武漢天昱全新一代智能鑄鍛銑短流程綠色復合制造機床建成投運

2021年7月1日，立志于“高端領(lǐng)域重點突破和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級”的武漢天昱智能制造有限公司，建成投運“全新一代智能鑄鍛銑短流程綠色復合制造機床”（TY4000L）。該機床面向國家高端裝備高品質(zhì)短流程制造之急需，將金屬增材-等材-減材合三為一，融合了武漢天昱在設(shè)計、材料、工藝、軟件、核心器件及產(chǎn)品復合制造方面的經(jīng)驗耦合，集成國產(chǎn)數(shù)控機床主機、數(shù)控系統(tǒng)、功能部件及萬向微鑄鍛系統(tǒng)，具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，是武漢天昱核心技術(shù)—“金屬3D'微鑄鍛'技術(shù)”產(chǎn)業(yè)化應用的第四代大型全剛性惰性氣氛保護快速制造裝備。

• 全密閉氣氛環(huán)境成形尺寸更大
  

TY4000L有效成形尺寸達3m×2m×2m，相比前期版本，全密閉環(huán)境成形體積擴大6倍以上。

• 功能集成智能化程度更高
  

TY4000L將微鑄鍛銑系統(tǒng)、在線監(jiān)測系統(tǒng)、反饋修復系統(tǒng)、氣氛保護系統(tǒng)全面模塊化進行中控，相比前期版本，反饋調(diào)節(jié)響應效率更高，裝備運行更穩(wěn)定。

• 產(chǎn)品覆蓋范圍更廣
  

TY4000L首次配備復雜成形鑄鍛頭，可實現(xiàn)密閉環(huán)境下電弧/等離子弧雙熱源雙送絲自由切換，多工序無縫銜接，在保證成形質(zhì)量的同時，效率大幅度提升，覆蓋更多特殊材料及復雜特征高端鍛件制造需求。

降本、增效、提質(zhì)是快速制造技術(shù)工程化應用的必由之路。20余年風和雨，武漢天昱首席科學家、華中科技大學張海鷗教授團隊深耕大型復雜高端鍛件高品質(zhì)短流程制造，砥礪奮進，先后開發(fā)了具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的大型微鑄鍛復合增材制造設(shè)備（一代）、單側(cè)龍門復合增材制造裝備（二代）、雙側(cè)龍門復合增材制造裝備（二代）、微鑄鍛復合掛架設(shè)備（二代）、小型全剛性惰性氣氛保護微鑄鍛復合增材制造設(shè)備（三代）等系列化工程化大型增材制造設(shè)備。一代又一代天昱人的攻堅克難，不斷摸索，積累了深厚的快速制造經(jīng)驗。TY4000L的亮相，是武漢天昱核心技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的又一次重大突破。

天昱智造首席科學家、華中科技大學張海鷗教授團隊潛心20余年發(fā)明的多場調(diào)控激光/電弧微鑄鍛銑一體化智能制造高性能大型金屬構(gòu)件技術(shù)(簡稱“智能微鑄鍛”技術(shù))，突破了“鑄鍛同步、控形控性、缺陷監(jiān)測、自主修復”等難題，融合3D打印、半固態(tài)快鍛、柔性機器人三項重大技術(shù)，將金屬增材-等材-減材制造合三為一，可用一臺設(shè)備制造鍛件級零件，無需重型裝備與巨型模具及二十多次反復加熱與成形加工。

該技術(shù)全面提高制件強度、韌性、疲勞壽命及可靠性，變革了國內(nèi)外鑄鍛分離的傳統(tǒng)制造模式，屬于顛覆性創(chuàng)新與領(lǐng)跑國際的先進制造技術(shù)，在低成本、高效率成形高性能大型復雜零件關(guān)鍵技術(shù)與工藝上獲得重大突破，兼具增材制造的復雜結(jié)構(gòu)、無模、輕量化優(yōu)點和傳統(tǒng)鍛造零件的高品質(zhì)。產(chǎn)品性能獲權(quán)威機構(gòu)測試認證和用戶充分肯定：國際3D打印權(quán)威白皮書Wohlers Report評價“發(fā)明了新穎的鑄鍛銑復合增材制造技術(shù)”；國際電弧成形先驅(qū)Cranfield大學評價“原位軋制改善微觀組織性能、形貌、應力、變形”；應用單位認為“制造周期僅為傳統(tǒng)方式的1/3，性能超過鍛件”；成果鑒定“整體技術(shù)居國際領(lǐng)先水平”。

成果獲得國內(nèi)外發(fā)明專利授權(quán)42項（含美國專利US 9302338 B2），登記軟件著作權(quán)12項。該技術(shù)榮獲湖北省技術(shù)發(fā)明一等獎、日內(nèi)瓦國際發(fā)明展特別獎和金獎、英國發(fā)明展雙金獎、湖北省專利金獎、增材制造全球創(chuàng)新大賽冠軍獎等，被列入GB/T 35351-2017、GB/T 35021-2018等多項國家標準，衍生裝備通過國家科技重大專項高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備（04專項）驗收，榮登“2020年機床行業(yè)和金屬加工行業(yè)十大要聞”榜單，2020年被國家商務(wù)部、科技部列為通用設(shè)備制造業(yè)限制出口技術(shù)（編號183506X）。

截止目前，團隊已經(jīng)建立了包括設(shè)計、材料、工藝、軟件、核心器件、裝備、質(zhì)量檢測、標準規(guī)范及應用技術(shù)在內(nèi)的完整的微鑄鍛銑合一智能（增材）制造技術(shù)體系，開發(fā)出一系列具備完全自主知識產(chǎn)權(quán)的鑄鍛銑一體化增材制造設(shè)備，為Airbus、GE、中國商飛、中國航空工業(yè)集團、中國航發(fā)、中國航天科技集團、中國航天科工集團、中國船舶集團、中核集團等提供民航用鈦合金承力構(gòu)件、高溫合金機匣、C919鈦合金吊掛外后接頭、某型號鈦合金關(guān)鍵承力構(gòu)件、飛機用復合材料蒙皮模具、某型號燃氣輪機過渡段、深空探測用鋁合金艙體結(jié)構(gòu)、高強鋁合金薄壁構(gòu)件、戰(zhàn)斗部用鈦合金異形薄壁殼體、無軸泵噴推進器、核電用主泵葉輪、冷弧增材制造系統(tǒng)、激光/電弧增材制造系統(tǒng)等產(chǎn)品；服務(wù)于航空、航天、動力、船舶、核電等領(lǐng)域100余家單位，為我國大型飛機、航空航天發(fā)動機、航天飛行器、船舶動力、核電工業(yè)、海洋工程等重點領(lǐng)域高端裝備的研制與生產(chǎn)提供了有力的技術(shù)保障。

該技術(shù)打破了高端裝備及其復雜大型零件制造方面存在的一系列“卡脖子”難題，高度契合國家打造“高端裝備”產(chǎn)業(yè)集群是加速實現(xiàn)“制造強國”目標和“新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)倍增計劃”的戰(zhàn)略目標。