2012年中國(guó)第一發(fā)明是什么？鈦合金3D打印：2013年1月18日，國(guó)務(wù)院向“飛機(jī)鈦合金大型復(fù)雜整體構(gòu)件激光成形技術(shù)”頒發(fā)國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

為何說(shuō)之轟動(dòng)呢？因?yàn)?/SPAN>目前，這一技術(shù),即鈦合金粉末的3D打印技術(shù)在我國(guó)已經(jīng)投入工業(yè)化制造，使我國(guó)成為繼美國(guó)之后、世界上第二個(gè)掌握飛機(jī)鈦合金結(jié)構(gòu)件激光快速成形及技術(shù)的國(guó)家。更加讓每個(gè)華人為之振奮的是，在性能上，根據(jù)公開(kāi)的材料表明，我國(guó)已經(jīng)能夠生產(chǎn)優(yōu)于美國(guó)的激光成形鈦合金構(gòu)件。成為目前世界上唯一掌握激光成形鈦合金大型主承力構(gòu)件制造且付諸實(shí)用的國(guó)家。

     這種名為“激光立體成形(Laser Additive Manufacturing)”的三維打印技術(shù)通過(guò)激光融化金屬粉末，幾乎可以“打印”任何形狀的產(chǎn)品。其最大的特點(diǎn)是，使用的材料為金屬，“打印”的產(chǎn)品具有極高的力學(xué)性能，能滿(mǎn)足航空航天、模具、汽車(chē)、醫(yī)學(xué)、齒科、工藝品等不同行業(yè)的需求。美國(guó)在2002年將激光成形的鈦合金零件裝上戰(zhàn)機(jī)試驗(yàn)。

    正是大型鈦合金結(jié)構(gòu)件激光直接制造技術(shù)所具有的短流程、低成本的特性和廣闊的應(yīng)用前景，引起了國(guó)內(nèi)的高度關(guān)注。從2001年起，我國(guó)鈦合金結(jié)構(gòu)件激光快速成形技術(shù)的研究開(kāi)始受到相關(guān)科技管理部門(mén)的高度重視，總裝備部、國(guó)防科工局、國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)、國(guó)家“973”計(jì)劃、國(guó)家 “863”計(jì)劃等主要科技研究計(jì)劃，均將鈦合金激光直接成形制造技術(shù)作為重點(diǎn)項(xiàng)目給予持續(xù)資助。

    然而，因?yàn)樵谥圃爝^(guò)程中鈦合金變形、斷裂的技術(shù)難題無(wú)法解決，美國(guó)始終無(wú)法生產(chǎn)高強(qiáng)度、大尺寸的激光成形鈦合金構(gòu)件。美國(guó)的其他國(guó)家實(shí)驗(yàn)室也無(wú)法攻克這一難題，目前只能進(jìn)行小尺寸鈦合金部件的打印和鈦合金零件表面修復(fù)。

    我國(guó)的鈦合金激光成形技術(shù)起步較晚，直到1995年美國(guó)解密其研發(fā)計(jì)劃3年才開(kāi)始投入研究。早期基本屬于跟隨美國(guó)的學(xué)習(xí)，在全國(guó)多所大學(xué)和研究所設(shè)立實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行研究。其中，中航激光技術(shù)團(tuán)隊(duì)取得的成就最為顯著。

     目前，我國(guó)已經(jīng)具備了使用激光成形超過(guò)12平方米的復(fù)雜鈦合金構(gòu)件的技術(shù)和能力，并投入多個(gè)國(guó)產(chǎn)航空科研項(xiàng)目的原型和產(chǎn)品制造中。成為目前世界上唯一掌握激光成形鈦合金大型主承力構(gòu)件制造并且裝機(jī)工程應(yīng)用的國(guó)家。目前，先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)上的鈦合金構(gòu)件所占比例已經(jīng)超過(guò)20%。

    在航空領(lǐng)域，中國(guó)激光鈦合金成形技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。正在研制的兩型第五代戰(zhàn)斗機(jī)殲-20和殲-31采用鈦合金的主體結(jié)構(gòu)，成功降低了飛機(jī)的結(jié)構(gòu)重量，提高了戰(zhàn)機(jī)的推重比；依托激光鈦合金成形造價(jià)低、速度快的特點(diǎn)，沈飛在一年之內(nèi)連續(xù)組裝出殲-15、殲-16、殲-31等多型戰(zhàn)斗機(jī)并且進(jìn)行試飛。