜志《烏勒斯報告》，也對這項技術(shù)加以關(guān)注，并認(rèn)可了這項技術(shù)的可靠性，對它的評價是，張海鷗團(tuán)隊利用鑄鍛銑工藝，成功制造出性能超過鍛件的發(fā)動機(jī)零件。
同時，這項技術(shù)也得到美國的關(guān)注，美國航空發(fā)動機(jī)制造商，曾經(jīng)多次找到張海鷗，想要出高價購買這套設(shè)備，但是最后被張海鷗一口拒絕，說明這項技術(shù)同樣得到美國這個擁有頂尖技術(shù)國家的認(rèn)可。而且美國也沒有一項技術(shù)，能夠和這項技術(shù)比肩。
我國能擁有這樣一項超越世界的技術(shù)，需要感謝一個人，他就是張海鷗，張海鷗是東京大學(xué)的工學(xué)博士，畢業(yè)后，就和同在東京大學(xué)就讀的妻子王桂蘭回國，1998年，來到華中科技大學(xué)任教，在任教期間，張海鷗也同樣沒有放棄科研。
2009年，張海鷗開始構(gòu)想，將金屬3D打印技術(shù)應(yīng)用到高端領(lǐng)域，不再是打印一個小零件，或者打印一些小玩具，3D打印的發(fā)展已經(jīng)過去30年，但是因為沒有鍛造環(huán)節(jié)，因此利用這項技術(shù)打印出來的部件，都比傳統(tǒng)制造的部件更容易出現(xiàn)問題，最常見的問題包括容易變形，容易產(chǎn)生裂縫，性能和可靠性也不如鍛件，于是，張海鷗想要將鍛造這項工藝，加入到3D打印當(dāng)中。
并不是沒有人進(jìn)行過相關(guān)嘗試，但是最后都以失敗告終，導(dǎo)致很多人都放棄了這個想法，但是張海鷗并沒有放棄，因為缺少相關(guān)的實驗條件和經(jīng)費，張海鷗和王桂蘭拿出自己多年的積蓄，投入到科研項目當(dāng)中。
為了不影響試驗進(jìn)度，張海鷗夫婦直接在實驗室中擺放了一張行軍床，累了就直接躺下休息，醒來就繼續(xù)做研究，張海鷗的學(xué)生們還有休息的機(jī)會，但是他們夫妻二人自己卻幾乎住在實驗室，整個小組在通風(fēng)不良、屋頂漏水的破舊廠房中，度過了無數(shù)個日夜。
2010年，一架大型的飛機(jī)蒙皮熱壓成型模具誕生，這是第一架運用加入鍛造功能的3D打印技術(shù)制造出來的模具，這項成果也驗證了技術(shù)的可行性，隨著技術(shù)的不斷完善，張海鷗團(tuán)隊又打印出飛機(jī)用的鈦合金、海洋深潛器、核電用鋼等高端金屬鍛件，性能全面超過傳統(tǒng)鍛件。
一直到2019年武漢天昱智能制造有限公司、武漢重型集團(tuán)有限公司、華中數(shù)控股份有限公司，共同申報2019年度“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”科技重大專項，張海鷗團(tuán)隊才終于完成鑄鍛銑一體化3D打印數(shù)控機(jī)床。
這項設(shè)備的出現(xiàn)，不僅是我國機(jī)床科技的一項重大突破，更為我國高科技的發(fā)展以及航空技術(shù)的突破，奠定了堅實的技術(shù)。在航空發(fā)動機(jī)領(lǐng)域，我國一直被國外卡脖子，雖然這兩年有所突破，但是有些核心部件卻依舊需要從國外購買。并不是我們無法突破相關(guān)技術(shù)，而是在制造方面遇到了難題，這臺全新數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)，讓我國終于有了生產(chǎn)相關(guān)部件的能力。
張海鷗團(tuán)隊利用這臺機(jī)床，已經(jīng)成功打印出大型飛機(jī)航空發(fā)動機(jī)一部分重要部件，如高溫合金機(jī)匣、鋁合金機(jī)匣、鈦合金葉輪等，提升了我國大型先進(jìn)飛機(jī)發(fā)動機(jī)自主研發(fā)的能力，給我國的航空制造領(lǐng)域帶來強大的信心。
鑄鍛銑金屬3D打印技術(shù)，讓我國在解決復(fù)雜大型零件制造的問題上，得到了一次全新的突破，核心難題的解決技術(shù)，從全球先進(jìn)水平提高到全球領(lǐng)先水平，它對我國高端制造業(yè)的貢獻(xiàn)，不可謂不大。
（來源：財事有道）