曾曉雁,武漢光電國家實(shí)驗(yàn)室 激光與太赫茲技術(shù)功能實(shí)驗(yàn)室副主任,激光先進(jìn)制造技術(shù)研究室主任
項(xiàng)目率先在國際上提出并研制出成形體積為500×500×530mm3的4光束大尺寸SLM增材制造裝備,它由4臺(tái)500W光纖激光器、4臺(tái)振鏡分區(qū)同時(shí)掃描成形,成形效率和尺寸迄今為止同類設(shè)備中世界最大。而此前,該裝備最多使用兩臺(tái)光纖激光器,成形效率低。
項(xiàng)目攻克了多光束無縫拼接、4象限加工重合區(qū)制造質(zhì)量控制等眾多技術(shù)難題,實(shí)現(xiàn)了大型復(fù)雜金屬零件的高效率、高精度、高性能成形。先后自主研制出SLM系列多種裝備,并采用國產(chǎn)的鈦合金、不銹鋼、高溫合金、鋁合金、鎂合金粉末,實(shí)現(xiàn)了各種復(fù)雜精密零件的成形,其關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)與國外水平相當(dāng)。首次在SLM裝備中引入雙向鋪粉技術(shù),其成形效率高出同類裝備的20-40%,標(biāo)志著我國自主研制的SLM成形技術(shù)與裝備達(dá)到了國際先進(jìn)水平。
目前,通過該技術(shù),已經(jīng)有45種零件在20余種航天型號研制中得到應(yīng)用,先后為航天發(fā)動(dòng)機(jī)、運(yùn)載火箭、衛(wèi)星及導(dǎo)彈等裝備中6種型號20余種產(chǎn)品進(jìn)行了樣件研制,5種產(chǎn)品通過了熱試車,其中4種產(chǎn)品已經(jīng)定型。先后有多臺(tái)SLM裝備被航天科技集團(tuán)三大總體研究院用于航天零件的研制與批產(chǎn),所研制的零件不僅大大縮短了產(chǎn)品的研制周期,簡化了工序,更重要的是將結(jié)構(gòu)-功能一體化,獲得性能優(yōu)良的、輕質(zhì)的零件。
SLM技術(shù)成形精度高、性能好、且不需要工模具,屬于典型的數(shù)字化過程,目前在復(fù)雜精密金屬零件的成形中具有不可替代性,在精密機(jī)械、能源、電子、石油化工、交通運(yùn)輸?shù)葞缀跛械母叨酥圃祛I(lǐng)域都具有廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景。
鑒定委員會(huì)一致認(rèn)為該項(xiàng)目在SLM整體技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平,其中在SLM裝備的成形尺寸和效率達(dá)到國際領(lǐng)先水平,并建議進(jìn)一步拓展材料與裝備的應(yīng)用范圍。