近日，3D打印的大飞机承力框在武汉光谷面世。华中科技大学靖江籍教授张海鸥成功运用3D打印技术首次为C919大飞机打出高强铝合金“骨架”，它是继飞机起落架后，3D打印出的又一用在飞机试制上的大型部件。此前，张海鸥教授在全球率先3D打印出飞机起落架，实现了传统制造技术的颠覆性突破。
据了解，承力框在飞机结构中起着非常重要的作用，所用的材料和加工工艺一直是飞机研制的重点。过去，飞机承力框制造工艺需要先熔再铸锭，然后加热锻造，对材料的浪费极大。传统的金属3D打印没有锻造环节，打印出的金属零件易产生气孔、裂缝等缺陷，难以真正商用。
2018年，张海鸥教授团队研发出世界首台具有自主知识产权的“铸锻铣一体化”3D打印新型工业母机，将“铸锻铣”融为一体，克服了常规机床生产中“锻铸分离”、3D打印中“有铸无锻”等问题，并打印出世界上第一个3D打印锻件。“‘铸锻铣一体化’3D打印技术就像‘三合一厨房’，把铸造、锻造、铣削等3个最关键的步骤合为‘一锅出’，边堆金属边捶打边成型，就像揉面团越揉越劲道，造出的零件比传统锻造的更结实耐用。”张海鸥介绍。
作为大型金属锻件，承力框、起落架等打印难点主要集中在工艺、温控和变形技术上。经过上千次的试验，张海鸥教授团队最终找到合适的打印温度。经检测，其强度也超过传统工艺制造的锻件产品，实现绿色、高效、低成本。此次3D打印的飞机承力框是工业和信息化部预研项目中的产品，也是首次为C919大飞机打印的高强铝合金“骨架”，目前已通过多层级专家验收，完全达标。
张海鸥教授是我市原团结乡人，今年69岁，是靖江籍中国工程院院士、机器人技术专家张启先的侄子。他从小接受了良好的教育，后两度赴日本留学。在日本留学期间，张海鸥因率先开发“熔射制造表面带天然饰纹的不锈钢和超硬合金模具技术”而获东京大学工学博士学位，并作为中国学者首次获得日本模具技术协会奖。后来，华中科技大学特地从东京大学引进张海鸥到机械科学与工程学院，张海鸥也因此开启了为国科研的历程。这些年，针对金属3D打印中的世界性难题，张海鸥教授带领研究团队潜心攻关，经过持续不懈的努力，发明了“智能微铸锻”等3D打印技术，并致力推进产业化，实现了首超西方的边铸边锻的颠覆性原始创新。
张海鸥教授的另一个身份是武汉天昱公司首席科学家。在张海鸥看来，随着技术的不断成熟，3D打印涉及的领域也将不断拓宽，从航天航空到船舶制造都将得到广泛应用。他预计，未来5年内可形成千亿级的产业规模。
