我國的技術發(fā)展究竟有多強,？就連老美都感到非常的羨慕。

在我國生產(chǎn)C 919的過程當中,，有一項技術讓所有人都非常重視,，那就是3D激光成型技術,。

大家可能聽說過這種技術,，但是對他的具體情況不是很了解。

在我國的軍工領域,，這種技術是非常的適用的,。比如說在制造一個先進的戰(zhàn)斗機時，我們就可以用這種技術來打造一些比較難的零部件。

而且使用這種技術的優(yōu)勢還是很多的,，不論是在減輕重量上還是提升它的性能上都有很大的作用。

C919飛機

而我國的這項技術,，如今已經(jīng)完全領先美國，更對C919的國產(chǎn)化起到了一定的推動作用。

有人曾說,，這種技術在未來將會改變制造業(yè)的整體格局,，那么大家認為會不會呢？

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接下來就讓我們來具體講解一下這個3D激光打印技術。

3D激光打印技術

大家可別小看了他，據(jù)說這種技術算得上是人類第四次工業(yè)革命的一大成就,。

在此之前,，美國的很多同類型公司,，甚至是那些比較頂尖的實驗室也針對這個技術進行過很多次的嘗試,。

3D激光打印技術

當時美國迫切希望能夠研發(fā)出這種技術,，然后把它用在自己的F22戰(zhàn)斗機上，但是經(jīng)過他們很長時間的努力,，都沒有成功研發(fā)出來,。

最終反倒被我國的直接攻克了。不僅如此,，我國在研發(fā)出這種技術之后,，也跟美國有同樣的想法，將其用在了各種戰(zhàn)斗機的研發(fā)甚至是月球登陸器上面,。

足以證明,，我國的這項技術在全球范圍內(nèi)是處于絕對領先的位置的,，目前為止,，沒有任何一個國家在這方面超過我國，即便是美國這樣的發(fā)達國家,。

我國如何完成技術突破

他們無法想象，我們究竟是如何將這種技術成功突破的,，又是怎么用在我們的C 919身上的,。

首先我們先來說一下,，這種技術究竟是如何產(chǎn)生的。

3D打印技術

說的簡單一點,，這種技術其實就是在3D打印技術的基礎上演變而來的,。

最開始誕生的時候,，其實是在1892年。

當時已經(jīng)有了他的原型,，只不過后來這種技術真正得到發(fā)揚的機會,，是在1986年。

那個時候,，美國的一個名叫查爾斯胡爾的人發(fā)明了立體光刻技術,。那個時候就已經(jīng)可以通過光來把手中的原材料進行催化，然后再形成一個物體,。

所以他也被稱作是這個領域的創(chuàng)造之父,，緊接著，他就創(chuàng)立了一家企業(yè),，并且在最短的時間里,，推出了全球范圍內(nèi)的第一臺商用打印機設備。

