霸屏央视超4分钟！探访季华实验室金属3D打印技术

增材制造，也就是我们俗称的3D打印技术，被誉为引领“第三次工业革命”的关键技术之一。而其中，金属高性能增材制造技术，更是被业内视为增材制造领域高难度、高标准的一个重要分支。近日，CCTV4《走进实验室看新质生产力》来到季华实验室新型增材制造研究院，探访当前3D金属打印技术及其在推动新质生产力发展中的具体应用场景。

由季华实验室自主研发完成的超大型金属增材制造设备，是我们俗称的金属3D打印机，很多金属构件就是由它来制作完成的。金属3D打印机做出来的金属构件结构非常复杂，而且孔洞特别多，每一根管道也都是中空的，如果用传统的铸造方式制作的话，可能会涉及金属构件的开模、钻孔、切削以及焊接等复杂工序，没有几个月的时间肯定是做不完的。

随着一束激光在金属3D打印机里快速地闪动，机器里平铺的金属粉末表面像是被火烧过一样，留下了一层复杂图案的印记，而当这些图案被一层层地堆积起来，一个精密的立体零部件就从无到有、从小到大地从机器里“长”了出来。

就像家用打印机需要添加“墨水”一样，金属3D打印机在工作时，最核心的原材料就是球形金属粉末。刚出炉的金属粉末，颗粒大小粗细不一，无法直接使用。为此，工程师们还要通过大型的超声振动筛，把目标粒子段的金属粉末给筛分出来。在材料方面，季华实验室已自主研制了等离子体雾化设备，能够实现对钛、钒等活泼金属，以及钨、钼等难熔金属粉末的稳定生产，填补了国内相关技术的空白。

有了金属粉末之后，就像是我们日常给打印机装上了墨盒一样，就可以开始制作我们想要的金属构件了。根据设计好的三维数字模型，选择性地融化每一层的粉末，凡是被激光扫过的地方，金属粉末就会凝固成一个整体，最终通过层层堆积，埋在粉床里的零部件就会露出真容。

季华实验室新型增材制造研究院高超峰博士介绍，如果利用传统方法加工构件，首先需要把这些流道给加工出来，还要想办法把它们焊接在对应的点位上，那么在焊接区域就可能会出现一些微小的缺陷、气孔。但是3D打印是一体成型的，可以完全避免焊接缺陷存在的可能性。目前团队以及整个行业也是在逐步向更大尺寸、更高成型效率的方向发展。