說(shuō)起卡脖子技術(shù)，很多人第一反應(yīng)都是光刻機(jī)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)和芯片，好像科技的頂端就只有這些。

但實(shí)際上，中國(guó)手里還有一項(xiàng)低調(diào)卻關(guān)鍵的王牌技術(shù)，讓美國(guó)都坐立不安，那就是華中科技大學(xué)張海鷗教授團(tuán)隊(duì)的鑄鍛銑一體化金屬3D打印技術(shù)。

它能徹底改變飛機(jī)和火箭等裝備的制造方式，把曾被國(guó)外壟斷的關(guān)鍵零部件牢牢掌握在中國(guó)手里。

美國(guó)三次高價(jià)求購(gòu)都被拒，技術(shù)還被列入禁止出口清單。

這項(xiàng)技術(shù)到底有多厲害？

傳統(tǒng)制造大飛機(jī)、火箭的鈦合金零件，是一個(gè)復(fù)雜又耗時(shí)的過(guò)程。

就拿火箭的儲(chǔ)箱環(huán)件來(lái)說(shuō)，以前造一個(gè)，第一步得先把鈦合金原材料熔化成鑄坯，然后是開(kāi)坯鍛造，之后還要經(jīng)過(guò)三四次熱處理，最后再用五軸機(jī)床一點(diǎn)點(diǎn)銑削。

整個(gè)流程下來(lái)，光正經(jīng)工序就有十幾道，而且材料利用率不到十分之一，零件動(dòng)輒幾百萬(wàn)上千萬(wàn)，周期按月計(jì)算，廢品率高得讓人心驚。

這樣的生產(chǎn)方式不僅成本高昂，而且效率極低，難以滿足現(xiàn)代航空航天裝備快速迭代的需求。

面對(duì)這種情況，華中科技大學(xué)的張海鷗教授團(tuán)隊(duì)，從1995年開(kāi)始，就扎進(jìn)了金屬3D打印的研究里。

一開(kāi)始，他們也跟著國(guó)外的思路走，搞激光選粉末打印。

但做著做著就發(fā)現(xiàn)，這個(gè)路線有大問(wèn)題：激光打印要用專(zhuān)門(mén)的金屬粉末，一斤粉末就好幾百塊，成本太高。

而且打印出來(lái)的零件，內(nèi)部容易有細(xì)小的氣孔和裂紋，根本達(dá)不到飛機(jī)、火箭的安全要求，廢品率比傳統(tǒng)工藝還高。

既然跟著別人走不通，那就自己開(kāi)辟一條路。

張海鷗團(tuán)隊(duì)干脆放棄了激光路線，琢磨著：能不能把鑄造、鍛造、銑削這三道關(guān)鍵工序合在一起？

鍛造能讓金屬晶粒變細(xì)、沒(méi)氣孔，要是能在打印的時(shí)候同步鍛造，不就能解決零件性能差的問(wèn)題嗎？

這個(gè)想法在當(dāng)時(shí)沒(méi)人敢試，畢竟要把三臺(tái)大設(shè)備的功能整合到一臺(tái)上，還要精準(zhǔn)控制打印和鍛造的節(jié)奏，難度極大。

團(tuán)隊(duì)花了好幾年時(shí)間，反復(fù)調(diào)試設(shè)備參數(shù)，光試驗(yàn)用的焊絲就用了好幾噸，終于摸索出了辦法：

用電弧代替激光熔化普通焊絲，打印頭一邊噴出熔化的金屬堆積成型，旁邊的鍛打頭就跟著高頻鍛打，把剛成型的金屬層壓實(shí)。

就這么一個(gè)“邊打印邊鍛打”的改動(dòng)，直接解決了大問(wèn)題。

打印出來(lái)的零件，金屬晶粒細(xì)到微米級(jí)別，比頭發(fā)絲還細(xì)，內(nèi)部的氣孔、裂紋幾乎沒(méi)有，強(qiáng)度比傳統(tǒng)鍛件還高。

