你敢相信吗，中国在机床领域也能卡别人脖子了，这不是白日做梦，而是真真切切发生的事情。近年来，中国在机床领域捷报频传，在华中科技大学张海鸥教授的带领之下，中国造出了世界首台铸锻铣一体化3D打印数控机床，成功获得了第45届日内瓦国际发明展金奖以及第19届英国发明展双金奖，就连美国航发制造商都多次高价求购，但却惨遭拒绝，如今这台机床已经被我国列入禁止出口名单，那么问题来了，张海鸥教授研发的这台铸锻铣一体化3D打印数控机床到底有多牛？


所谓的铸锻铣一体化3D打印数控机床，顾名思义，其实就是把3D打印技术、铸锻技术、铣削技术融为一体的机床。从上世纪80年代开始，3D打印技术风靡全球，这项技术的原理也并不复杂，首先就是在CAD等软件上做好3D模型，植入3D打印数控机床系统，然后就是利用机床把塑料或者金属融化成液体，并用特殊喷嘴把液体一层层叠加构成立体形状，等待冷却之后便可以得到想要的实物。


早期的3D打印工艺只能制造塑料零件，但是随着科技的发展，如今的3D打印工艺也能打印金属零件。3D打印工艺虽然能够造出极其复杂的金属零部件，但是由于金属在融化过程中受到温度、湿度以及压力等诸多因素的影响，3D打印出来的金属零部件强度很差，甚至还会存在裂纹、空心等问题，这样的零部件无法满足使用需求。因此如何让3D打印出来的零部件也能拥有超高强度，这是张海鸥团队首要解决的问题。


想要增加金属的强度，最简单的方法就是锻造，也就是我们所说的“打铁”，金属经过锻造加工，可以消除金属内部的杂质和气孔，保证金属纤维的连续性，从而大幅增强金属的性能。

想要增加3D技术打印出来的金属零部件的强度，那么最简单的方法就是对这些金属进行锻造，传统用锤子敲打的锻造方法是肯定不行的，张海鸥教授另辟蹊径，采用“激光脉冲”代替锤子，对熔融状态的金属进行锻造，这种锻造方法效率高，并且可以在极小的空间内进行操作。采用激光脉冲锻造的金属，强度相比于传统工艺锻造的金属丝毫不差，甚至能够满足于航空零部件的使用需求。


在解决了金属强度问题之后，张海鸥团队面临的另外一个难题就是，3D打印出来的零部件与焊缝类似，表面都是凹凸不平的，这样的零件肯定不能直接使用，还需要打磨加工，因此张海鸥教授又在机床上加装了一个铣刀，在3D打印完成之后，直接用铣刀进行加工打磨，这样就能造出复杂的零件了。由此可见，张海鸥教授所研发的这台铸锻铣一体化3D打印数控机床，可以一次性完成铸造、锻造、加工打磨等工艺，真是让人惊叹。


中国这台铸锻铣一体化3D打印数控机床，并不是理论上的厉害，同样也经得起“实战”的考验，时至今日，铸锻铣一体化3D打印数控机床已经造出了大型飞机航空发动机的高温合金机匣、大型飞机起落架，大型船舶不锈钢高强度动力构件、大型泵喷推进器桨叶，并且实现了量产，除此之外，我国歼20的外挂主机头也是由铸锻铣一体化机床打造的。或许有人会说，铸锻铣一体化3D打印数控机床只能制造一些小型零部件，如果你真这样认为，那么你就大错特错了！这台机床一样能够打印超大物件，例如早在2016年，就打造出了长2.2米、重260公斤的大型飞机金属锻件，现在这台机床能够打印最大的尺寸是4米，以后肯定会更大。


铸锻铣一体化3D打印数控机床作为一台划时代的机床，在国外同样受欢迎，美国航发制造商曾三顾茅庐，试图花高价买下这台设备，结果却遭到了张海鸥的拒绝，除了美国航发制造商之外，美国通用公司以及欧洲空客公司也曾主动上门寻求合作，由此可见该项技术有多么厉害了！外国公司都如此疯狂寻求合作，更不要说国内公司了，时至今日、中国商飞、中国航发、中国中铁、中国一汽、格力集团、华为公司等都是该机床的客户，由此可见这台铸锻铣一体化3D打印数控机床有多么厉害了。

事实上，张海鸥教授发明的这台铸锻铣一体化3D打印数控机床，可以称得上是一项颠覆性的黑科技，他彻底改变了零部件的制造流程，传统制造技术想要把一块金属加工成为零部件，需要经过融化、铸造、回火、焊接、铣削打磨等数十个工艺，不仅工序复杂周期长，而且污染极大，有了铸锻铣一体化3D打印数控机床之后，金属变成零部件只需经历3D铸锻铣一个流程，大幅提高了制造效率，这将彻底颠覆传统制造行业。

长期以来，中国在高端机床制造领域比较落后，这是不争的事实，例如在2018年，我国的高端机床国产化仅有6%，这意味着我国94%的高端机床都依靠进口，全球的高端机床市场也几乎被美国、德国、日本等欧洲国家所垄断，近年来，随着中国迅速崛起，引发了许多西方国家的不满，为了限制中国崛起，以美国为首的西方国家开始对我国进行技术封锁，对于高端机床的出口限制也越来越严格，一旦欧美国家停止向我国出口高端机床，毫不夸张地说，中国很多工业领域都要陷入瘫痪，因此为了保证国家安全与发展，中国必须掌握高端机床的核心技术。

目前中国在传统的高端机床制造领域，还与世界最先进的国家存在很大差距，德国高级数控机床的误差一般小于0.001毫米,而我们大概在0.002毫米左右，两者误差差距看起来只有0.001毫米，但是在高端机床制造领域而言，这是中国在短时间内难以逾越的鸿沟，因此中国想要在传统的高端机床制造领域赶超欧美国家，无疑是难于登天。

如今随着张海鸥教授研发出这台铸锻铣一体化3D打印数控机床，让我们有了“弯道超车的”可能性，这并不是说我国这台铸锻铣一体化3D打印数控机床有多么精密，而是说它是一个颠覆性的产品，未来可能将改变整个机床行业的发展方向，而如今中国已经拿到了铸锻铣一体化3D打印数控机床的专利权，以后其他国家想要发展该项技术，就很难绕开中国的技术壁垒，相信在不久的将来，中国会成为高端机床领域的领头羊。