華曙高科3D打印助哈爾濱工業(yè)大學新型材料研發(fā)取得多項成果

來源：華曙高科

哈爾濱工業(yè)大學機電工程學院是哈工大歷史非常悠久的院系，是全國首批碩士點（1981）和博士點（1986）學科、首批（1987）博士后流動站、首批（1998）一級學科博士學位授權(quán)點單位，雙一流學科，2007年被評為國家首批一級重點學科，學院機械工程學科在全國第四輪學科評估中獲評A+檔。

近年來，哈工大機電工程學院采用華曙高科開源金屬增材制造解決方案FS271M，聚焦國家重大需求，立足航天、服務(wù)國防、面向國民經(jīng)濟主戰(zhàn)場，開展了一系列科研工作，其中包括：增材制造及精密加工技術(shù)研究、新型高強鋁制造技術(shù)研究、新型高強鋁納米復合材料先進模擬與成型技術(shù)研究等，解決了尖端、精密部件國外壟斷難題。

與此同時，哈工大機電工程學院博士生導師于天宇教授入選國家高層次人才青年項目，在增材制造領(lǐng)域主持過自然青年，科技部外專項目，留學基金委加拿大高層次人才培養(yǎng)項目10余項，并發(fā)表高水平SCI 論文30余篇，1區(qū)Top16篇。

對研發(fā)型用戶而言，可成形材料范圍、工藝參數(shù)豐富性和開放性、關(guān)鍵參數(shù)的實時監(jiān)控、設(shè)備穩(wěn)定性等都是其重點考慮的因素。2015年，華曙高科推出了開源金屬增材制造系統(tǒng)FS271M，該設(shè)備在海內(nèi)外航空航天、汽車、醫(yī)療、模具、教育等行業(yè)的單一機型裝機量超100臺，其參數(shù)開源、人機友好、操作便捷、高效成熟等優(yōu)勢獲得了產(chǎn)業(yè)化用戶的一致好評。

在雙一流學科經(jīng)費支持下，我們通過廣泛市場調(diào)研，配置了華曙高科金屬3D打印設(shè)備FS271M，它參數(shù)開源，運行穩(wěn)定，激光功率可達450W，打印的點陣結(jié)構(gòu)工件品質(zhì)穩(wěn)定，比強度優(yōu)異，為我們的科研工作提供了強有力的支持。

——于天宇教授

△華曙高科金屬3D打印系統(tǒng)FS271M在哈爾濱工業(yè)大學機電工程學院穩(wěn)定運行多年。

隨著航空航天、汽車工業(yè)的高速發(fā)展，產(chǎn)品復雜化、個性化趨勢明顯，傳統(tǒng)制造方法很難滿足航空航天中晶格、內(nèi)流道等復雜形狀模型的制造需求，新型復合材料亟待向著更高設(shè)計制造自由度的方向發(fā)展。而金屬增材制造技術(shù)適合復雜結(jié)構(gòu)的快速制造，能實現(xiàn)個性化定制、縮短制造周期，以及航空航天領(lǐng)域高附加值產(chǎn)品的制造。

△基于華曙高科金屬3D打印技術(shù)的SLM多壁碳納米管增強AlSi10Mg研究

在科研過程中常需要連續(xù)打印多個或多批樣品，加之結(jié)合研究場景中不同的金屬粉末配比，若出現(xiàn)成形樣品缺陷，會嚴重影響研究結(jié)論的客觀準確性。哈工大機電工程學院采用FS271M設(shè)備，在鋁合金納米復合材料塑性本構(gòu)模型、增材制造成形機理、摩擦磨損性能、微觀組織與機械性能智能預測方面開展了前期工作，正在合作開展鋁合金相場模擬仿真研究，F(xiàn)S271M打印樣品穩(wěn)定、一致性高的特點為多場景、多維度的檢測和比對提供可靠依據(jù)，科研團隊發(fā)表的相關(guān)論文被橡樹嶺國家實驗室、盧秉恒院士團隊、魯汶大學、斯洛伐克國家科學院采納。

△24種20mm邊長點陣結(jié)構(gòu)增材制造圖

2020年，華曙高科發(fā)布了FS271M全面升級換代產(chǎn)品——FS273M, 它承襲了FS271M 的開源和優(yōu)良品質(zhì)，增加了雙激光配置，并專為科研用戶開發(fā)了大小缸配置，小缸進行材料開發(fā)，大缸進行零件試制，左右激光光斑一大一小，光斑尺寸連續(xù)可調(diào)，不僅能幫助科研用戶降低使用成本，還能達到最佳打印效果，獲得科研用戶認可好評。

目前，華曙高科已與中南大學、北京理工大學、四川大學等全球50余家知名高校合作，共同推動3D打印創(chuàng)新。

2022年11月1日，華曙高科將攜手哈爾濱工業(yè)大學、聊城大學及合作伙伴，舉辦“3D打印+教育，共創(chuàng)新價值——華曙高科線上研討會”，聚焦金屬和高分子3D打印在教育行業(yè)的創(chuàng)新和應(yīng)用，解讀高校增材制造智能化、3D打印實驗室建設(shè)、人才培養(yǎng)等熱點話題。