全球唯一铸锻铣一体化3D打印数控机床，为何美企三次求购都被拒？

3D打印(3DP)即快速成型技术的一种，又称增材制造 [1] ，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。

众所周知，高档数控系统结构紧凑，高度集成于一体的数控单元，操作面板，机床操作面板和输入输出单元机床调试配置数据少，系统与机床匹配更快速、更容易简单而友好的编程界面，保证了生产的快速运行，优化了机床的使用。

数控系统是数字控制系统的简称，英文名称为(Numerical Control System)，根据计算机存储器中存储的控制程序，执行部分或全部数值控制功能，并配有接口电路和伺服驱动装置的专用计算机系统。通过利用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制，它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和开关量。

高档数控机床是“工业之母”，与一个国家的制造业发展紧密相关。目前，我国高档数控机床正被外资垄断，到2018年，在这一领域的国产化率仅为6%。经过不断探索，我国在部分顶尖高档数控机床上，实现了全球领先。

目前，我国目前是全球唯一拥有铸锻铣一体化3D打印数控机床及技术的国家。这项独一无二的技术由华中科技大学张海鸥教授带头研发而成，具有自主知识产权。

为了攻克这一难题，张海鸥及其团队努力了11年的时间。张海鸥团队另一核心成员王桂兰教授，是张海鸥的妻子，两人全身心投入这项科研中。

“我们一直认为，唯有创新才有未来，跟在别人后面是不会有太大出路的。”今年60岁的张海鸥，早年留学日本，1998年被引进到华中科技大学，致力于高效低成本无模快速制造技术研究。2002年起主攻金属3D打印，当时国内外的3D金属打印主要以激光、电子束为热源，张海鸥另辟蹊径，采用等离子束为热源，使得成本更低、效率更高。张海鸥带领团队反复实验，在金属3D打印中复合了铣削，边打印边进行机械加工，解决了上述难题，一举获得国家发明专利。

华中科技大学机械学院张海鸥团队承担的 “高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项进入验收阶段。团队成功研发出拥有自主知识产权的世界首台铸锻铣一体化3D打印数控机床,实现了连续铸锻同步工艺，被《中国制造 2025》列入“加快突破的战略必争领域”。

微铸锻铣复合增材制造技术被重点服务于航空航天、核电工业、船舶海工、高速铁路等支柱产业。目前基于铸锻铣一体化金属3D打印关键技术，张海鸥团队已经可以成功打印出时速600公里及以上磁浮列车悬浮架关键支撑部件。

2019年2月，武汉天昱智能制造有限公司、武汉重型集团有限公司、华中数控股份有限公司等单位共同申报了 2019 年度“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项。基于该专项，张海鸥团队开创性地采用微铸、微锻、铣、磨在一台数控机床上同工位集成，促进了具有自主知识产权、不受制于人的国产数控复合制造装备和数控系统的产业化发展。

2020年4月14日，湖北省机械工程学会召开了由华中科技大学完成的“金属锻件微铸锻原位复合增材制造技术与装备”科技成果鉴定会。经质询和讨论，鉴定委员会认为:该项目整体技术居于国际领先水平。

近年来，团队相继成功打印出大型飞机航空发动机的高温合金机匣、铝合金机匣、钛合金叶轮等高端装备构件。提升了相关领域对国产数控复合制造装备的信赖程度，促进了我国大型先进飞机发动机自主研制的跨越式发展，有望成为航空制造领域早日全面实现“中国心”的破题之术。

由于缺少锻造环节，3D打印虽然发展已有几十年，但性能、可靠性还都很逊色，在高端制件领域根本无法使用。在航空发动机领域，铸锻铣一体化3D打印数控机床将大展身手，为提升国产飞机自主化程度而努力。

我国这一设备的突破，引起了全世界的关注。美国飞机制造商曾三次出高价向张海鸥求购这一技术，但均被他断然拒绝。

“铸锻铣一体化金属3D打印”技术所特有的组织通体细晶和基体高强韧等优势，可为未来超高速、长寿命地面交通装备制造提供全新方案，是关系到基础制造产业安全与国家战略安全。因此商务部、科技部调整发布《中国禁止出口限制出口技术目录》，铸锻铣一体化金属3D打印技术被列入限制出口目录。

如此重要的技术，中国人自然要牢牢掌握在自己的手中。当前，实现铸锻铣一体化3D打印技术全面应用，是张海鸥、王桂兰夫妇如今最大的愿望。

即使在全球一体化的今天，欧美等西方国家和日本仍对中国实行关键设备和数控系统出口限制和监督使用，并且越发严格。振兴民族产业，提升国产数控复合制造装备整体竞争力势在必行。

张海鸥透露，自从发明技术被列入出口限制后，想跟团队合力进行技术应用推广的国内投资人也多了起来。“毕竟，这是国外没有的中国原创发明。我们也迫切希望能够有更多的中国人参与进来，一起把铸锻铣金属3D打印技术推向大范围的应用，让中国在突破复杂大型零件制造的核心难题方面，从先进到领先，并能保持持续领先。”

作为国外没有的中国原创发明，需要更多的中国人参与进来，云展联盟与各企业携手共同把铸锻铣金属3D打印技术推向大范围的应用，让中国在突破复杂大型零件制造的核心难题方面，从先进到领先，并能保持持续领先。