其實細細想來,，他的原理還是比較簡單的,，首先就是要通過在電腦上進行建模。

然后再找到相關的材料,，最后這個打印機就可以通過電腦中的模型,，在平面上打印出一個真實的物品。

查爾斯胡爾

其他國家在這方面的研究

這么看來他的過程倒是很簡單的，但是你敢相信嗎,？這種技術居然可以用到研究戰(zhàn)斗機的零部件上面,。

事實上，這就是他最大的優(yōu)勢,，不僅流程比較簡單,，而且制作的時間也很短。我們只需要找到好的原材料就可以了,。

只要有這些，他就可以打造出我們想要的任何東西,。而且如果原材料的質(zhì)量夠好的話,，那么他打造出來的要比傳統(tǒng)的方式制造出來的還要好。

這么好的技術,。,，美國竟然是不愿意錯過的，所以早在1985年的時候,，他們就開始耗費大量的人力和物力研究這項技術,。

他們想要把這項技術和一些鈦合金的材料結合起來，看看能否打印出他們想要的零部件,。

然而他們在研究過程中,，和胡爾的發(fā)明還是有一定差距的。

3D打印技術之父

他們是用激光技術把鈦合金的那些金屬粉末進行加溫,，等徹底融化之后,，再用3D打印的設備弄出成品。

等他冷卻之后就成為了他們想要的飛機零部件,。如此一來他們研究戰(zhàn)斗機的效率會快很多,。

美國人將這種技術稱為3D激光粉末成型技術。

隨著美國將這項技術公布出來之后,，便引起了世界各國的高度注意,。

技術的不斷突破

大家之所以這么在意，是因為在飛機制造行業(yè),，每一代飛機都會有提升,，隨著不斷地更新?lián)Q代，飛機內(nèi)部的零部件也越來越復雜,。

更重要的是,，每進行一次升級，飛機的重量都必須要減重,，只有這樣才能更好地提升它的性能,。

3D打印技術

然而想要達到這個目的，必須要做的一件事，就是從材料和制造的工藝上面進行入手,。

而這種技術片可以完美地代替以前的那種傳統(tǒng)工藝,，再加上鈦合金本身就有一定的優(yōu)勢，和鋼相比的話,，他不僅在質(zhì)量上面更輕,，硬度也更高。

所以用這種原材料造出來的產(chǎn)品整體性能是非常好的,，不過,，鈦合金這種材料唯一不好的一點，就是加工的難度太高,。

按照傳統(tǒng)的手法進行加工,，是非常容易失敗的。

所以就需要3D激光技術來彌補這個問題,。當我們采用激光技術的時候,，他所產(chǎn)生的溫度是很高的，足以融化鈦合金這樣的金屬,。

如此一來,，中間的很多環(huán)節(jié)就直接省略了，所以在制造產(chǎn)品的速度和效率,，上面都會提高很多,。

金屬3D打印機

大家都看到了這項技術的強大之處，所以紛紛開始對此展開了研究,。

他們希望自己也能夠研究出這樣的技術,，讓自己的戰(zhàn)斗機有新的提升。

當然了,，最先突破提升技術的還是美國,，2002年的時候，他們就已經(jīng)將這項技術運用到了戰(zhàn)斗機零部件的生產(chǎn)上面,。

當時他們成功制造出了小型的鈦合金零部件,，讓整個戰(zhàn)機的性能都有了不小的影響。

這件事情發(fā)生之后,，越來越多的國家把此技術的研發(fā)當成了重點項目來進行,。

2001年，英國的兩個科學家運用這種技術,，居然打造出了一個無人機,，更令人驚訝的是，這款無人機上面除了他的發(fā)動機,，剩下的所有部分全都是通過這種技術制造出來的,。

制造過程中,，所花費的時間要比傳統(tǒng)的少太多。

因此,，便有人表示,，這項技術在未來一定能夠推動新一輪的工業(yè)革命。

3D激光粉末成型技術

果然,，好的技術肯定是會受到大家歡迎的,，在接下來的很長一段時間內(nèi)，

這種技術不僅在軍事領域十分受歡迎之外,，在大家的生活中也漸漸多了起來,。

與此同時，歐盟為了進一步推動這種技術的研發(fā),，還特意打造了一個3D打印技術的平臺,。

他們想要在這方面起到一定的引導作用，而且英國也先后提出了自己國家對于3D打印技術,，接下來該如何發(fā)展的政策。

他們準備在接下來的幾年時間當中,，投入大量的資金研究這個項目,。

我國正式開始研究

那么我國是從什么時候開始研究的呢？

相比這幾個國家來說的話,，我國開始研究的時間要相對晚一些,。

3D金屬粉末打擊技術

從1995年我國開始研究此項目，但是一直都沒有那么重視,。

真正將其列為重點項目來研發(fā)的,，時間是在2015年。

經(jīng)過很多年的發(fā)展,，3D打印技術的類型越來越多,，我們上面所提到的立體印刷和激光粉末成型的技術就是兩種不一樣的類型。

除此之外,，還有分層技術,，光固化成型等各種各樣的分支。

不過要論其中難度最高的,，也就是3D激光成型技術了,。

這種技術在未來的發(fā)展?jié)摿κ呛艽蟮模?strong>經(jīng)過科學家的不斷努力，已經(jīng)從研究一些小部件的,，現(xiàn)在可以慢慢地研究一些飛機的大型部件開發(fā),。