而且以前十幾道工序，現(xiàn)在一步到位，材料利用率從不到10%提升到90%以上，成本一下就降了幾十倍。

更厲害的是，傳統(tǒng)工藝做不出來(lái)的復(fù)雜內(nèi)冷通道、輕量化格構(gòu)，用這個(gè)技術(shù)都能輕松打印。

從想法到成熟，團(tuán)隊(duì)整整攻關(guān)了二十年。2013年，他們做出了第一塊合格的樣件，證明這個(gè)思路可行。

2016年，第一臺(tái)完整的鑄鍛銑一體化設(shè)備下線，能打印整機(jī)零件。

2018年，這項(xiàng)技術(shù)通過(guò)了工信部的鑒定，九位院士看完都認(rèn)可，說(shuō)這是國(guó)際首創(chuàng)、國(guó)際領(lǐng)先的技術(shù)。

消息傳到國(guó)外，美國(guó)的航空巨頭立馬就找上門(mén)了。

第一次來(lái)，美國(guó)出價(jià)8億求購(gòu)核心技術(shù)。被拒后，又加價(jià)到20億。最后一次直接開(kāi)到30億，還承諾給團(tuán)隊(duì)豐厚的待遇。

但張海鷗團(tuán)隊(duì)和國(guó)家都很清楚，這是咱們自主研發(fā)的核心技術(shù)，絕不能賣(mài)。一旦賣(mài)了，咱們自己的產(chǎn)業(yè)發(fā)展就會(huì)受制于人。

正因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)的戰(zhàn)略?xún)r(jià)值，2020年，商務(wù)部直接把它列入了《禁止出口技術(shù)目錄》，編號(hào)183506X。

2023年，我國(guó)又進(jìn)一步升級(jí)管控，就是怕技術(shù)外泄。

畢竟在高端制造領(lǐng)域，核心技術(shù)就是話語(yǔ)權(quán)，以前我們被別人卡脖子，現(xiàn)在有了能卡住別人的技術(shù)，必須牢牢守住。

現(xiàn)在，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)完全成熟，開(kāi)始大規(guī)模量產(chǎn)了。

國(guó)內(nèi)已經(jīng)造出500多臺(tái)套設(shè)備，最大的能打印12米×4米×3米的超大零件，新一代設(shè)備都已經(jīng)在打印重型火箭的整體箭體了。

以前火箭箭體要分成好幾個(gè)部分制造再拼接，現(xiàn)在能一次性打印成型，不僅精度更高，還能減輕重量、提升安全性。

能用的材料也越來(lái)越多，從最初的鈦合金，擴(kuò)展到了高溫合金、鋁合金、鋼材、鎂合金這些高端制造常用的材料。

打印速度和精度還在不斷提升，現(xiàn)在不僅能滿足軍用的殲-20戰(zhàn)機(jī)隔框、長(zhǎng)征火箭環(huán)件的需求，民用的C919大飛機(jī)起落架支柱也已經(jīng)批量用這項(xiàng)技術(shù)生產(chǎn)交付，性能比國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品領(lǐng)先兩代。

反觀國(guó)外，現(xiàn)在還都在走激光選粉末的老路，不僅成本高，還解決不了零件性能的問(wèn)題。

他們想跟上咱們的步伐，就得放棄現(xiàn)有的技術(shù)體系，重新研發(fā)“打印+鍛打”的路線，短期內(nèi)根本追不上。

這也意味著，在高端航空航天、核電裝備這些關(guān)鍵領(lǐng)域，咱們徹底擺脫了對(duì)大型鍛造模具的依賴(lài)。

從被別人卡脖子，到讓別人求而不得，這背后是無(wú)數(shù)科研工作者的堅(jiān)持，也是中國(guó)制造業(yè)升級(jí)的底氣。

未來(lái)只要我們繼續(xù)堅(jiān)持自主創(chuàng)新，肯定會(huì)有更多這樣的核心技術(shù)出現(xiàn)，中國(guó)制造業(yè)在全球的話語(yǔ)權(quán)也會(huì)越來(lái)越強(qiáng)。