輪到中國卡脖子了！該技術(shù)被列入禁止出口清單，美國3次求購遭拒

一說起“卡脖子”，大家第一反應(yīng)就是芯片、光刻機這些，以前我們總在這些地方被牽制。

但現(xiàn)在不一樣了！我國有項關(guān)鍵技術(shù)直接被列入禁止出口清單，美國來求購了三次，都被咱們拒絕了。

這技術(shù)厲害到能影響多個重要領(lǐng)域，連一向在技術(shù)上占優(yōu)勢的美國都得低頭。

到底是啥技術(shù)這么牛，能讓我們在國際技術(shù)較量中反過來掌握主動權(quán)？

把“三道工序”合成一道

傳統(tǒng)3D打印就像搭積木，一層一層堆材料，能快速做出復(fù)雜形狀的零件，但有個大問題：零件強度不夠。

因為材料堆積的時候，結(jié)合得不緊密，內(nèi)部容易有氣孔、裂縫，就像松散的積木搭的房子，不結(jié)實。

張海鷗教授團隊的這項技術(shù)，核心就是把“鑄、鍛、銑”三道工序合到一臺設(shè)備上完成。

打印的時候，一邊用高溫把金屬熔化成液體堆出形狀，一邊用高頻小錘沖擊剛?cè)刍慕饘僖?，讓金屬晶粒細化到微米級，使?nèi)部結(jié)構(gòu)變致密，氣孔和裂縫基本都能消除。

經(jīng)檢測，該技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品抗拉強度、屈服強度、塑性指標(biāo)分別超過航空標(biāo)準(zhǔn)鍛件的12.9%、31.4%、5.9%，性能優(yōu)于傳統(tǒng)工藝產(chǎn)品。

成本也是個大優(yōu)勢。傳統(tǒng)金屬3D打印要用昂貴的金屬粉末和高功率激光器，成本很高。

而這項技術(shù)用的是普通金屬焊絲，配合國產(chǎn)電弧裝置，成本直接降到傳統(tǒng)激光粉末3D打印的幾十分之一，能讓更多行業(yè)用得起。

從飛機火箭到高端制造

這項技術(shù)的應(yīng)用范圍很廣，最關(guān)鍵的就是航空航天領(lǐng)域，像戰(zhàn)斗機、火箭、大飛機上的核心零件。

比如航空發(fā)動機機匣、鈦合金承力框、火箭儲箱大環(huán)件，要求都很高，既要耐高溫、高壓，又要輕量化。

以前用傳統(tǒng)工藝做，工序多、周期長，材料利用率不到十分之一，還容易出廢品。

現(xiàn)在用這項技術(shù)，材料利用率可飆升至80%，生產(chǎn)周期大幅縮短，比如制造飛機承力框，傳統(tǒng)工藝需數(shù)月，該技術(shù)僅需一周即可完成。

據(jù)公開信息顯示，長征系列火箭、C919大飛機試制用的部分關(guān)鍵零件已采用這項技術(shù)生產(chǎn)，殲-20戰(zhàn)斗機相關(guān)關(guān)鍵零件的應(yīng)用處于技術(shù)適配驗證階段。

在高端裝備制造領(lǐng)域，該技術(shù)還成功打印出海洋深潛器、核電用鋼等眾多高端金屬鍛件。

在建筑領(lǐng)域，該技術(shù)可用于打印復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)部件，適配大型橋梁、高層建筑的特殊設(shè)計需求，相比傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)制造無需模具。

能降低成本并縮短周期，這一應(yīng)用方向已在國際金屬3D打印建筑實踐中得到驗證。

三次求購被拒

這項技術(shù)取得突破后，美國相關(guān)航空企業(yè)很快就找上門來。

他們清楚這項技術(shù)能大幅提升航空裝備性能，第一次洽談就帶來了巨額訂單和優(yōu)厚的合作條件，核心訴求是直接購買技術(shù)。

但中方團隊明確知曉，該技術(shù)關(guān)乎國家航空航天等關(guān)鍵領(lǐng)域安全，直接拒絕了這一要求。

第一次碰壁后，美國公司沒放棄，調(diào)整了策略，不直接買技術(shù)了，想搞技術(shù)合作授權(quán)，還承諾提供先進設(shè)備和技術(shù)交流機會。

