在中国的工业化发展的道路上,机床始终是我不想提及的伤,曾几何时,国内94%的机床都依赖进口,被美国、日本、德国所垄断,担心我们发展得太快,还对我们进行出口限制。
如今,时局逆转,机床成为了我们的骄傲,这项技术的突破使我们打破外国技术封锁,还限制其对外出口,它就是铸锻铣一体化3D打印技术,这项技术到底厉害在哪?它和普通的3D打印又有什么区别?距离3D打印技术问世,已经过去十几年的时间,它的打印原理非常简单,把塑料融化,然后按照设计好的图纸堆积出来,一个3D打印的物品就完成了。
这项技术打印玩具、模型还可以,但想提升它的强度和硬度,那就有些天真了,普通塑料玩具都是一体成型,它的强度和硬度也更高。
但3D打印的玩具和模型都是等前面的塑料冷却后,再堆叠,再冷却,这样的结果会导致玩具模型的硬度和强度不够,虽然现在有了更先进的金属3D打印技术。
但原理也差不多,把金属粉末融化,然后堆积成想要的形状,如果是想提升金属3D打印物品的强度,理论上来说是非常难的。
像提升传统金属的强度和硬度,通常都会用到铸造、锻造、铣削三个流程。
以制造铁锅为例,在制造前,人们需要先把铁水融化,再将其放入合适的模具冷却,变成一张锅,这个过程就是铸造的过程。
铸造完的铁锅硬度确实够,但它还面临着断裂、变形等问题,而且,铸造铁锅是非常沉重的,人们很难使用,此时就需要用到锻造方法,提升铁锅强度。
锻造是什么意思呢?简而言之就是反复锻打,像前段时间风靡全网的铁锅锻造,手工敲打几万下,不仅能提升锅的强度,还能使其更耐用,受热更加均匀。
它的原理和揉面团是相似的,要想让面团更劲道需要反复揉捏,而锻打铁锅也是同样的道理,铁锅虽然能用锻打的方式增加强度。
但加工较为精密的零件,再厉害的锤子也无法锤出复杂的造型,因此就需要用到“铣削”,这个步骤就是把锻造好的钢材放到铣床上,用铣刀进行精加工。
他虽然能够保证材料的强度有所提升,但铣削过程却非常麻烦,如果不进行批量生产,则面临着较高的亏损,用什么方法能把他们三个合为一体吗?答案是有的。
它就是我国自主研发的铸锻铣一体化3D打印机,提到这台机器,不得不说的就是他的研发者张海鸥教授了。
上世纪90年代末,他在读完研究生后去到日本留学,学习扎钢技术,扎钢就是我们所说的,锻造,和揉面团擀面皮的原理差不多。
但考虑到这项技术是别人玩剩下的,于是,他就决定去研究新技术,这项技术就是精密成型加工技术,在之后的11年内,他前前后后整理的资料装满了31个箱子。
在获得充足的知识储备后,他毅然决然回国,经历15年的技术攻关后,打造出全球首台铸锻铣一体化3D打印机,这台机器的问世实现了边铸边锻,远远领先于西方国家。
在这项技术的加持下,打印航空发动机、火箭推进器等精密设备,轻而易举,因为技术太厉害,还吸引了空客和通用公司来洽谈合作。
因为这项技术关乎着国家的切身利益,所以也被张海鸥教授拒绝了,现在也被列入《国家限制出口目录》这项技术是我们在国际上获得尊重和话语权的保障。
同时,也是我们打破外国技术封锁的证明,正是因为张海鸥教授数十年如一日的坚持,才造就我国在技术领域的突破性发展。
技术产业发展趋势,通过国内外行业参考也容易发现,在资本市场中,美股中涉足3D打印的公司截止目前今年录得的净涨幅也是达到惊人的高度,如: 3D系统(DDD)涨达182.92%(振幅441.03%),ExOne(XONE)涨幅达154.27%(振幅603.58%),其它涉足3D打印的美股公司在今年一季度股价也曾出现过暴涨。
$华中数控(SZ300161)$ : 机床数控系统、工业机器人及智能产线、新能源汽车配套业务,入股华科三维进军3D打印领域。
$光韵达(SZ300227)$ :激光器及相关元件、3D打印设备、精密激光加工设备、光机电一体化设备、智能电子产品、智能自动化设备、电子工业专用设备制造、自动化控制系统的研发、生产与销售。目前3D打印技术产品应用于航天航空装备以及电子电器等方面。
$华辰装备(SZ300809)$
补充说明:由华中科技大学机械学院张海鸥团队承担的 “高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项进入验收阶段。基于该专项,团队成功研发出世界首台具有自主知识产权的铸锻铣一体化3D打印数控机床,首次实现了连续铸锻同步工艺,将重点应用于航天航空制造领域。
该技术应用指向很明确,主要用于航天航空制造制造领域,而目前A股市场明确表示采用3D打印技术供应航天航空领域的公司是光韵达,该公司的3D打印航天航空零部件直接供应成飞集团,比如今年列装的J20战机。
另外该技术是华中科技大学的技术专利,而与华中科技大学拉得上联系的就是华中数控。
这就是为什么本文中提及这两家公司的原因。