不過在研究這種大型的部件上面，還是有很多國家遇到了無法解決的問題,。

美國就在這方面碰壁了很多次,。

飛機大型構件

自從2000年之后，美國的不少企業(yè)就針對這種技術展開研發(fā)，包括他們國家比較出名的一些激光商業(yè)公司,。

為了研發(fā)大型的鈦合金成型技術,，他們可謂是付出了不少的心血。

不惜一切代價,，斥巨資展開研發(fā),，但是他們始終無法突破技術上的限制，最終更是直接導致公司的資金鏈,，全部斷裂,。

無奈之下，只能走向破產(chǎn)的道路,。

時隔12年之后,，美國的一些相關部門仍然有些不甘心，最后他們更是找到了激光研發(fā)企業(yè),，一起連起手來投資了很多錢建立增材制造研究院,。

這次他們的目的依舊是3D激光大型構件的成型技術，經(jīng)過他們一次又一次的挑戰(zhàn),，發(fā)現(xiàn)自己研究出來的金屬部件應力不足,，最終再一次以失敗，結束了他們的研究,。

直到現(xiàn)在,，美國方面依舊無法通過這種技術研究出，能夠滿足戰(zhàn)機質(zhì)量標準的鈦合金零件,。

3D打印的零部件

為此,，他們感到非常沮喪。

我國的成果

然而就在這個關鍵時刻,，居然有一個國家成功突破了他們將近十年都沒有研究出來的技術,。

那就是我們中國。

早在2009年的時候,，就已經(jīng)使用激光粉末的那種成型技術,，成功研制出了C 919上面主擋風的整體窗框。

在當時,，這個技術還獲得了國家技術發(fā)明的獎項,，而且還受到了英國方面的高度評價。

直到現(xiàn)在,，我國已經(jīng)把這種技術運用的非常熟練,，C 919上面的很多個部位都是通過這種技術來完成的。

包括在其他的一些軍事領域也有所體現(xiàn),。我們所熟知的殲20戰(zhàn)斗機上面也運用了這種技術,。

鈦合金材料

說到這里很多人都產(chǎn)生了疑惑,，我國重視這項技術的時間那么晚，如今反倒直接超越了美國,，我國究竟是怎么做到的呢,？

想要講清楚這件事情，我們就必須提到C 919的研發(fā)過程,，以及我國的兩位優(yōu)秀科學家王華明和黃衛(wèi)東,。

首先要提到的就是我們的王華明院士，他應該算是我國這個領域技術的領軍人物,，1989年,，他還只是中科院的一名博士后，在他工作的過程當中,，意外接觸到了使用激光技術修復一個發(fā)動機葉片的工作,。

當他們從這個任務之后就發(fā)現(xiàn)修復之后的效果要比之前的好很多，正常情況下來說,，這種金屬類的東西,，一旦損壞是很難修復的，中間難免會有一些裂紋,。

