中乌研究院增材制造中心应运而生,3D打印产业在镇海萌芽初兴
2021-08-26 09:42  来源:镇灵通 作者: 首席记者 陈巍 记者 徐立栋 实习生 陈秀绮 浏览量: 875

首席记者 陈巍 记者 徐立栋 实习生 陈秀绮

以高档数控机床和增材制造设备为代表的“工业母机”,被日前召开的国务院国有资产监督管理委员会会议“点名”,呼吁加强“工业母机”核心技术攻关。

与数控机床等耳熟能详的“工业母机”相比,增材制造设备则小众得多。增材制造,俗称3D打印,指通过逐层增加材料的方式将数字模型制造成三维实体物件的过程。

3D打印出来的零部件样品。

如果你以为3D打印只能打印一些塑料摆件,那就孤陋寡闻了。之所以被国资委呼吁加强核心技术攻关,因为增材制造技术发展日新月异,已经在航空航天、新能源汽车、医疗装备等战略新兴产业领域,展示出了重大应用价值和广阔应用前景。仅仅在国产大飞机C919上,就有23个3D打印金属零部件。

如今,增材制造,已经成为赋能制造强国建设的重要手段。而在镇海,中乌新材料产业技术研究院(以下简称中乌研究院)增材制造中心就在这样的大背景下应运而生。

人才硬件兼备

今年3月,李天君博士从宁德时代来到镇海,加入了中乌研究院,担任增材制造中心副主任。与他同时来到增材制造中心的,还有一台进口于德国、价值600多万元的金属3D打印机。“这台工业级金属打印机,目前非常适合作为材料研发的验证工具。”李天君视其为“最佳搭档”。

领着记者参观整个中心,李天君逐一介绍着各类仪器设备。除了3D打印机,该中心还配备了真空热处理炉、激光粒度仪等仪器设备,能进行打印件后处理、检验检测等工作:“这些设备,让我们具备增材制造研发及产业化的基础。”

德国进口的工业级3D打印机。

让这些硬件基础发挥作用的,是纷至沓来的人才。目前,增材制造中心已拥有包括李天君在内的5名本地研究人员,尤里·赛门索夫、斯塔尼斯拉夫·马合诺两位乌克兰国家工程院院士给予技术指导。

“未来有望集聚更多国内外材料机械学科的高端人才,并加强同乌克兰国家科学院表面化学所、乌克兰伊夫琴科前进设计局、乌克兰哈尔科夫航空学院等单位的合作。” 李天君认为,该中心将成为宁波最前沿的增材制造基地。

主攻材料改性

依托相关政策支持和有识之士奋斗,我国增材制造产业迈入了应用推广的新阶段,形成了完整的产业链。上游涵盖三维扫描设备、三维建模软件、增材制造原材料等细分领域,中游以3D打印设备生产为主,下游行业则是各类场景的应用层。

中乌研究院增材制造中心发挥研究院智力优势,主攻增材制造原材料这一领域。“目前对现有的金属粉末材料进行改性,以增强其力学性能,达到具体产品的设计要求。”李天君告诉记者,本地研究团队正在尝试往铝合金粉体中加入氧化锆等添加物,让打印出来的成品具有更大的强度。而尤里院士在尝试将碳材料加入金属粉末,以实现性能提升改善。

研究人员在工作。

边研究边产出,在实践中探求。增材制造中心也积极承接3D打印业务。“陆续接到扫地机手柄、随形水路模具、高尔夫球头等研发试制件的打印业务,打印机饱和状态下能实现每年300万元的产值。” 李天君如是介绍——这是与中芯国际近似的前行之路,既有成熟制程生产,又追赶先进制程。增材制造中心也在生产中不断夯实3D打印的工艺技术能力,储备新型增材制造原材料的科研成果。

生产方式革命

相比于锻造、铸造等传统机械加工方式,增材制造能形成产品性能上的“戴维斯双击”——不仅仅原材料性能上可获得提升,3D打印这种加工精度更高、智能化程度更高的生产方式,能让产品在结构设计上更具创新,实现更高的集成度和轻量化。

“比如冷却系统,传统生产方式只能生产井字形结构,而3D打印能生产随形结构。”在李天君看来,复杂结构生产方面,3D打印优势明显。同时,3D打印还能快速响应设计的变化调整。“传统机械加工需要开模,耗费周期长,3D打印只需把图纸传到电脑,几天内就能完成打印。” 李天君说道。

尽管增材制造,目前在规模化生产上仍有局限,但作为有能力颠覆传统产品生产制造模式的革命性方式,已经成为全球科技的焦点。目前美国、德国等世界主要经济体加紧布局,把增材制造作为重振制造业竞争力、抢占未来经济高点的重要手段。

在我国,增材制造也受到重视。工信部今年4月公开征求意见的“十四五”智能制造发展规划中,增材制造已经写入其中。“国家增材制造产业创新发展指南(2021—2025)”也有望编制出炉。

事实上,除了中乌研究院增材制造中心,增材制造的星星之火已经燃起。高层次人才项目“高品质低成本增材制造用钛合金球形粉”,落户中乌研究院创新产业园,注册成立的浙江天钛增材制造技术有限公司2020年产值超过1500万元。此外,区职业教育中心学校也计划建设增材制造实训室。可以说,增材制造产业在镇海萌芽初兴。

编辑:乌晓聪 一审:刘思妤

二审:方才晓 终审:景迪峰

原标题:中乌新材料产业技术研究院增材制造中心应运而生

增材制造产业在镇海萌芽初兴

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