在當(dāng)今這個(gè)技術(shù)決定國(guó)運(yùn)的時(shí)代，“卡脖子”這個(gè)詞，總讓我們不自覺(jué)地聯(lián)想到芯片、光刻機(jī)這些高端領(lǐng)域。

然而，你可能不知道，就在我們不曾注意的地方，中國(guó)早已在另一項(xiàng)決定國(guó)家工業(yè)命脈的關(guān)鍵技術(shù)上，實(shí)現(xiàn)了驚天逆轉(zhuǎn)。

甚至讓曾經(jīng)高高在上的西方強(qiáng)國(guó)，都不得不垂涎三尺，卻求而不得。

這并非半哥在癡人說(shuō)夢(mèng)，而是源自華中科技大學(xué)張海鷗教授團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)“獨(dú)門絕技”：鑄鍛銑一體化金屬3D打印技術(shù)。

它不僅沖破了歐美長(zhǎng)期以來(lái)在高精尖裝備制造上的壟斷壁壘，更因?yàn)槠漕嵏残裕粐?guó)家列入禁止出口清單，成為令美國(guó)企業(yè)幾次三番攜帶重金求購(gòu)，卻鎩羽而歸的“國(guó)之重器”。

眾所周知，一架C919大飛機(jī)的鈦合金承力框，或是“長(zhǎng)征”火箭的儲(chǔ)箱大環(huán)件，這些都是裝備的“脊梁骨”，承受著難以想象的壓力和應(yīng)力。

過(guò)去，制造它們簡(jiǎn)直是場(chǎng)耗時(shí)耗力的“史詩(shī)級(jí)戰(zhàn)役”。傳統(tǒng)的鍛造工藝，就像是回到“石器時(shí)代”：先得把金屬鑄成大塊毛坯，然后一遍遍地加熱、鍛打、再加熱、再鍛打，足足要走上十幾道工序。

材料利用率低得嚇人，一噸原材料，最后能用上的可能不到百分之十，大部分都變成了邊角廢料。

武漢天昱智能制造有限公司首席科學(xué)家、華科大教授張海鷗

生產(chǎn)周期呢？按月計(jì)算，甚至半年一年。更要命的是，像大型鈦合金這樣的“硬骨頭”，關(guān)鍵的鍛模技術(shù)長(zhǎng)期被美俄壟斷，我們想要生產(chǎn)，就得高價(jià)進(jìn)口，處處受制于人，這種滋味，真的不好受。

就在這種背景下，華中科技大學(xué)張海鷗教授團(tuán)隊(duì)，默默耕耘了二十多年，終于煉就了一把“倚天劍”。鑄鍛銑一體化金屬3D打印技術(shù)，并非簡(jiǎn)單的升級(jí)，而是一次顛覆性的思維革命。

你可以把它理解成給3D打印機(jī)裝上了一只“鐵匠的錘子”。傳統(tǒng)的3D打印，雖然能快速成型，但打印出來(lái)的金屬件往往有微小的氣孔和裂紋，性能上總差傳統(tǒng)鍛件一截，用在關(guān)鍵部位心里總是不踏實(shí)。

而鑄鍛銑一體化技術(shù)，則巧妙地解決了這個(gè)痛點(diǎn)。它把鑄造（液態(tài)成型）、鍛造（高壓致密化）、銑削（精密加工）這三道核心工序，史無(wú)前例地整合到了一臺(tái)設(shè)備上。

當(dāng)金屬熔液被噴射出來(lái)，剛剛凝固成型，還沒(méi)完全冷卻下來(lái)的時(shí)候，一臺(tái)高頻、小能量的“錘子”就會(huì)立刻對(duì)它進(jìn)行沖擊鍛打。

這就像在金屬還是“半液體半固體”的狀態(tài)時(shí)，就對(duì)它進(jìn)行“按摩”和“塑形”，把金屬內(nèi)部的晶粒細(xì)化到微米級(jí)別，從而徹底消除了傳統(tǒng)3D打印件的缺陷。

這一招，如同神來(lái)之筆。經(jīng)過(guò)這項(xiàng)技術(shù)“錘煉”出的零件，強(qiáng)度和韌性不僅不輸給傳統(tǒng)鍛件，甚至在某些關(guān)鍵指標(biāo)上還猶有過(guò)之！

更讓人拍案叫絕的是，生產(chǎn)效率實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍！過(guò)去需要數(shù)月才能完成的復(fù)雜部件，現(xiàn)在短短一周就能搞定。材料利用率也從過(guò)去的不到10%，直接飆升到了80%以上，極大地減少了浪費(fèi)。

它的“殺手锏”還不止于此。你可能知道，傳統(tǒng)的金屬3D打印技術(shù)，往往依賴昂貴的進(jìn)口激光器和金屬粉末，成本高得讓人望而卻步。而中國(guó)團(tuán)隊(duì)卻另辟蹊徑，用我們本土的電弧作為熱源，直接用普通的焊絲作為原材料。

這一改動(dòng)，直接讓制造成本降到了原來(lái)的幾十分之一！這意味著什么？一臺(tái)設(shè)備就能替代一整條龐大的傳統(tǒng)鍛造生產(chǎn)線，不僅占地面積小，能耗也低得多。

