摘要: 近年來，中國以先進戰(zhàn)機為代表的各種尖端武 器密集亮相，讓世界看花了眼。近日，殲-15總設計師孫聰透露了中國軍工迅速發(fā)展的秘密——先進世界的3D打印技術。
　　殲-15戰(zhàn)斗機，據稱它可能已經使用了3D打印技術。 
　　F-22戰(zhàn)機的鈦合金整體式承力框，它曾經是世界上*大的一體式鈦合金構件。
　　我國展出的軍用戰(zhàn)機3D打印鈦合金零件。
　　F-35的鈦合金整體框，目前美國仍然只能使用水壓機來進行這種構件的生產。
　　近年來，中國以先進戰(zhàn)機為代表的各種尖端武 器密集亮相，讓世界看花了眼。近日，殲-15總設計師孫聰透露了中國軍工迅速發(fā)展的秘密——先進世界的3D打印技術。目前，中國已具備了使用激光成形超過12平方米的復雜鈦合金構件的技術和能力，成為目前世界上唯一掌握激光成形鈦合金大型主承力構件制造、應用的國家。
　　3D打印已用于新機研制

　　作為我國自行設計研制的首型艦載多用途戰(zhàn)斗機，孫聰透露，殲-15項目率先采用了數字化協(xié)同設計理念：三維數字化設計改變了設計流程，提高了試制效率；五級成熟度管理模式，沖破設計和制造的組織壁壘，而這與3D打印技術關系緊密。他透露，鈦合金和M100鋼的3D打印技術已應用于新機試制過程，主要是主承力部分。

　　在傳統(tǒng)的戰(zhàn)斗機制造流程當中，飛機的3D模型設計好后，需要進行長期的投入來制造水壓成型設備，而使用3D打印這種增材制造技術后，零件的成型速度、應用速度得以大幅度提高。如果不是采用3D打印的增材制造技術，殲-15戰(zhàn)斗機至今能否首飛都很難講。

　　“鈦合金3D打印技術已用于新機研制”，這一條消息立刻成為媒體矚目的焦點。有媒體報道稱，于2012年10月至11月首飛成功的機型，廣泛使用了3D打印技術制造鈦合金主承力部分，包括整個前起落架。

　中國3D打印技術后來居上

　　1985年，在五角大樓主導下，美國秘密開始了鈦合金激光成形技術研究，1992年這項技術才公之于眾。不過，由于在制造過程中鈦合金變形、斷裂的技術難題無法解決，美國始終無法生產高強度、大尺寸的激光成形鈦合金構件。

　　中國的鈦合金激光成形技術起步較晚，早期基本屬于跟隨美國的學習階段，不過卻后來居上。

　　目前，中國已具備了使用激光成形超過12平方米的復雜鈦合金構件的技術和能力，成為目前世界上唯一掌握激光成形鈦合金大型主承力構件制造、應用的國家。目前，中國先進戰(zhàn)機上的鈦合金構件所占比例已超過20%。

　　2013年5月24日，在第十六屆中國北京國際科技產業(yè)博覽會上，中航重機（600765）控股子公司中航激光所屬研發(fā)團隊，展示了獲得2012年度“國家技術發(fā)明獎一等獎”的飛機鈦合金大型整體關鍵構件激光成形技術。
        一些觀察人士稱，根據《航空制造技術》雜志所刊登的某型飛機后機身部件結構示意圖顯示，殲-31戰(zhàn)機至少有4個激光成型“眼鏡式”鈦合金主承力構件加強框。
　　■據科技日報
　　本土落點
　　國內首臺激光3D
　　打印機長沙造
　　2012年8月15日，湖南華曙高科技有限責任公司研制的國內首臺激光3D打印機在長沙下線并出口美國。公司負責人介紹，只要通過電腦輸入設計產品的3D數據，該裝備就能運用激光添加層燒結技術“打印”出設計者想要得到的任何形狀的復雜零部件。與模具制造等傳統(tǒng)工藝相比，“激光3D打印機”制造的同類產品可減重65%、節(jié)材90%。
　　鏈接
　　材料和成本
　　可節(jié)約90%
　　3D打印技術，是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通 過逐層打印的方式來構造物體的技術。
　　以F-22戰(zhàn)機為例，其主要承力部件是大型鑄造鈦合金框。但是零件制造浪費嚴重，原料的95%都會被作為廢料切掉，而且鍛造鈦合金的尺寸受到嚴格的限制。
　　激光鈦合金成形技術則完全解決了這一系列難題，由于采用疊加技術，它節(jié)約了90%十分昂貴的原材料，加之不需要制造專用的模具，原本相當于材料成本 1-2倍的加工費用現在只需要原來的10%。加工1噸重量的鈦合金復雜結構件，粗略估計，傳統(tǒng)工藝的成本大約是2500萬元，而激光3D焊接快速成型技術的成本僅130萬元左右，其成本僅是傳統(tǒng)工藝的5%。
　　更重要的是，許多復雜結構的鈦合金構建可以通過3D打印的方式一體成型，不僅節(jié)省了工時，還大大提高了材料強度。F-22的鈦合金鍛件如果使用中國的3D打印技術制造，在強度相當的情況下，重量*多可以減少40%。
　　延伸
　　無所不能的3D打印技術
　　3D打印手槍
　　今年5月，25歲的德克薩斯大學學生科迪.威爾森首次完全使用3D打印技術制造出一把手槍。他把手槍的設計圖紙發(fā)布在自己的網站上，隨后被美國政府強令刪除。 
　　3D打印氣管救了孩子
　　今年2月，美國俄亥俄州的海馬.瓊弗里多氣管有先天性缺陷，出生6個星期后出現呼吸困難的情況，醫(yī)生在他喉嚨里植入一個3D打印的人工氣管后，得以正常呼吸。
　　3D打印食物
　　據英國媒體近日報道，NASA已選中位于得克薩斯州的公司，向其投資12.5萬美元，研發(fā)能為宇航員制造“營養(yǎng)可口”食品的3D打印機。
　　3D打印足球鞋
　　耐克公司今年初推出了一款3D打印的足球鞋。這雙鞋整個鞋底都是采用3D打印技術制造，整雙鞋只有150多克重。
　　3D打印服飾
　  2012年，美國的ContinuumFashion使用MakerBot公司的Replicator打印機創(chuàng)造了第一款3D打印版比基尼和眼鏡，成為2012年時裝周上的佳話。