武汉天昱全新一代智能铸锻铣短流程绿色复合制造机床建成投运

2021年7月1日，立志于“高端领域重点突破和传统产业转型升级”的武汉天昱智能制造有限公司，建成投运“全新一代智能铸锻铣短流程绿色复合制造机床”（TY4000L）。该机床面向国家高端装备高品质短流程制造之急需，将金属增材-等材-减材合三为一，融合了武汉天昱在设计、材料、工艺、软件、核心器件及产品复合制造方面的经验耦合，集成国产数控机床主机、数控系统、功能部件及万向微铸锻系统，具有完全自主知识产权，是武汉天昱核心技术—“金属3D'微铸锻'技术”产业化应用的第四代大型全刚性惰性气氛保护快速制造装备。

• 全密闭气氛环境成形尺寸更大
  

TY4000L有效成形尺寸达3m×2m×2m，相比前期版本，全密闭环境成形体积扩大6倍以上。

• 功能集成智能化程度更高
  

TY4000L将微铸锻铣系统、在线监测系统、反馈修复系统、气氛保护系统全面模块化进行中控，相比前期版本，反馈调节响应效率更高，装备运行更稳定。

• 产品覆盖范围更广
  

TY4000L首次配备复杂成形铸锻头，可实现密闭环境下电弧/等离子弧双热源双送丝自由切换，多工序无缝衔接，在保证成形质量的同时，效率大幅度提升，覆盖更多特殊材料及复杂特征高端锻件制造需求。

降本、增效、提质是快速制造技术工程化应用的必由之路。20余年风和雨，武汉天昱首席科学家、华中科技大学张海鸥教授团队深耕大型复杂高端锻件高品质短流程制造，砥砺奋进，先后开发了具有完全自主知识产权的大型微铸锻复合增材制造设备（一代）、单侧龙门复合增材制造装备（二代）、双侧龙门复合增材制造装备（二代）、微铸锻复合挂架设备（二代）、小型全刚性惰性气氛保护微铸锻复合增材制造设备（三代）等系列化工程化大型增材制造设备。一代又一代天昱人的攻坚克难，不断摸索，积累了深厚的快速制造经验。TY4000L的亮相，是武汉天昱核心技术产业化的又一次重大突破。

天昱智造首席科学家、华中科技大学张海鸥教授团队潜心20余年发明的多场调控激光/电弧微铸锻铣一体化智能制造高性能大型金属构件技术(简称“智能微铸锻”技术)，突破了“铸锻同步、控形控性、缺陷监测、自主修复”等难题，融合3D打印、半固态快锻、柔性机器人三项重大技术，将金属增材-等材-减材制造合三为一，可用一台设备制造锻件级零件，无需重型装备与巨型模具及二十多次反复加热与成形加工。

该技术全面提高制件强度、韧性、疲劳寿命及可靠性，变革了国内外铸锻分离的传统制造模式，属于颠覆性创新与领跑国际的先进制造技术，在低成本、高效率成形高性能大型复杂零件关键技术与工艺上获得重大突破，兼具增材制造的复杂结构、无模、轻量化优点和传统锻造零件的高品质。产品性能获权威机构测试认证和用户充分肯定：国际3D打印权威白皮书Wohlers Report评价“发明了新颖的铸锻铣复合增材制造技术”；国际电弧成形先驱Cranfield大学评价“原位轧制改善微观组织性能、形貌、应力、变形”；应用单位认为“制造周期仅为传统方式的1/3，性能超过锻件”；成果鉴定“整体技术居国际领先水平”。

成果获得国内外发明专利授权42项（含美国专利US 9302338 B2），登记软件著作权12项。该技术荣获湖北省技术发明一等奖、日内瓦国际发明展特别奖和金奖、英国发明展双金奖、湖北省专利金奖、增材制造全球创新大赛冠军奖等，被列入GB/T 35351-2017、GB/T 35021-2018等多项国家标准，衍生装备通过国家科技重大专项高档数控机床与基础制造装备（04专项）验收，荣登“2020年机床行业和金属加工行业十大要闻”榜单，2020年被国家商务部、科技部列为通用设备制造业限制出口技术（编号183506X）。

截止目前，团队已经建立了包括设计、材料、工艺、软件、核心器件、装备、质量检测、标准规范及应用技术在内的完整的微铸锻铣合一智能（增材）制造技术体系，开发出一系列具备完全自主知识产权的铸锻铣一体化增材制造设备，为Airbus、GE、中国商飞、中国航空工业集团、中国航发、中国航天科技集团、中国航天科工集团、中国船舶集团、中核集团等提供民航用钛合金承力构件、高温合金机匣、C919钛合金吊挂外后接头、某型号钛合金关键承力构件、飞机用复合材料蒙皮模具、某型号燃气轮机过渡段、深空探测用铝合金舱体结构、高强铝合金薄壁构件、战斗部用钛合金异形薄壁壳体、无轴泵喷推进器、核电用主泵叶轮、冷弧增材制造系统、激光/电弧增材制造系统等产品；服务于航空、航天、动力、船舶、核电等领域100余家单位，为我国大型飞机、航空航天发动机、航天飞行器、船舶动力、核电工业、海洋工程等重点领域高端装备的研制与生产提供了有力的技术保障。

该技术打破了高端装备及其复杂大型零件制造方面存在的一系列“卡脖子”难题，高度契合国家打造“高端装备”产业集群是加速实现“制造强国”目标和“新兴战略性产业倍增计划”的战略目标。