但是這種激光技術可以利用高溫將其融化后,，瞬間冷卻，如此一來內(nèi)部的一些裂紋就不再那么明顯了,。

我國C919飛機

這也是他第一次接觸激光技術。通過這件事之后,，他就想著如果用這種技術來制造發(fā)動機的葉片,，想必性能會得到更好的提高。

他對此非常感興趣,，于是便產(chǎn)生了深度研究的想法,。

隨后就看來到了德國的一所大學對這個領域展開了研究，經(jīng)過兩年的學習和實踐之后,，他果斷回到了國內(nèi),。

之后便參加到了我們的航天教學和科研工作當中。

不得不說,，他在這方面是有一定天賦的,，再加上我國當時在工業(yè)領域也已經(jīng)得到了很好的發(fā)展。

只不過在一些高尖端的設備,，上面還是比較落后一些,。

尤其是在一些重大裝備的制造技術上遇到了很大的難題，看到這個情況之后,，他就想著如何才能為我國制造出很多大型的先進設備,。

3D打印技術

于是,，他便帶領著自己手下的團隊開始不斷研發(fā)，在此過程當中,，他們遇到了很多的困難,。但是他們?nèi)匀粵]有選擇放棄，沒有任何的參考經(jīng)驗,，讓他們學習,，所以他們引發(fā)的一切都是靠著自己的努力得來的。

由于3D打印的技術也需要不少時間,，尤其是最早之前的那些設備已經(jīng)非常落后,，打印起來的速度很慢。

如果產(chǎn)品的規(guī)模越大,，打印的時間就會更久,，為了一步一步解決這些問題，他帶著手底下的人,，輪流交班,，一直堅守在這里，克服了一個又一個困難,，終于在2005年的時候,，終于成功研發(fā)出了激光成型技術。

