西工大召开增材制造（3D打印）结构件设计新原理研讨会

西工大召开增材制造（3D打印）结构件设计新原理研讨会

       10月22日，全国金属高性能增材制造、拓扑结构优化设计的专家学者，航空、航天、船舶、动力和高端机械装备领域的总设计师、总工程师等会集西工大，召开增材制造（3D打印）结构件设计新原理研讨会,研讨增材制造技术带来的设计新理念、未来的科研方向和设计人才培养等问题，旨在增材制造技术基础上，促使“设计创新”成为我国工业、科技和社会发展的重要推动力。
      当日上午，西工大副校长翁志黔出席会议并致辞。 中国铸造学会理事长、西工大凝固技术国家重点实验室主任、西安铂力特激光成形技术有限公司董事长黄卫东作了题为《增材制造技术与结构设计新原理》的报告；中航工业副总工程师、先进军机总设计师杨伟作了题为《3D打印应用发展的思考》的报告；中航工业沈阳飞机设计研究所副总工程师王向明作了题为《飞机结构增材技术的应用与发展》的报告；西工大理学院院长、长江学者张卫红作了题为《复杂结构创新构型设计：拓扑优化方法与应用》的报告。专家、学者、总设计师和总工程师认为，增材制造开辟了制造技术的新纪元，也为结构件的设计提供了前所未有的无限丰富的可能性；依托增材制造技术，使包含多种功能的最优化结构的设计制造成为可能，从而“功能优先”的设计新理念将逐渐主导高端装备结构件的设计实践。

       航空、航天、船舶、动力和高端机械装备历来是挑战设计和制造极限能力的高技术领域。受控于传统制造技术能力的限制，设计师在设计过程中考虑更多的是可制造性，最优化设计的结构因为大多不能通过传统技术制造出来而无法普遍应用于设计实践，实际设计过程中将不得不或多或少牺牲功能而满足可制造性。增材制造技术以其个性化制造近乎无限复杂拓扑结构和很高力学性能金属结构件的技术能力，将从根本上改变设计现状，跨越式提升高端装备的性能。

       增材制造技术的应用领域正在不断扩展，涉及航空航天、汽车、模具、生物医疗、电子、建筑等专业化领域，以及消费品、办公、教育等大众化领域。专家、学者、总设计师和总工程师表示，由于在复杂化结构零部件加工、个性化定制等方面具有独特优势，3D打印在航空航天、汽车、电子等领域，具有相当广阔的应用前景。

      “具有划时代意义的3D打印技术对我的冲击很大！新工业革命与增材制造，让我开阔了视野，增长了见识，不虚此行！”、“增材制造离我们很近，这种新的加工模式能够解决制造业中的很多问题，希望西工大与企业多互动，了解企业的需求。”、“在3D打印领域，中国的某些技术已经领先全球，但商业化滞后、规模仍然小，如果形成产业链，3D打印很有可能成为中国制造业大升级的契机。”、“成本、效率、原材料、产品工艺等依然是企业考量的重要因素，企业会密切关注3D打印技术的发展。”、“现在3D打印很热，还应该冷静地对待尚未解决的一些基础科学的问题……”——当日下午，与会的专家学者和企业界人士在西安铂力特激光成形技术有限公司会议室展开了热烈的讨论，并就增材制造（3D打印）的推广应用提出了很多建设性的意见和建议。

       值得骄傲的是，中国是第一个掌握了大型构建激光立体成型技术的国家，并且第一个将其应用在战斗机和民航客机上。西安铂力特激光成形技术有限公司依托西北工业大学开展的金属熔敷成型技术研究在国际上首次全面突破了钛合金、超高强度钢等难加工大型复杂整体关键构件激光成型工艺和成套设备，已成功打印出大型飞机零部件，处于国际领先水平。为国产大飞机C919制造中央翼缘条，便是西安铂力特激光成形技术有限公司3D打印技术在航空领域应用的典型。该项技术在航空航天发动机等关键部件的制造上也得到了运用。

       西安铂力特激光成形技术有限公司3D打印技术对零部件的修复也独树一帜。航空航天零件结构复杂、成本高昂，一旦出现瑕疵或缺损，只能整体更换，可能造成数十万、上百万元的损失。而通过3D打印技术，可以用同一材料将缺损部位修补成完整形状，修复后的性能不受影响，大大节约了时间和金钱。

       黄卫东介绍说，中航工业旗下多家公司、飞机修理厂以及多家航天院所研发方面都在使用3D打印技术。国外的波音、空客等公司都在寻求合作，目前正在沟通和交流。他认为， 3D打印将是一个飞速发展的领域，三五年之内在航空航天领域有望实现产业化。黄卫东透露,其团队目前还致力于航母的项目中。

       研讨会后，与会人员还参观了西安铂力特激光成形技术有限公司生产车间，透过“打印机”的玻璃窗可以看到，一束激光在计算机控制下移动，激光头两侧喷嘴喷出的金属粉被激光熔化，一层层凝固、堆积。一小会儿，一个结构复杂的金属件便展露出雏形。