文 | 青茶
前言说起“卡脖子”技术，大家第一反应都是光刻机、航空发动机或者芯片。
但其实，中国手里还有一项低调却关键的技术，正在悄悄改变航空航天装备制造。
这就是华中科技大学张海鸥教授团队的铸锻铣一体化金属3D打印技术，它能一次性打印出高强度钛合金零件，还能把复杂结构融进去，让传统工艺都跟不上。
美国三次高价求购都被拒，技术还被列入禁止出口清单，可见价值非凡。
这项技术到底有多厉害，它又能为中国带来怎样的优势呢？
铸锻铣一体化金属3D打印过去制造一块大型钛合金零件，像飞机主起落架支柱、火箭储箱大环件或者歼-20的大隔框，都是一个复杂又漫长的过程。
流程开启，先实施铸坯作业，继而开展开坯锻造。经数次热处理后，采用五轴机床精铣加工。此流程工序繁复，前前后后多达十几道，足见其精细与复杂。
材料利用率不到十分之一，成本高得惊人，零件价格动辄几百万甚至上千万，生产周期按月计算，废品率高得让人头疼。
此传统方式不仅耗费成本巨大，且效率极为低下，实难契合现代航空航天装备迅速迭代与批量生产之需求，亟待革新以适应发展大势。
张海鸥教授团队的铸锻铣一体化金属3D打印技术，正是在这样的背景下应运而生。
它将铸造、锻造和铣削三道工序整合在同一台设备上完成，边打印边用高频小锤冲击刚熔化的金属液，使晶粒直接被打到微米级，气孔和裂纹几乎消失，打印出的零件强度和韧性相当甚至优于传统锻件。
这样一来，过去需要十几道工序的零件，现在只需一台设备就能一次成型，大大缩短了制造周期，降低了废品率。
传统工艺采用进口激光器熔烧昂贵粉末，致使成本长期居高不下。
张海鸥团队另辟蹊径，以国产电弧为热源、普通焊丝为原料，成功实现技术突破，使成本大幅降低至原来的几十分之一。
一台设备就能顶得上整条传统锻造生产线，占地小、能耗低、不需要干脏活累活，还能打印出内部带复杂冷却通道和格构轻量化结构的零件，这是传统锻造根本无法实现的。
如今歼-20的钛合金大隔框、长征火箭储箱大环件、C919主起落架支柱以及卫星大型支架都用这套技术批量生产，国外虽然也在做金属3D打印，但大多还是打印后再锻造，两步走，性能比中国差上两代。
凭借这种技术所具备的灵活性与高性能优势，中国在大型钛合金零件制造领域成功达成了完全的自主可控，为相关产业发展筑牢根基，彰显强大的科技实力。
二十年攻坚早在1995年，张海鸥教授便投身金属3D打印研究。
起初采用激光熔粉末打印，然而打印出的零件强度欠佳、废品率颇高。
然而，面对失败他并未轻言放弃。刹那间，一个奇思妙想涌上心头：他决定将锻造工序的核心精华，直接融入到打印流程之中。
2009年，国家数控机床重大专项启动，他全力投入，将所有精力倾注到这项技术攻关上。
张海鸥偕同妻子王桂兰，还有团队学生们，十余载如一日坚守。在漫长征程中，他们历经无数次调试，亦遭遇过数不清的失败，却始终未曾放弃。
2013年，团队历经努力，终于成功制出第一批小样件。
2016年，第一台可用设备问世，2018年经过工信部鉴定，九位院士一致认为这是国际首创、国际领先的技术。
技术成果消息甫一传出，在国际航空航天领域激起千层浪。国外相关企业再也按捺不住，如过江之鲫般纷至沓来，竞相寻求技术收购合作。
据传，美国企业曾三次向张海鸥抛出橄榄枝，高价求购相关成果，出价从8亿飙升至30多亿。然而，无论对方如何利诱，张海鸥始终不为所动，坚守底线，未做分毫出让。
2020年8月，商务部和科技部将铸锻铣一体化金属3D打印关键技术列入禁止出口目录，2023年修订进一步收紧控制。
这二十多年的坚持和创新，使中国在航空航天制造领域实现真正的自主可控。
技术从初期的失败尝试，经历十几年的探索，最终成为国家战略性核心技术，这不仅是科研人员的心血，也是国家硬实力的重要体现。
每一台设备的交付、每一次零件打印成功，都是对中国航空航天自主能力的强化，也让任何外部压力和制裁难以撼动中国在这一领域的优势。
未来行业影响铸锻铣一体化金属3D打印的重要性，完全不亚于光刻机。
光刻机卡的是芯片产业，而铸锻铣一体化技术卡的是航空航天、兵器和核电核心部件。
过去全球能制造大型钛合金承力件的企业屈指可数，美国和俄罗斯长期垄断大锻模，中国曾经不得不依赖进口。
现在，中国可以随意打印任何尺寸和复杂结构的零件，内部设计自由度极高，性能稳定性更好。
国内已量产500多台套设备，最大成型尺寸达到12米×4米×3米，新一代超大设备已用于重型运载火箭整体箭体结构段打印。
技术不仅从钛合金扩展到高温合金、铝合金、钢、镁合金，而且打印速度、精度和尺寸持续提升。
国外仍在沿用激光选区熔化传统路线，完全没有意识到将锻造精华嵌入打印过程的革命性思路。
未来，新一代飞机、火箭以及核电设备的性能提升，很大程度上都依赖这项技术支撑。
拥有这项技术，中国在航空航天装备领域掌握了主动权，无论国际环境如何变化，美国即便再有钱也买不到，更无法追赶。
核心技术掌握在自己手里，才是真正的国家底气。
这也说明为什么中国严格保护这项技术，从国家战略层面保障自主可控。
随着技术持续迭代，中国在航空航天制造领域的领先优势只会越来越大，这不仅是科技创新的胜利，更是国家战略的胜利，让世界看清了科技自主的力量。
结语铸锻铣一体化金属3D打印，是中国在追求自主科技道路上最生动的例子。
此项技术堪称卓越，成功攻克大型钛合金零件制造瓶颈，令传统工艺难以企及。更重要的是，它助力中国在航空航天、兵器及核电装备领域牢牢掌握绝对主动权。
美国三次高价求购都被拒，足以证明其战略价值不可估量。
随着设备不断量产，技术不断升级，中国在这一领域的领先优势只会愈发明显。自主创新带来的不仅是科研成果，更是国家硬实力和战略底气。
未来，中国装备制造业将在这项技术支撑下不断迈向新高度，让世界见识到真正的科技自主力量。
比尔盖茨曾经预言过：美国对中国的封锁只会起到完全相反的效果。
如今比尔盖茨的预言果然成真了！从某种程度上来讲，如果没有美国的打压，中国科技的崛起也不会这么迅速！
