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国家技术发明奖一等奖项目落户北京新日

发布时间:2020-01-15 18:31:20 阅读: 来源:咖啡壶厂家

在昌平区沙河,有一排刚竣工的蓝瓦白墙厂房,这是中关村昌平园区企业——中航天地激光科技有限公司的研发生产基地。中航天地的核心技术是“飞机钛合金大型复杂整体构件激光成形技术”,即用激光技术将钛合金逐层堆积,制造出钛合金飞机整体构件,而传统制造方法是依靠锻造和机械加工,不断做“减法”。在昨天公布的国家技术发明奖中,这项技术荣获了一等奖。

基地投产前,来自北京航空航天大学的研发团队蜗居在学校北门的一个小院子里。天天经过门口的学生对它难有印象,偶有研究人员进出。唯一引人注意的是,这个院子几乎天天彻夜灯火通明。在这个毫不起眼的院子里,以王华明教授为首的团队却在研发一种激光制造这种变革性的制造技术。

钛合金强度高,耐蚀性好,耐热性高,虽然造价昂贵,却是制造飞机主风挡整体窗框等整体构件的优质材料。

不过,传统制造方法是锻造和机械加工——先需要造一个模具,需要一年多的时间,再用万吨级的水压机等大型锻造设备来锻造出钛合金的零件毛坯,再对毛坯零件进行大量机械加工,不断再给材料做“减法”。材料利用率不足10%,90%以上的钛合金材料都被切削浪费掉了。

做“减法”费时又费钱,王华明带头的创新团队研发的是一种做“加法”的制造方式——通过计算机控制,用激光将合金粉末熔化,一束激光有规则地在金属材料上游走,一层层堆积起来,“生长”出一个合金部件。这是国际材料工程与先进制造技术交叉学科前沿领域的热点研究方向,有点类似于现下时髦的3D打印。

张述泉是王华明带的硕士研究生,2003年他加入研究团队时,正赶上这项技术的初步工程化阶段。戴着红外眼镜,守在机器旁看着一个150毫米的小零件在激光中慢慢“生长”,是他最享受的过程。张述泉说,那会儿七八个小时才能做出一个A4纸大小的结构件出来,但他们却很高兴。短短几年过去,他们已经可以制造出超过5平方米的飞机高性能钛合金大型结构件。

我国自主研发的飞机机头钛合金主风挡整体窗框,尺寸大、形状复杂。国内的飞机制造厂无法用传统锻造方法制造,只有求助于一家欧洲公司,但是光每件模具费就要价50万美元,而交货周期还要等两年。2009年,王华明团队仅仅用了55天,就把产品做了出来,零件成本还不到欧洲锻造模具费的1/10。这个突破,使我国成为继美国之后世界上第二个掌握飞机钛合金结构件激光快速成形及应用的国家。

“北航的这项科技成果,得到了北京市的高度重视。”王华明说,中关村创新平台组织召开了重大科技成果产业化项目审批联席会议,这个联席会议由中央部委和市发改委、市科委等委办局领导参加,决定将钛合金激光快速成形技术列为重大科技成果产业化项目,北京市予以400万元的政府股权投资支持。北京市联合中航重机、北京北航资产经营有限公司等成立中航天地,并建设产业化基地,负责推进“飞机钛合金大型复杂整体构件激光成形技术”的产业化。与此同时,北京市还支持北航成立工程技术研究中心,继续推进大型关键金属构件激光直接制造的技术研发。

王华明和研发团队的目标,是依靠产业化和工程研究这两条腿走路,让创新成果从实验室走向工程化和产业化,在国家重大装备制造业中发挥作用。

(责任编辑:硅谷网·)

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