然而,，這并不是他的最終目標,。他想要將這些科研成果進行量產(chǎn)化。

于是,，接下來他們便開始收集相關的資料,，對量產(chǎn)的標準進行制定，爭取在最短的時間里,，將這種技術成功推廣出去,。

我國激光打擊成型技術

后來在我國的一個火箭的研發(fā)過程當中，我他們利用這個技術打印了四個零部件,。

誰又能想得到這一次,，居然讓整個火箭的重量減少了整整400斤。

這樣的話,，便可以省下更多的燃料成本,，或者是增加同等重量的燃料，來以此提升火箭射程,。

從這次事件當中,，大家也發(fā)現(xiàn)了他的很多優(yōu)點，不僅性能高成本還低,，更重要的是周期比較短,。

這樣的技術誰能不愛呢,？有了這次的嘗試之后，在接下來我國在航空航天,，以及一些軍工研究的領域當中,，經(jīng)常會使用到這項技術。

沒過多久,，我國的這項技術打印出來的鈦合金零部件被運用到了各個裝備當中,。

比如說，我們所熟知的殲15,，運20等等,。

運20

毫不夸張的說，這個技術直接提升了我們中國在航空領域的整體國防力量,。

然而,，王華明院士并沒有止步于此，但這項技術運用的越來越多的時候,，他便開始將下一步的研究方向設定在打造飛機的一些大型整體構件上面,。

正好在這個時候，我國提出了一個項目,，那就是C 919飛機的研發(fā),。

這個飛機的整體框架很大，如果我們是用傳統(tǒng)的那些方法來制造他的大型承力部件是非常難的,。

制造的成本也是一筆巨大的開支,。我國根本沒有這樣規(guī)模的模具來進行研發(fā)。

所以在這個時候,，3D激光大型的構建技術就成為了一個最佳的選擇,。因為他根本不需要模具，就可以快速地制造出我們想要的構件,。

在此之后，我國C919的研發(fā)團隊便找到了國內(nèi)的幾家3D打印公司,，希望他們能夠竭盡全力,，為他們打造出想要的大型構件。

3D打印公司

而此時,，王華明的研發(fā)團隊則負責研究主要的承力部件,，那就是主風擋的整體窗框。

這架飛機上面有四個形狀非常復雜的窗框,，而且這些窗框要保證在飛行的過程當中能夠承受很大的阻力,。

這樣的情況在我們國內(nèi)，當時是沒有企業(yè)也可以做到的,。據(jù)說只有歐洲的一家公司可以做,，但是需要花費大量的金錢,。

光做這四個窗框，就需要兩百萬美元左右,，更重要的是他們制作的時間也很長,。

因此，王華明能否突破這個技術是非常關鍵的,。因為這種大型的構件不好固定形狀,，一不小心就會裂開或者變形。

然而,，這種美國集全國的能力都沒有攻克的技術,，居然讓他在短短四年之內(nèi)就實現(xiàn)了。

這一次他們構建的產(chǎn)品能夠達到五平方米左右,，正常情況下,，這種產(chǎn)品需要最大的鍛造機才能生產(chǎn)出來。

鍛造機

最后,，他的研發(fā)團隊只用了五十多天的,，就成功打印出了C 919飛機上面所需要的主體窗框。

更值得一提的是,，這次研發(fā)的成本是非常小的,，只有不到20萬美元。

這不比讓歐洲生產(chǎn)便宜的多,。

后來他還用同樣的技術打印出了很多大型復雜的關鍵構件,。能夠從很大程度上給我們的裝備進行減重。

最重要的是,，這項技術真正能夠被量產(chǎn)推廣起來,。這就意味著以后不只有這一個飛機的研發(fā)可以使用。

但凡是其他的裝備,，或者是航天器都一樣適用,。

鈦合金材料

與此同時，我們國家在鈦合金材料的運用,，上面也直接達到了世界領先地位,。

沒過多久，王華明的團隊就得到了國家科技的獎項,。這件事讓世界各國都震驚不已,。

他們開始爭相報道此事。

不過你覺得這就完了嗎,？并不是,，2013年，王華明院士研發(fā)出的鈦合金零件已經(jīng)能夠超過16平方米了。

這對于3D激光打印技術在大型構件,，上面已經(jīng)有了質(zhì)的飛躍,。不少人都認為，我國在這方面的成就已經(jīng)反超美國至少十年的時間,。

要知道,，在未來，這種技術一定能夠讓我們的高端制造業(yè)實現(xiàn)反超,。

因為在高端制造領域,，我們依然有很多技術面臨卡脖子的問題。

鈦合金

比如說我們根本無法制造出光刻機或者是大型的鍛造機這種生產(chǎn)設備,。

因為這些設備的技術要求和精確度非常高,，如果想要在這些領域有所提升，是比較困難的,。

但是我們這次突破的這種技術,，就可以很好地繞開這些問題。

根本就不需要任何模具,，甚至連一個裝備都不需要就可以制造出,，我們想要的部件。

這個就目前的情況而言,，全球最大的鍛造即能夠生產(chǎn)出來的部件也只有4.5平米,，但是他的成本可是非常高的。

根本就沒有辦法實現(xiàn)量產(chǎn),。

這也正是我國C 919在研究過程當中,，堅持使用3D激光打印鈦合金的方式了。

3D打印技術

這樣可以讓成本變低也更加節(jié)省材料,。

反觀鍛造機他的一系列工序下來的話,，光是浪費的材料就占到了一大半。

而我們所研發(fā)出來的這種技術,，雖然也會有一定的損耗,，但是比例是非常小的。

所以從這些事實當中我們就可以得知這種技術確實能夠讓我們在很多落后的領域都實現(xiàn)反超,。

如今,，我們正在想盡辦法將這種技術進行商業(yè)化，如果他能夠在民用市場上得到大量的推廣,，那也是非常不錯的。

其實還有另外一個人就是黃衛(wèi)東,，他也是在C 919的項目當中成長起來的,。

金屬打印設備

而且他在這個領域也是有很大成就的。早在2001年的時候他就申請了激光打印的專利,。

也算是這個領域的一位帶頭人,。

六年之后,，他的團隊研發(fā)出了商用金屬打印設備，同時,，他也為我國在航天領域提供了很多設備,。

而且他還參予了很多國家的重點項目。

不得不說,，這兩位科學家在我們的3D激光打印技術上做出了很大的貢獻,。難得的是，他們還為我國培養(yǎng)出了更多相關領域的人才,。

相信在未來,，我們的這項技術將會被運用到各行各業(yè)當中。

也希望我們的國家能夠研究出更多先進的技術,，讓我們的高科技領域逐漸邁向世界之最……

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