日前,中鋼國際投資的武漢天昱智能制造有限公司(簡稱"天昱智造")憑借其核心技術(shù)——"金屬3D打印'微鑄鍛'技術(shù)"——榮獲"2019年度湖北省科學(xué)技術(shù)發(fā)明獎一等獎"。這也是繼該技術(shù)提名2020年國家技術(shù)發(fā)明獎一等獎后,天昱智造迎來的又一喜訊。
讓生產(chǎn)方式變得美好
開辟綠色制造新時代
湖北省科學(xué)技術(shù)獎由湖北省人民政府組織,為深入實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動戰(zhàn)略,建設(shè)創(chuàng)新強(qiáng)省,獎勵為湖北省科技事業(yè)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展作出突出貢獻(xiàn)的科學(xué)技術(shù)人員和組織。"2019年度省科學(xué)技術(shù)獎"共授獎326項(xiàng),其中科學(xué)技術(shù)突出貢獻(xiàn)獎1項(xiàng),自然科學(xué)獎28項(xiàng),技術(shù)發(fā)明獎27項(xiàng),科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎244項(xiàng),科學(xué)技術(shù)成果推廣獎11項(xiàng),科技型中小企業(yè)創(chuàng)新獎15項(xiàng)。天昱智造憑借"金屬3D打印'微鑄鍛'技術(shù)"榮獲2019年度湖北省科學(xué)技術(shù)發(fā)明獎一等獎!
湖北省科學(xué)技術(shù)獎勵大會現(xiàn)場
作為天昱智造首席科學(xué)家、華中科技大學(xué)特聘教授張海鷗帶隊潛心攻關(guān)近20年的成果,"金屬3D打印'微鑄鍛'技術(shù)"在國際上首次實(shí)現(xiàn)了多自由度協(xié)同、組織性能優(yōu)異、質(zhì)量穩(wěn)定可靠的微鑄鍛同步復(fù)合增材制造。該技術(shù)不僅成功突破了我國被西方智能制造"卡脖"的難題,更是全球首創(chuàng)"邊鑄邊鍛"技術(shù),也被國家工業(yè)和信息化部黨組成員、副部長王江平稱為"綠色的、性能最好的金屬3D打印技術(shù)"。
湖北省技術(shù)發(fā)明獎一等獎的評語這樣描述:
"該技術(shù)在技術(shù)原理、工藝及裝備等方面取得突出創(chuàng)新,在國內(nèi)外首次研制成功微鑄鍛合一裝備,獲得20余項(xiàng)專利等多項(xiàng)創(chuàng)新性成果,整體技術(shù)居于國際領(lǐng)先水平。"
張海鷗教授認(rèn)為,科學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)將顯著改變?nèi)祟惖乃枷胗^念,技術(shù)的重大發(fā)明將改變?nèi)祟惖纳詈蜕a(chǎn)方式。如今,科研基礎(chǔ)條件大大改善,大力發(fā)展我國自主原創(chuàng)技術(shù)、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用正當(dāng)其時。正如他作為獲獎代表接受《湖北衛(wèi)視》采訪時所述:"我們非常有信心,通過努力開發(fā)更加高質(zhì)量、高效率、低成本的技術(shù)。" 這項(xiàng)顛覆國內(nèi)外傳統(tǒng)機(jī)械制造工藝流程和裝備、有望結(jié)束傳統(tǒng)重工業(yè)制造方式的新技術(shù),有望將"臟、重、險"轉(zhuǎn)為"潔、輕、安"。在讓生產(chǎn)方式變得美好的同時,該技術(shù)也或?qū)㈤_辟中國領(lǐng)先于世界水平的綠色制造新時代。
研發(fā)首臺
全球最大鍛件的3D打印裝備
高強(qiáng)韌、高可靠、高品質(zhì)鍛件的短流程綠色制造技術(shù)是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要助推器。百余年來,全球制造業(yè)采用的主要鍛件制造模式為"鑄-鍛-熱-削"。除流程相對較長外,大型復(fù)雜件因受限于鍛機(jī)可鍛面積而無法整體鍛造,只能分塊鍛后拼焊。增材制造技術(shù)(又稱3D打印技術(shù))的問世和應(yīng)用,讓復(fù)雜結(jié)構(gòu)件制造,從不可能變成可能。
張海鷗表示,國際前沿的金屬3D打印,其過程是打印算一層、鑄造算一層、鍛壓又一層,三者要分開依次進(jìn)行,前一個步驟完成后方可開始下一個步驟,且中間還要騰出足夠時間讓金屬冷卻。而"金屬3D打印'微鑄鍛'技術(shù)"可以同步進(jìn)行上述三個步驟,打印完成的時候鑄鍛也同時完成。"熔積效率是前者的3倍"。
2016年,張海鷗帶隊研發(fā)首臺全球最大鍛件的3D打印裝備——大型微鑄鍛銑復(fù)合增材制造設(shè)備——實(shí)現(xiàn)單臺設(shè)備制造鍛件的重大原始創(chuàng)新技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化。該裝備突破了"鑄鍛同步、控形控性、缺陷監(jiān)測、自主修復(fù)"等難題,并成功打印出第一批鍛件。張海鷗回憶起這極具意義的首臺問世時表示,"我們將原本需要8萬噸力才能完成的動作,降低到八萬分之一,也就是不到1噸的力完成,節(jié)能高達(dá)90%。"
2018年,習(xí)近平總書記出席兩院院士大會發(fā)表重要講話時指出:"關(guān)鍵核心技術(shù)是要不來、買不來、討不來的。努力實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵核心技術(shù)自主可控,把創(chuàng)新主動權(quán)、發(fā)展主動權(quán)牢牢掌握在自己手中。"
正是在這一精神的指引下,天昱制造憑借自主核心技術(shù),已成功與數(shù)個大型集團(tuán)及其所屬機(jī)構(gòu)合作開發(fā)了一系列高端金屬零部件;就在前不久,還成功打印出泵噴推進(jìn)器槳葉,實(shí)現(xiàn)復(fù)工復(fù)產(chǎn)"首"智造。未來,天昱智造將研發(fā)出更多高強(qiáng)韌、高疲勞壽命、輕量化零件的專用制造工藝與裝備,確保將高端制造的核心技術(shù)牢牢掌握在自己手里,持續(xù)助力綠色智能化轉(zhuǎn)型升級。