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工作人員向中國工程院多位院士介紹應用電熔增材技術打印出的成品


  央廣網佛山3月23日消息(記者 王雪薇)“你們工程化做得好啊,走出了自己的路子!”在調研現場,中國工程院院士王一德對佛山南方增材科技有限公司的研發思路給予了高度評價。

  3月21日,中國工程院多位院士一行專程到廣東佛山,調研核能用材增材制造技術的研發及應用情況。據悉,此次調研是為了配合中國工程院的重大咨詢項目——“新一代核能用材發展戰略研究”。

  近年來,盡管3D打印技術(學名:增材制造)一直熱度不減,但真正致力于大型構件領域研發、產業化的卻屈指可數。截至目前,佛山南方增材科技有限公司是全球唯一一家將電熔增材技術應用于核能領域的企業。

  目前,核能領域3D打印的研發處于什么階段?一項新的技術要大規模產業化,還需要突破哪些瓶頸?央廣網記者全程參與了本次調研。


最新進展:

  首次實現核電領域3D打印工程應用

  不同于一般民用領域,核電設備由于運轉環境苛刻,對機械性能要求極高。然而,采購國外進口設備,周期長、成本高;而如果用國產裝備,往往又存在產品報廢率過高、工藝不穩定的情況。

  “一個大型鍛件要幾百噸鋼材,做完了一旦檢驗不合格,幾千萬元就打了水漂!”南方增材董事總經理朱志宇曾在核電領域深耕20余年,正是看準了核電裝備目前面臨的種種問題,在幾年前聯手國內頂尖專家,全力以赴發力核電領域的3D打印技術。

  一項重大技術從無到有、直至產業化,往往歷經數載甚至更長時間。就在上個月,喜訊終于傳來:采用金屬3D打印技術研制出的壓縮空氣生產系統制冷機端蓋,在深圳大亞灣核電站實現工程示范應用。

  這也是我國核電領域3D打印首次實現工程應用,而該設備正是南方增材采用電熔增材技術制造的。更為難得的是,當中涉及的技術全部都是自主知識產權。

      目前,中核集團、中廣核集團兩大核電央企,都與南方增材簽訂了增材制造技術研發合作的相關協議。

中國工程院多位院士實地參觀車間的臥式打印設備

現存瓶頸:

  標準化仍是最大難題

  從環節上看,電熔增材技術從研發到應用,大致分為原絲研發、工藝編制、裝備設計運行三大部分。盡管工程應用有了先例,但要大規模推廣,瓶頸依然不容小覷。

  “沒有一定的認證是很危險的,尤其用在類似核電這樣的重要領域。”中國工程院院士王一德提醒,檢測認證必須加大力度,才可能批量生產。

  南方增材董事總經理朱志宇坦言,現在最難的也確實是標準化。據悉,目前3D打印的標準體系建立尚處于“三無”的起步階段:無生產標準、無質量檢測標準、無安全認證。

  盡管2016年國家成立全國增材制造標準化技術委員會,全面啟動增材標準建設工作,但現階段標準集中在激光打印方面,電熔增材制造相關標準建設工作仍停留在企業層面。

      對此,中國工程院院士王海舟建議,可以在國家層面組建一個關于電熔增材制造標準的分委員會。

座談會現場

產業前景:

  不局限于核能用材

  本次調研中,最令多位院士印象深刻的就是南方增材在研發方向的選擇。“真正3D打印形成氣候的不多。越熱的行業,越要有自己的特色、越要注意管理、越要選準方向。”王一德院士指出。

  據了解,南方增材目前的三大方向,包括以大型構件為主、以核能領域為突破口、依靠自主知識產權。

  在產業化應用方面,除了已經通過大亞灣核電驗收的SAP制冷機端蓋外,還在推進核電通風系統的風機軸盤等其他零部件的應用。

      此外,朱志宇透露,應用在高寒地區的中石油大口徑低溫天然氣三通管件,也即將進入標準制定、推廣的階段,“只要能推廣到工程應用,包括俄羅斯、美國、加拿大等高寒地區也都需要,因為抗耐低溫性能是傳統制造技術達不到的”。


相關鏈接:

  什么是電熔增材制造?

  該技術是一種以電弧熱、電阻熱為復合熱源,熔化金屬原材料,通過小熔池、微冶金,快速凝固技術,逐層堆積出具有一定形狀和尺寸,并附有一定機械性能金屬構件的制造方法。

  其技術優勢主要體現在數字化、智能制造、材料性能優良、生產周期短、材料利益用率高等方面。相比3D打印領域中常見的激光增材,原材料制備簡單、成型尺寸更大,打印效率也更快。

編輯: 王雪薇


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