美國(guó)三顧茅廬都“求”不來的技術(shù)，到底是什么，讓美國(guó)面對(duì)中國(guó)再次“卑微”。

簡(jiǎn)單來說，中國(guó)的動(dòng)作幾乎顛覆了整個(gè)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)金屬3D打印面臨一個(gè)根本性難題：打印出的零件內(nèi)部存在微孔和裂紋，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足，被業(yè)界戲稱為“酥脆餅干”。這種缺陷導(dǎo)致打印件無(wú)法應(yīng)用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)、火箭結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵承力部位。

張海鷗教授團(tuán)隊(duì)的突破在于將中國(guó)古老的鍛造智慧與現(xiàn)代增材制造結(jié)合。他們?cè)O(shè)計(jì)了一套微型智能系統(tǒng)，在金屬打印的同時(shí)，用高頻微鍛錘對(duì)尚未完全凝固的金屬進(jìn)行每分鐘數(shù)千次的鍛打。

而這一創(chuàng)新解決了金屬3D打印長(zhǎng)期存在的“強(qiáng)度不足”問題。經(jīng)過同步鍛打的打印件，晶粒細(xì)化至微米級(jí)別，內(nèi)部氣孔與裂紋被有效消除，力學(xué)性能達(dá)到甚至超越傳統(tǒng)模鍛件水平。

2023年3月，張海鷗教授在一場(chǎng)學(xué)術(shù)論壇上詳細(xì)介紹，這項(xiàng)技術(shù)融合了增材制造、半固態(tài)快鍛和柔性機(jī)器人加工三項(xiàng)技術(shù)，將金屬增材、等材、減材工藝合三為一。

張海鷗的探索始于1995年，是國(guó)內(nèi)最早開展金屬增材制造研究的學(xué)者之一。早期團(tuán)隊(duì)嘗試采用激光熔化金屬粉末的方式進(jìn)行打印，但所得樣品普遍存在強(qiáng)度不足、組織疏松、開裂傾向嚴(yán)重等問題。

然而張海鷗的一個(gè)想法，卻是帶來了不少希望：把鍛造的核心物理機(jī)制直接引入打印過程。

轉(zhuǎn)機(jī)出現(xiàn)在2009年，國(guó)家啟動(dòng)高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備重大專項(xiàng)，張海鷗決定集中全部資源攻關(guān)這一方向。在妻子王桂蘭教授及研究生的共同努力下，團(tuán)隊(duì)開始了長(zhǎng)達(dá)數(shù)年的技術(shù)攻堅(jiān)。

2013年，首批驗(yàn)證樣件成功出爐，證明了“邊打印邊鍛打”技術(shù)路線的可行性。2016年，首臺(tái)具備實(shí)用價(jià)值的原型機(jī)研制成功；2018年，項(xiàng)目通過工業(yè)和信息化部組織的權(quán)威鑒定，九位院士聯(lián)合評(píng)定為“國(guó)際首創(chuàng)、國(guó)際領(lǐng)先”。

但要知道，鑄鍛銑一體化技術(shù)的戰(zhàn)略意義不亞于光刻機(jī)。如果說光刻機(jī)制約的是信息產(chǎn)業(yè)的命脈，那么這項(xiàng)技術(shù)則牽動(dòng)著航空航天、國(guó)防武器與核電系統(tǒng)的神經(jīng)中樞。

過去，具備大型鈦合金承力結(jié)構(gòu)件制造能力的企業(yè)全球屈指可數(shù)，美國(guó)和俄羅斯長(zhǎng)期壟斷萬(wàn)噸級(jí)自由鍛造壓機(jī)，中國(guó)一度只能依賴進(jìn)口成品。

如今情況完全逆轉(zhuǎn)。這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于殲-20戰(zhàn)斗機(jī)的關(guān)鍵鈦合金隔框、長(zhǎng)征系列火箭的燃料儲(chǔ)箱環(huán)段、C919客機(jī)主起落架承力支柱以及各類衛(wèi)星用大型支撐框架的批量生產(chǎn)。

2020年更是將“鑄鍛銑一體化金屬3D打印關(guān)鍵技術(shù)”列入限制出口清單，編號(hào)183506X。

2023年目錄修訂時(shí)，對(duì)該技術(shù)的管控范圍進(jìn)一步細(xì)化與收緊。2025年7月最新調(diào)整的目錄中，這項(xiàng)技術(shù)依然被保留在限制出口清單內(nèi)，顯示了其持久的戰(zhàn)略價(jià)值。

隨著技術(shù)持續(xù)迭代，中國(guó)在航空航天高端制造領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)不斷擴(kuò)大。目前全國(guó)范圍內(nèi)已部署并交付超過五百套該類設(shè)備，最大成形能力可達(dá)12米×4米×3米。

而新一代超大型設(shè)備已投入應(yīng)用，用于重型運(yùn)載火箭整體箭體段的一體化打印，大幅減少裝配環(huán)節(jié)，提升結(jié)構(gòu)完整性。

緊跟2025年7月，中國(guó)發(fā)布了多項(xiàng)航空領(lǐng)域自主創(chuàng)新成就。

中國(guó)在航空領(lǐng)域的全面突破，正使這個(gè)國(guó)家繼續(xù)減少對(duì)外國(guó)零部件的依賴，縮小技術(shù)差距。

只得說，隨著技術(shù)的持續(xù)迭代，中國(guó)在航空航天制造領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)只會(huì)越來越大。美國(guó)再有錢也買不到，更無(wú)法追趕。核心技術(shù)掌握在自己手里才是真正的底氣。