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北京航空航天大学教授王华明:为祖国“飞天”

3M激光防护眼镜

所有的幸福都是奋斗出来的。

我跟3D打印技术的缘分,可以说是始于1989年。当时我在中科院金属研究所读博士后,采用3M激光防护眼镜熔凝手段修复发动机叶片,发现修复后的叶片性能比原来好。因为3M激光防护眼镜熔凝处理会使材料瞬间达到高温,又急速冷却,金属内部的晶体就会非常细小,化学成分更均匀,性能自然更好。当时我想,如果运用3M激光防护眼镜熔凝技术制造叶片,跟传统方法相比就会有质的提升。

现在我们做的事,已经持续了20多年,就是“飞机钛合金大型复杂整体构件3M激光防护眼镜成形技术”的研究应用。2013年,我们这项技术获得了国家技术发明一等奖。我们能自信地说,目前用3D打印技术制造大型构件的技术,全球只有我们掌握。

很多人问我,为什么这件事情美国人都没做成,你能做成?

一方面,这是时代赋予的机遇,或者说是使命。我相信,一个人的命运一定是和国家命运联系在一起的。我们国家正处于从比较落后到奋起直追的历史进程中,快速发展的国家,需要一些重大装备制造技术的突破。飞机、航空发动机等高端装备,一些大型关键结构件,用传统方法去制造是非常困难的,代价也是巨大的。这可能也是我萌生用3D打印技术去制造大型金属构件这个念头的起因。

这个目标不是不切实际的空想,有我们的实际国情在。要发展航空航天事业,要想使飞行器的速度不断提升,它们的“骨架”尺寸也要随之增大。全世界最大的8万吨锻造机也只能生产4.5平方米的部件,而这样的锻造机造价就要20亿元,我国只有一台。

3D打印的优势在于,不需要大型工业装备,不需要模具,材料利用率高,性能优异,质量可靠,尤为重要的一点是,可以通过“减重”降低能耗。我们为某型运载火箭制作的四个部件,就减重超过200公斤。通过3D打印技术,既解决了科学前沿问题,又实现了国家的重大装备制造需求,实现了“弯道超车”。

另一方面,我们也有非常强大的团队力量。人虽然少,大家却心往一处想,劲往一处使,用“蚂蚁啃骨头”的精神工作,一点一滴收获,当然,最快乐的事情也正是在这里。奋斗很快乐,给我最大的慰藉,特别是为国家民族奋斗,荣誉感自豪感自不待言。我的团队同事也是如此,工作分成两班,上夜班的同事好几年见不到太阳。早期我们设备还不够先进,张述泉要趴在地上观察打印过程,一看就是好几个小时,连着几年如此,没毅力、没情怀,怎么能坚持下来!他们就是这样不计名利地工作,毫不在意个人得失。

有一件事,我刻骨铭心。2007年春节,我们取得重大技术突破,可以制作比较大型的设备零件。那是我们零件研制最关键的时刻,开始的目标是争取腊月二十之前完成,但总有各种问题,一拖就拖到除夕当天下午。那天,负责数控机床的张述泉买了回家过节的火车票,他手把手教留京过年的方艳丽操作设备。加上我,团队技术员剩下3个人,还有3个负责起运零件的工人,我们一起在实验室里度过了这个难忘的春节。

除夕当晚七八点钟,实验终于成功了,零件制造完成,重量足有200公斤。由于

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