在不久前剛剛于人民大會(huì)堂落幕的由中共中央、國(guó)務(wù)院組織召開(kāi)的2012年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上，北京航空航天大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院王華明教授憑借激光增材技術(shù)（AdditiveManufacturing）榮獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)，國(guó)家主席胡錦濤在大會(huì)上親自為其頒發(fā)獎(jiǎng)勵(lì)證書(shū)。
"一束激光，有規(guī)則地在金屬材料上游走，制造出919大型客機(jī)上任意一種復(fù)雜形狀的大型零件"。王華明教授帶領(lǐng)他的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，圍繞大飛機(jī)等國(guó)家重大專項(xiàng)及重大裝備制造業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略需求，研制出代表著先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展方向、在重大裝備制造中具有重大應(yīng)用價(jià)值的"高性能難加工大型復(fù)雜整體關(guān)鍵構(gòu)件激光直接制造技術(shù)"，使我國(guó)成為目前世界上唯一突破飛機(jī)鈦合金大型主承力結(jié)構(gòu)件激光快速成形技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)裝機(jī)應(yīng)用的國(guó)家。
據(jù)悉，在于本月19日至21日于上海新國(guó)際博覽中心召開(kāi)上海國(guó)際信息化博覽會(huì)成員展之一的2013慕尼黑上海光博會(huì)（LASERWorldofPHOTONICSCHINA）以及第8屆國(guó)際應(yīng)用激光技術(shù)中國(guó)研討會(huì)(LaserProcessingConference2013)上，王華明教授的這一科研成果及其核心部件大功率激光器均將集中亮相。其中王華明教授將以"難加工金屬大型復(fù)雜構(gòu)件激光直接制造：挑戰(zhàn)和進(jìn)展"為題開(kāi)講為我們揭開(kāi)國(guó)家科技發(fā)明一等獎(jiǎng)的神秘面紗。而同時(shí)，德國(guó)頂級(jí)科研機(jī)構(gòu)弗勞恩霍夫協(xié)會(huì)激光研究所及亞琛工業(yè)大學(xué)激光所所長(zhǎng)ReinhartPoprawe教授也將同樣以激光增材制造為題，介紹德國(guó)在這一領(lǐng)域的最新研究成果。而中德專家的研究對(duì)于汽車、航空航天、生物醫(yī)療、工業(yè)制造等各行業(yè)高端制造業(yè)的發(fā)展有著重要價(jià)值。
飛機(jī)鈦合金大型關(guān)鍵構(gòu)件的傳統(tǒng)制造方法是鍛造和機(jī)械加工。F22戰(zhàn)斗機(jī)的鈦框，面積5.53平方米，而傳統(tǒng)3萬(wàn)噸水壓機(jī)模鍛件只能達(dá)到0.8平方米，8萬(wàn)噸也只能能達(dá)到4.5平方米。而8萬(wàn)噸水壓機(jī)的投入就超過(guò)10個(gè)億，整個(gè)工序下來(lái)，耗時(shí)費(fèi)力，總花費(fèi)會(huì)高達(dá)幾十億元，光大型模具的加工就要用一年以上的時(shí)間。模具加工出來(lái)后，再鍛造出大型結(jié)構(gòu)件的毛坯，然后繼續(xù)加工各部位的細(xì)節(jié)，最后成形時(shí)幾乎90％的材料都被切削、浪費(fèi)掉了。而王華明教授則走出了一條與傳統(tǒng)方法截然不同的新路子--通過(guò)計(jì)算機(jī)控制，用激光將合金粉末熔化，并跟隨激光有規(guī)則地在金屬材料上游走，逐層堆積直接"生長(zhǎng)"，直接根據(jù)零件CAD模型一步完成大型復(fù)雜高性能金屬零部件。這項(xiàng)技術(shù)的特點(diǎn)是高性能、低成本、短周期，而且使得很多傳統(tǒng)方法不能做出的構(gòu)件成為了可能。
我國(guó)自主研發(fā)的大型客機(jī)C919機(jī)頭鈦合金主風(fēng)擋整體窗框，尺寸大、形狀復(fù)雜，國(guó)內(nèi)的飛機(jī)制造廠用傳統(tǒng)方法無(wú)法做出，只有歐洲一家公司能做出來(lái)，但是光每件模具費(fèi)就要價(jià)200萬(wàn)美元，而交貨周期還要等兩年。2009年王華明團(tuán)隊(duì)僅僅用55天時(shí)間就做出來(lái)了，零件成本還不足歐洲鍛造模具費(fèi)的十分之一。如今，用王華明的"變形金剛術(shù)"制作的零件已裝上了飛機(jī)，使我國(guó)成為繼美國(guó)之后世界上第二個(gè)掌握這項(xiàng)技術(shù)的國(guó)家。
王華明教授特別感謝激光科研工作者，因?yàn)榧す庠霾闹圃旒夹g(shù)的核心之一就是包括光纖激光器，半導(dǎo)體激光器等在內(nèi)先進(jìn)的激光光源。而作為國(guó)內(nèi)激光加工及制造行業(yè)的頂級(jí)盛會(huì)，2013年慕尼黑上海光博會(huì)（LASERWorldofPHOTONICSCHINA）會(huì)聚了來(lái)自18個(gè)國(guó)家的539家激光行業(yè)企業(yè)。同期舉辦的第8屆國(guó)際應(yīng)用激光技術(shù)中國(guó)研討會(huì)上，王華明教授攜國(guó)內(nèi)外眾多激光光源及激光加工設(shè)備制造企業(yè)，將共同為廣大用戶展示最新激光技術(shù)在汽車、航空航天、生物醫(yī)療、工業(yè)制造等高端制造業(yè)中的最新應(yīng)用。廣大觀眾可于3月19日-21日前往上海新國(guó)際博覽中心W1-W3館一探究竟。
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