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一件最古老但又可能改变未来的事 | 青听

过去几十年间,有很多新技术改变了我们的生活,3D打印就是其中之一。像战斗机的零部件、国产大飞机C919的机身构件,以及我们用在医疗领域的牙齿、关节,这些都可以通过3D打印来实现。

他就是王华明院士,是研究3D打印技术的,确切点说是高性能大型金属零件激光直接制造技术,全球只有中国掌握,很专业对不对?没事,知道很厉害就可以了。这个技术他带领团队研发了30多年。

【青林】我记得您对自己的专业还有一句评价,您做的是一件最古老,但有可能会改变未来的事情,为什么会这样讲?

【王华明】专业应该说是比较传统的,就像现在坐火车,那车轮子,那车的轴,那铁路的铁轨,那飞机的起落架,航空母舰那上面都是金属,但是金属呢几千年前就有,它这么古老但现在还用。但是现在有个毛病,只要你要做大零件,可能好几百吨重,现在我们3D打印呢,可以去克服传统的冶金工业自备金属材质的固有的这种毛病,所以它会节约很多很多的材料,从这个意义上说,它可能对大型金属零件、高性能金属零件的制造,那可能就是个变革。

【青林】当金属遇上3D打印,采访前我还是一头懵。其实它的核心就是建模、切片和打印,就像我们word码字一样,我们的编辑就是建模,我们的排版就是切片,然后一键打印就可以了。

【王华明】所谓3D打印啊,也可以形象地说就是做千层饼,一层一层往上堆起来,假如说你去医院去做那个CT,CT就断层切片嘛,就得到一张一张的片子,假如说每个0.1毫米切一张片,那片子的厚度也0.1毫米,你把所有的片子剪完然后粘在一起,那就是一个立体的脑袋。我们做大型零件3D打印,就例如做飞机的起落架,做运载火箭的框或者做航空发动机的大的零件,先把金属融化了,然后再把它浇铸出来,浇铸成一点点形状。

【青林】美国已经宣称说3D打印的方法运用到航空的这些关键的构件上这条路走不通,为什么咱们还要继续走?

【王华明】说实在我们真没去参考它,那你自己做你自己的,照着你这个目标一直往前走。你只要保证三条,这个金属零件的性能就会很好,一个就是金属里面的筋力,就相当于面粉吧,河南的面条做得很好,像咱们河南烩面就拉得特别长,它塑形就好,还有一点呢我们真正用的材料都不是纯金属,都要往里面加各种各样的别的合金元素。光是铁它容易生锈,12%以上的铬加进去,它就不锈了,我还希望这个东西使用度更高,可能我往里面加钨,各种各样合金元素,就像做面条可能往里撒点盐,要加点糖,要加点别的什么东西,最终面条才好吃。第一个筋得细,第二致密,第三加进去的元素分布是均匀的,只要你做到这三点,可能我们的飞机起落架强度就高,寿命就长,耐受性就好。

其实我们现在看到的运20大型运输机,还有歼20战斗机,以及长征5B大型运载火箭,使用的都是激光3D打印,还有在青藏高原大约60层楼高的羊曲大坝用的也是这个技术,现在看来,未来打印月球基地也不是没有可能。

【青林】您觉得未来3D打印还会怎样影响我们的生活呢?

【王华明】我们首先是想做出现在做不出来的材料,你像飞机,我强度提高一倍,那飞机肯定会减多少重量,飞机就轻了,飞机一轻就可以装更多的人或者装更多的油或者装更多的物资,飞机能让他减重50%,装备制造业可能也会改变。

【青林】像之前说的这个打印月球基地的可能性也是有的吗?

【王华明】假如说你在月球上,你要去建科研基地,我们不可能所有东西从地上运上去,但我觉月球上像要去搞这种建筑,这个我觉得它不是什么太难的事,只要利用也能采集月壤,你去通过用3D打印,用太阳能产生激光,通过激光器烧结,然后可能我就能做出砖,这砖我就靠机器人我可能就组装出一个房子出来。就地取材,去打印像类似于这种建筑这样的东西,我认为从技术上不是什么难题。

【青林】未来也有打算跟河南有一些合作吗?

【王华明】中原大地,这是咱们的中华民族文化的发祥地,而且工业基础也非常雄厚,咱们有很多大的东西,矿山机器也好,工程机器也好,咱们钛的资源也比较丰富,在材料和制造这一块,希望能够和河南的一些龙头的,做重大装备的,需要那些非常大,性能要求非常高的金属材料的企业,我们一起合作。我们现在都谈这个产学研结合也好,产教融合也好,最终还是要和产业,结合到产业水平的提高,我觉得河南有很好的土壤。

【青林】看到网友们很多人问这样的问题啊,就是3D打印机能打印3D打印机吗?

【王华明】这没问题,其实3D打印,我们的机器很小的,用3D打印机去打它是没问题的,我们反而有时候不用3D打印机去做,就是它去干它值得干的,你这很小的东西我就不用根本,就大材小用,就是就用不着它啊。

大象新闻记者:夏继锋、摆向光、杜青林、栗鑫、田颖、葛松松、牛雯

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