西北工业大学研制出3D新技术 可“打印”机翼

这是为国产大飞机C919打印出的中央翼缘条 记者 李安定 摄

用3D打印技术“打印”出来的钛合金镂空球体

    不久前开放的全国首家3D“打印照相馆”，将神奇的3D打印技术带入古城市民的生活。甚至连医用假牙、植入关节，甚至航空航天的关键配件等结构复杂的金属物件，都在西北工业大学里变魔术般的一一“打印”出来。

    3D打印学名叫增材制造技术，原理是将计算机设计出的三维模型分解成若干层平面切片，然后把“打印”材料按切片图形逐层叠加，最终“堆积”成完整的物体。

    西北工业大学凝固技术国家重点实验室，是我国3D打印技术研发最出色的单位之一，主要发展名为“激光立体成形”的3D打印技术。该技术通过激光融化金属粉末，几乎可以“打印”任何形状的产品。其最大的特点是，使用的材料为金属，“打印”的产品具有极高的力学性能，能满足多种用途。

    “随着航空航天技术的发展，零件构造越来越复杂，力学性能要求越来越高，重量却要求越来越轻，通过传统工艺很难制造。而3D打印则可以满足这些需求。”西工大凝固技术国家重点实验室主任黄卫东说。

    昨日，在这个实验室，记者透过“打印机”的玻璃窗看到，一束激光在计算机控制下移动，激光头两侧喷嘴喷出的金属粉，被激光熔化，一层层凝固、堆积。一小会儿，一个结构复杂的金属件展露出雏形。

    为国产大飞机C919制造中央翼缘条，是3D打印技术在航空领域应用的典型。据黄卫东介绍，中央翼缘条长达3米，是大型钛合金结构件，作为机翼的关键部件，以我国现有制造能力无法满足需求，如果向国外采购，势必影响大飞机的国产化率。西工大与中国商用飞机有限公司合作，应用激光立体成形技术解决了C919飞机钛合金结构件的制造问题。“激光立体成形制造成本与国外锻压制造成本差不多，最重要的是形成了具有自主知识产权的特色新技术。”黄卫东说，这项技术在航空航天发动机等关键部件的制造上也得到了运用。

    西工大3D打印技术对零部件的修复也独树一帜。航空航天零件结构复杂、成本高昂，一旦出现瑕疵或缺损，只能整体更换，可能造成数十万、上百万元损失。而通过3D打印技术，可以用同一材料将缺损部位修补成完整形状，修复后的性能不受影响，大大节约了时间和金钱。

    黄卫东说，3D打印技术其实离生活非常近，不仅仅是打印立体照片，在医学上也得到应用，比如植入的人工关节以往是按型号选配，通过3D打印技术，则可以制作最适合患者的钛合金关节。