制造飛機(jī)零部件等高端金屬零件,，按傳統(tǒng)方法需先用大型設(shè)備鑄件,，然后高溫鍛打，使其堅(jiān)固耐用,。而如今這一傳統(tǒng)方法被顛覆,。由華中科技大學(xué)張海鷗教授首創(chuàng)的鑄鍛一體化3D打印技術(shù),，可以讓零件邊打印邊鍛造。這項(xiàng)技術(shù)已成功制造出世界首批3D打印鍛件,。其中包括西安航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司的一種發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)渡段零件,，以及我國(guó)研制的一款新型戰(zhàn)斗機(jī)的鈦合金接頭等。該成果突破了3D打印行業(yè)的最大障礙,，開(kāi)啟實(shí)驗(yàn)室制造大型機(jī)械的歷史,。

　　人們常說(shuō)，好鋼要“千錘百煉”“鍛打成才”,，這是因?yàn)橹挥蟹磸?fù)鍛打,，才能將鑄造金屬的強(qiáng)度、韌性,、疲勞壽命大幅提高到鍛件水平?，F(xiàn)代制造業(yè)即是通過(guò)先鑄造、再鍛造,、后銑削來(lái)制造高端金屬零件,，但這一方法存在流程長(zhǎng)、反復(fù)加熱能耗巨大,、重污染等缺點(diǎn),，并且無(wú)法制造出材料變化的多功能零件，比如航空發(fā)動(dòng)機(jī)整體渦輪,。

　　隨著3D打印技術(shù)的誕生和成熟,，2010年華中科大機(jī)械學(xué)院張海鷗教授在全球率先取得鑄鍛合一國(guó)際專(zhuān)利技術(shù)。張海鷗教授介紹,，在傳統(tǒng)鑄鍛技術(shù)中,，金屬零件由鑄造設(shè)備一次成形，然后再用鍛機(jī)鍛打,，不可能邊鑄邊鍛,，但3D打印機(jī)的產(chǎn)生改變了這一切，它可以讓零件邊打印邊鍛壓,。

　　這一技術(shù)也克服了中西方金屬3D打印的瓶頸,。有望引領(lǐng)第四次工業(yè)革命的3D打印技術(shù)受到國(guó)際制造業(yè)青睞，但金屬3D打印因“有鑄無(wú)鍛”,，打印不出經(jīng)久耐用的材質(zhì),，一直處在“模型制造”和展示階段。張海鷗教授將3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)鍛壓技術(shù)合二為一,，實(shí)現(xiàn)了超越西方的原始創(chuàng)新,。

　　據(jù)悉，這一技術(shù)現(xiàn)已能夠打印長(zhǎng)達(dá)2.2米,、重約260公斤的高性能金屬鍛件?，F(xiàn)有設(shè)備已打印出飛機(jī)用鈦合金、海洋深潛器,、核電用鋼等8種金屬材料,。

　　西安航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司的45鋼發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)渡段零件，因壁厚差大,，傳統(tǒng)鑄造成形容易出現(xiàn)裂紋,、氣孔、疏松等,，若用鍛造方法,，需制作鍛模，加工周期長(zhǎng),，材料利用率低,。該公司與張海鷗團(tuán)隊(duì)合作，鑄鍛銑一體化3D打印這種可焊性很差的45鋼零件,，目前試制件已通過(guò)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè),。