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“高端領域重點突破和傳統(tǒng)產業(yè)轉型升級”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計、材料、工藝、軟件、核心器件及產品復合制造方面的經驗耦合，集成國產數(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權，是武漢天昱核心技術—“金屬3D'微鑄鍛'技術”產業(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，反饋調節(jié)響應效率更高，裝備運行更穩(wěn)定。

• 產品覆蓋范圍更廣
  

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、提質是快速制造技術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短流程制造，砥礪奮進，先后開發(fā)了具有完全自主知識產權的大型微鑄鍛復合增材制造設備（一代）、單側龍門復合增材制造裝備（二代）、雙側龍門復合增材制造裝備（二代）、微鑄鍛復合掛架設備（二代）、小型全剛性惰性氣氛保護微鑄鍛復合增材制造設備（三代）等系列化工程化大型增材制造設備。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驗。TY4000L的亮相，是武漢天昱核心技術產業(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)明的多場調控激光/電弧微鑄鍛銑一體化智能制造高性能大型金屬構件技術(簡稱“智能微鑄鍛”技術)，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，將金屬增材-等材-減材制造合三為一，可用一臺設備制造鍛件級零件，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。

該技術全面提高制件強度、韌性、疲勞壽命及可靠性，變革了國內外鑄鍛分離的傳統(tǒng)制造模式，屬于顛覆性創(chuàng)新與領跑國際的先進制造技術，在低成本、高效率成形高性能大型復雜零件關鍵技術與工藝上獲得重大突破，兼具增材制造的復雜結構、無模、輕量化優(yōu)點和傳統(tǒng)鍛造零件的高品質。產品性能獲權威機構測試認證和用戶充分肯定：國際3D打印權威白皮書Wohlers Report評價“發(fā)明了新穎的鑄鍛銑復合增材制造技術”；國際電弧成形先驅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“整體技術居國際領先水平”。

成果獲得國內外發(fā)明專利授權42項（含美國專利US 9302338 B2），登記軟件著作權12項。該技術榮獲湖北省技術發(fā)明一等獎、日內瓦國際發(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年被國家商務部、科技部列為通用設備制造業(yè)限制出口技術（編號183506X）。

截止目前，團隊已經建立了包括設計、材料、工藝、軟件、核心器件、裝備、質量檢測、標準規(guī)范及應用技術在內的完整的微鑄鍛銑合一智能（增材）制造技術體系，開發(fā)出一系列具備完全自主知識產權的鑄鍛銑一體化增材制造設備，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件、高溫合金機匣、C919鈦合金吊掛外后接頭、某型號鈦合金關鍵承力構件、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構、高強鋁合金薄壁構件、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)等產品；服務于航空、航天、動力、船舶、核電等領域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)、海洋工程等重點領域高端裝備的研制與生產提供了有力的技術保障。

該技術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”產業(yè)集群是加速實現(xiàn)“制造強國”目標和“新興戰(zhàn)略性產業(yè)倍增計劃”的戰(zhàn)略目標。