史玉升教授是材料成形与模具技术国家重点实验室副主任,中英先进材料及成型技术联合实验室副主任,建立了粉末材料激光快速成形技术的学术体系及集成系统,在国内外200多家单位得到广泛应用,取得了显著的经济与社会效益。
颜永年教授被誉为“中国3D打印第一人”,现为清华大学机械工程系机械电子研究所的所长,中国机械工程学会快速成形技术委员会主任。由他领导的激光快速成形中心率先在国内进行了快速原型制造—RPM (Rapid Prototyping Manufacturing) 技术的研究,并完成多种功能先进的RP设备以及有关的软硬件的开发与研究,在世界RP领域上占有一定的地位,还进行了大量由RP向快速工具RT (Rapid Tooling) 制造技术转化的研究。
目前,3D打印依然处在研究阶段,距离大规模产业化应用还有很长的路要走。作为3D打印科研界最早的五大派系,在这江湖风云已起之际,看谁又能技压群雄,独领风骚?下面就随南极熊深度聚焦国内3D打印界的五大科研力量:
五、华中科技大学史玉升团队
4.突破飞机钛合金等高性能金属结构件激光快速成形关键技术及关键工艺装备技术,激光快速成形BT20钛合金机身关键结构件通过装机试飞前构件全部地面考核并已通过装机评审即将完成实际装机应用;将“合金超纯净精炼”、“定向凝固”、“快速凝固”等三大先进高温合金制备技术与“激光快速成形技术”有机融合为一体,提出“超纯净径向微细柱晶梯度组织高性能高温合金涡轮盘”新思路及其近终形零件激光直接成形制造新技术,成功制造出直径达450mm的超纯净径向微细柱晶梯度组织高性能高温合金涡轮盘件;(4)离散-堆积成形原理与细胞-材料单元的触发固化技术相结合,可按预设计将细胞受控组装成三维结构,通过体外-体内培养,而形成人体器官。
截至到现在,颜永年团队承担并完成了多项国家自然科学重点基金、国家863计划及与企业的横向合作任务。曾经颜永年教授作为总设计师,完成了5套世界级的我国重装行业和国防上急需的重型液压机,通过转让技术帮助企业生产数千台一万吨以下的各类液压机,创产值高达数拾亿。
5.发明了“水冷铜模激光熔炼炉”及难熔、难加工、高活性金属材料激光熔铸材料制备与零件直接成形新工艺”,成功实现W等难熔合金及W/W5Si3等难熔金属增强超高温“原位”复合材料及其零件的激光熔铸冶金制备与成形制造,为难熔难加工高性能合金材料的制备与复杂零件成形制造找到了一条新的途径;
在多功能快速成形制造系统、组织工程材料的大段骨快速成形制造等方面取得了国际领先水平的科研成果。获国家科技进步二、三等奖3项,省、部级奖5项,拥有发明专利10项等。
(1)它是继“去除成形”(如切削加工等)和“受迫成形”(如铸、锻等)后的新型成形原理与方法。
四、北京航空航天大学王华明团队
(3)离散-堆积成形原理与热致相分离方法相结合可制造具有分级孔隙率的三维结构,用于人体器官修复的组织工程支架之制造。卢秉恒是我国3D打印领域的第一个院士,卢院士从1993年在国内率先开拓光固化快速成形制造系统研究,开发出具有国际首创的紫外光快速成型机及有国际先进水平的机、光、电一体化快速制造设备和专用材料,形成了一套国内领先的产品快速开发系统,其中5种设备,3类材料已形成产业化生产,对提高我国制造业竞争能力及迎接入关挑战起到重要作用。
3.在对钛合金非接触激光熔化冶金晶体择优生长特性深入实验与理论研究的基础上,发明“定向生长柱晶钛合金激光区域约束熔铸冶金材料制备与发动机叶片等复杂零件激光直接成形新技术”,钛合金高温持久寿命提高10倍以上;
科研方向:
科研成果:
金属在打印过程中,具有点状熔池的特点。熔池底部温度梯度最大,随着熔池高度的增加,熔池温度梯度逐渐递减。故在熔池底部成形具有外延生长的柱状晶。在熔池表层存在空气对流,熔池向各方向散热速率相平衡,易形成等轴晶。由于不同合金的物理特性不同,不同合金的吸热和散热速率不同,形成的的等轴晶区域也不同。