載人飛船的“鍋底”竟是金屬3D打印制造？聽(tīng)王華明教授講硬核科技！

來(lái)源：央視一套。轉(zhuǎn)載自：光明網(wǎng)

導(dǎo)讀：一個(gè)其貌不揚(yáng)的箱子,卻能夠變出12平方米的大零件,最神奇的是這些大零件還能“上天入?！?？

這便是金屬3D打印機(jī)

普通人眼中的神秘魔盒

專家眼中的硬核技術(shù)

- 自豪·技術(shù)突破 -

沖破傳統(tǒng)制造技術(shù)“天花板”

何為金屬3D打?。?/div>

作為我國(guó)金屬3D打印技術(shù)領(lǐng)域的第一位院士

王華明教授在過(guò)去二十多年里

帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)為實(shí)現(xiàn)金屬3D打印技術(shù)

展開(kāi)了一次又一次的科研攻關(guān)

聽(tīng)聽(tīng)來(lái)自王院士的權(quán)威解答吧！

3D打印的核心是

利用計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)

把模型在計(jì)算機(jī)里面切成無(wú)窮多的薄片

進(jìn)行層層堆積

從而生產(chǎn)出所需要的目標(biāo)物

金屬3D打印則從材料入手

瞄準(zhǔn)重大裝備

大型金屬構(gòu)件

是制造重大裝備的基礎(chǔ)部件

但是傳統(tǒng)技術(shù)無(wú)法克服生產(chǎn)過(guò)程中

物理冶金和鍛造成形的原理性制約

例如采用當(dāng)今世界最大的8萬(wàn)噸液壓鍛造機(jī)

鍛造鈦合金零件

其最大尺寸也不超過(guò)5平方米

但金屬構(gòu)件的大小

直接影響著航空航天等重大裝備制造

如何突破傳統(tǒng)制造技術(shù)天花板

成為公認(rèn)的世界性難題

金屬3D打印另辟蹊蹺

從突破材料天花板入手

通過(guò)熔化凝固

讓金屬晶體變得細(xì)小、致密、沒(méi)有孔洞

再制造出成分均勻的大型金屬構(gòu)件

我們可以自豪地說(shuō)

金屬3D打印技術(shù)

為中國(guó)的超級(jí)裝備打造了另一張名片

- 驚喜·實(shí)際應(yīng)用 -

助力新一代載人飛船試驗(yàn)船飛行

中國(guó)

是目前世界上唯一一個(gè)

能夠利用金屬3D打印技術(shù)

制造重大裝備中主要承力結(jié)構(gòu)件

并實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用的國(guó)家

伴隨著科技飛速發(fā)展

這一技術(shù)也經(jīng)歷著不斷的改進(jìn)和突破

越來(lái)越多的國(guó)之重器

都為它留下了一席之地

2020年5月8日

我國(guó)新一代載人飛船試驗(yàn)船返回艙

在預(yù)定區(qū)域成功著陸

飛行任務(wù)試驗(yàn)取得圓滿成功

有一個(gè)很重要的零件

就是王院士的團(tuán)隊(duì)

采用金屬3D打印技術(shù)制造的

這個(gè)看著像鍋底的零件

其實(shí)是鈦合金框架

整個(gè)載人飛船

要進(jìn)入地球的時(shí)候

需穿過(guò)稠密的大氣

經(jīng)歷幾千度的高溫

鈦框架的作用就是支撐防熱結(jié)構(gòu)

如果這個(gè)框架不夠結(jié)實(shí)

氣動(dòng)的壓力就會(huì)把防熱結(jié)構(gòu)壓得支離破碎

影響飛船返回

金屬3D打印技術(shù)

不僅滿足了航天事業(yè)發(fā)展的需求

同時(shí)也標(biāo)志著

我國(guó)在控制系統(tǒng)、材料工藝等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域

取得了重要突破

前期大載重氣囊緩沖技術(shù)試驗(yàn) 圖片來(lái)源：中國(guó)空間技術(shù)研究院

- 動(dòng)容·科研精神 -

一生磨一劍，未必能磨成

技術(shù)突破背后

是科研工作者艱辛而漫長(zhǎng)的探索

2007年春節(jié)

王教授與團(tuán)隊(duì)研究人員

在經(jīng)歷了無(wú)數(shù)個(gè)日日夜夜的艱苦奮戰(zhàn)后

終于在除夕夜

利用打印技術(shù)完成了一個(gè)大型零件制造

然而，喜悅是短暫的

大年初一早上

王教授趕往實(shí)驗(yàn)室

卻發(fā)現(xiàn)零件已裂成幾塊

這意味著整個(gè)團(tuán)隊(duì)耗費(fèi)2年多時(shí)間

解決的問(wèn)題

以失敗告終

由此

王華明教授忠告科研工作者

做科研

離不開(kāi)堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和良好的心理素質(zhì)

“心理素質(zhì)可能要非常的高，

否則無(wú)法經(jīng)受起這種失敗。”

“都說(shuō)科研十年磨一劍，然而，可能一生磨一劍，也未必能磨成。但必須要有這種科研精神，能夠執(zhí)著于解決問(wèn)題?！?/div>

——王華明教授

從神奇的3D打印

到?jīng)_破傳統(tǒng)制造技術(shù)天花板的

變革性優(yōu)勢(shì)

金屬3D打印

在一直不斷地拓展

人類的想象空間和活動(dòng)范圍

而與技術(shù)進(jìn)步相比

更讓人動(dòng)容的是背后的故事

是科研團(tuán)隊(duì)為實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新突破

流過(guò)的汗水和淚水