但團隊還是拒絕了，明確表示這項技術(shù)關(guān)系到國家長遠發(fā)展，不能輕易對外合作。

第三次，他們又提高了經(jīng)濟條件，還提出可以用其他關(guān)鍵技術(shù)交換，想顯示誠意。

但不管怎么談，中方始終守住底線，三次求購都沒成。

2020年8月，這項技術(shù)被正式列入《中國禁止出口限制出口技術(shù)目錄》，2023年修訂該目錄時，對這項技術(shù)的控制要求更嚴(yán)了。

二十年磨一劍

這項技術(shù)不是一蹴而就的，張海鷗教授團隊花了整整二十年，80年代末，他去東京大學(xué)留學(xué)，跟著日本頂尖的制造專家學(xué)習(xí)。

一開始研究陶瓷成型，后來發(fā)現(xiàn)金屬模具制造才是工業(yè)的核心。

他大膽改進技術(shù)，把傳統(tǒng)的電弧熔射換成等離子熔射，提升了模具質(zhì)量，博士論文還拿了日本行業(yè)的大獎，外國科研人員能拿到這個獎很不容易。

導(dǎo)師十分看重他的科研能力，極力挽留他在日本發(fā)展，開出了優(yōu)厚的薪資待遇和科研條件，但他毅然拒絕。

1995年，張海鷗教授帶著31箱研究資料和妻子一同回到國內(nèi)，入職華中科技大學(xué)機械科學(xué)與工程學(xué)院，扎根于此決心搞出中國自己的高端制造技術(shù)。

當(dāng)時國內(nèi)制造業(yè)基礎(chǔ)薄弱，很多大型復(fù)雜模具都要進口。

他的研發(fā)之路很艱難，搭了個簡陋的實驗室，冬天冷得手指凍僵，夏天熱得電器跳閘，下雨還漏雨，他和妻子就在實驗室住了好幾年。

為了省錢，他們用成本低的電弧當(dāng)熱源，但電弧光對身體傷害大，張教授的眼睛常年充血，臉上皮膚掉了一層又一層，手上全是血泡。但他沒放棄，團隊一點點調(diào)試。

2013年，團隊做出第一批邊打印邊鍛打的小樣件，驗證了技術(shù)可行性。

2016年，第一臺可用的鑄鍛銑一體化設(shè)備問世，2017年，世界第一臺具有自主知識產(chǎn)權(quán)的鑄鍛銑一體化金屬3D打印新型工業(yè)母機研制成功，打印出世界上第一個3D打印鍛件。

2018年，這項技術(shù)順利通過工業(yè)和信息化部組織的技術(shù)鑒定，參與鑒定的九位院士一致認可，評價其為“國際首創(chuàng)、國際領(lǐng)先”技術(shù)。

信息來源：華科張海鷗團隊國家科技重大專項通過驗收，破解高端裝備制造“卡脖”難題

截至目前，國內(nèi)已有五百多臺套相關(guān)設(shè)備實現(xiàn)量產(chǎn)，其中最大規(guī)格的設(shè)備可打印12米×4米×3米的大型零件，該規(guī)格設(shè)備已應(yīng)用于重型運載火箭的關(guān)鍵零部件制造中。

從跟跑到領(lǐng)跑

以前在高端制造領(lǐng)域，我們大多是跟在西方國家后面追，核心技術(shù)被他們壟斷。

而鑄鍛銑一體化技術(shù)的出現(xiàn)，讓中國在金屬3D打印這個領(lǐng)域，從跟跑變成了領(lǐng)跑。

這項技術(shù)打破了國外在大型鈦合金承力件制造領(lǐng)域的長期壟斷，也讓其他國家看到了中國的科技實力。

現(xiàn)在越來越多的國家愿意和我們開展科技合作，我們在國際科技領(lǐng)域的話語權(quán)也越來越重。

更重要的是，核心技術(shù)握在自己手里，國家的安全和發(fā)展就有了保障。

就像現(xiàn)在，不管外部環(huán)境怎么變，我們在航空航天等關(guān)鍵領(lǐng)域的發(fā)展，都不會因為這項技術(shù)被卡脖子。

結(jié)語

鑄鍛銑一體化技術(shù)，只是中國科技創(chuàng)新的其中一件事情，這些年，我們在很多領(lǐng)域都實現(xiàn)了突破，靠的就是像張海鷗教授團隊這樣的科研人員，腳踏實地搞自主創(chuàng)新。

現(xiàn)在國際競爭越來越激烈，只有掌握核心技術(shù)，才能在產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)主動。

希望未來能有更多這樣的技術(shù)突破，也向每一位堅守在科研一線的人致敬，畢竟，真正的底氣，從來都是自己掙來的。