王华明打印大飞机

刘俊卿

中国的3D打印乱象丛生，甚至被评价为徒具其表。但中航天地激光科技有限公司董事王华明及其团队的发明，却实实在在把飞机零件的铸造时间从2～3年缩短至2～3个月。

2013年1月，王华明获得国家科技发明一等奖，为飞机打印钛合金零件。国庆前夕，中共中央政治局以实施创新驱动发展战略为题举行第九次集体学习，王华明作为“钛合金大型复杂整体构件激光成形技术”这一国内3D打印尖端技术发明人，向中央领导们讲解了国际、国内3D打印技术现状和市场运用前景。

充当中国3D打印先行者的王华明是恢复高考后的第三批大学生，一路读到博士后出站，进入北航。1992年，他成为学校第一位“洪堡学者”赴德国深造。面对国外优越的条件，王华明坚定地认为：自己是中国人，要学成归国。

王华明从事的材料科学研究，在国家科学研究、国防建设与经济建设中有着十分重要的地位。一回国，他便组建了研究团队，开始了艰难的自主创新和研究工作。十几年来，他始终围绕大飞机等国家重大专项及重大装备制造业发展的战略需求开展研究。起步的时候，他的实验室只是北航校内一个不起眼的小院子。外人对这个院子唯一的印象是：彻夜灯火通明。

中国要发展自己的大飞机，而飞机钛合金大型关键构件的传统制造方法是锻造和机械加工。整个工序下来，耗时费力，总花费高达几十亿元，光大型模具的加工就要用一年以上的时间。

王华明的梦想是，让中国飞机用上自己生产的，由激光直接制造技术制造的关键大型复杂高性能主承力构件。这一目标成为支撑他及团队十多年如一日辛苦奋战在科研第一线的动力。

从2000年开始，王华明和他的科研团队围绕大型复杂零件锻造技术，不断创新，寻求突破，用5年时间走出了一条与传统方法截然不同的新路——通过计算机控制，用激光将合金粉末熔化，并跟随激光有规则地在金属材料上游走，逐层堆积直接“生长”，直接根据零件模型一步完成大型复杂高性能金属零部件。这项技术的特点是高性能、低成本、短周期，而且使得很多传统方法不能做出的构件成为了可能。

我国自主研发的大型客机C919机头钛合金主风挡整体窗框，尺寸大、形状复杂，国内的飞机制造厂用传统方法无法做出，只有欧洲一家公司能做出来，但是光每件模具费就要价50万美元，而交货周期还要等两年。2009年王华明团队仅仅用55天时间就做出来了，零件成本还不足欧洲锻造模具费的十分之一。

2013年1月18日，国务院向“飞机钛合金大型复杂整体构件激光成形技术”颁发国家技术发明奖一等奖。目前，这一技术在我国已经投入工业化制造，使我国成为继美国之后、世界上第二个掌握飞机钛合金结构件激光快速成形及技术的国家。endprint