更厲害的是，它能打印出傳統(tǒng)工藝根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)，比如帶有精巧冷卻通道的輕量化零件，這為裝備的設(shè)計(jì)和性能升級(jí)打開(kāi)了無(wú)限可能。

這種“高效、低成本、高性能”的組合拳，徹底讓我們?cè)诖笮完P(guān)鍵零部件制造上，擺脫了對(duì)外依賴，真正做到了自主可控。

然而，這項(xiàng)技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向應(yīng)用的道路，充滿了挑戰(zhàn)與堅(jiān)持。

2013年，團(tuán)隊(duì)成功做出了第一批邊打印邊鍛打的小樣件，邁出了堅(jiān)實(shí)的第一步。

2016年，首臺(tái)設(shè)備正式誕生，標(biāo)志著理論走向了實(shí)踐。

到了2018年，這項(xiàng)技術(shù)通過(guò)了工信部的嚴(yán)格鑒定，9位院士專家一致給予了“國(guó)際首創(chuàng)、國(guó)際領(lǐng)先”的高度評(píng)價(jià)，這無(wú)疑是對(duì)團(tuán)隊(duì)二十年艱辛付出最好的肯定。

如今，這項(xiàng)技術(shù)早已不再是“空中樓閣”。它已實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；瘧?yīng)用，累計(jì)交付了五百多臺(tái)套設(shè)備，最大成型尺寸達(dá)到了令人驚嘆的12米×4米×3米，新一代的超大設(shè)備甚至已經(jīng)投入到重型運(yùn)載火箭整體箭體結(jié)構(gòu)段的打印中。

張海鷗、王桂蘭教授夫婦在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)工作

在軍事領(lǐng)域，殲-20的鈦合金大隔框、長(zhǎng)征火箭的關(guān)鍵部件，早已批量使用這項(xiàng)技術(shù)。而最新的好消息是，2025年，它成功為國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)C919打印出了高強(qiáng)鋁合金承力框，通過(guò)了層層專家驗(yàn)收，未來(lái)將成為我們國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)的“超強(qiáng)骨架”。

想想看，一架大飛機(jī)能夠更安全、更高效地翱翔藍(lán)天，背后就有這項(xiàng)中國(guó)原創(chuàng)技術(shù)的默默支撐。

與我們國(guó)家的突飛猛進(jìn)形成鮮明對(duì)比的是，國(guó)外的同行們還在“先打印后鍛造”的兩步走老路上摸索，技術(shù)上至少落后我們兩代。

全球增材制造領(lǐng)域的權(quán)威研究員都曾不無(wú)感慨地指出，西方國(guó)家夢(mèng)想了幾十年、卻遲遲未能實(shí)現(xiàn)的規(guī)?；霾闹圃?，中國(guó)正在將其變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

正因?yàn)榭吹搅怂木薮髴?zhàn)略價(jià)值，美國(guó)企業(yè)才不惜重金，多次前來(lái)求購(gòu)，卻次次被我們拒絕。

國(guó)家層面也深刻意識(shí)到它的重要性，于2020年將其正式列入禁止出口目錄，并在2023年修訂時(shí)進(jìn)一步收緊了控制要點(diǎn)。這并非簡(jiǎn)單的貿(mào)易保護(hù)，更是我們維護(hù)國(guó)家產(chǎn)業(yè)安全，確保核心技術(shù)不外流的必要舉措。

這項(xiàng)鑄鍛銑一體化技術(shù)，其戰(zhàn)略意義，絲毫不遜于芯片產(chǎn)業(yè)中的光刻機(jī)。

如果說(shuō)光刻機(jī)決定著芯片的命運(yùn)，那么它，則牢牢掌控著航空航天、核電、兵器等一系列國(guó)家戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)的核心部件制造權(quán)。

它不僅已從鈦合金拓展到高溫合金、鋁合金等多種關(guān)鍵材料，打印速度和精度也在不斷刷新紀(jì)錄。

未來(lái)，在新一代飛機(jī)、火箭、核電設(shè)備的研發(fā)和性能升級(jí)上，我們將擁有堅(jiān)實(shí)可靠的自主保障，外部的制裁和壓力，再也無(wú)法卡住這些“國(guó)之重器”的“脖子”。

從過(guò)去默默無(wú)聞的跟跑者，到今天局部領(lǐng)域的領(lǐng)跑者，鑄鍛銑一體化技術(shù)的突破，正是中國(guó)科技自立自強(qiáng)的一個(gè)縮影。

它再次用鐵一般的事實(shí)告訴我們，核心技術(shù)是花錢買不來(lái)、靠求也求不來(lái)的，唯有我們自己埋頭苦干、久久為功，才能在全球激烈的競(jìng)爭(zhēng)中，真正掌握主動(dòng)權(quán)。

這項(xiàng)中國(guó)獨(dú)創(chuàng)的技術(shù)，不僅讓高端裝備制造變得更高效、更經(jīng)濟(jì)、更可靠，更向全世界展示了中國(guó)在高端制造領(lǐng)域的磅礴創(chuàng)新實(shí)力。

在全球制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的浪潮中，正是這樣的技術(shù)突破，正在讓中國(guó)從高端制造的“參與者”，一步步蛻變?yōu)椤耙?guī)則制定者”之一，這無(wú)疑是中國(guó)硬實(shí)力崛起的重要注腳。

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