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轮到中国卡脖子了!该技术被列入禁止出口清单,美国3次求购遭拒

说起卡脖子技术,很多人第一反应都是光刻机、航空发动机和芯片,好像科技的顶端就只有这些。但实际上,中国手里还有一项低调却关

说起卡脖子技术,很多人第一反应都是光刻机、航空发动机和芯片,好像科技的顶端就只有这些。

但实际上,中国手里还有一项低调却关键的王牌技术,让美国都坐立不安,那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。

可能有人会说,3D打印不新鲜啊,现在很多地方都在用。但要说明白,普通3D打印做出来的金属零件,大多只能当模型,没法用在飞机、火箭这种要求极高的装备上。而张海鸥团队的这项技术,硬是把“打印”和“锻造”结合起来,解决了大问题。

更关键的是,它不仅能用在国防、航空航天这些高端领域,未来还会走进咱们的日常生活,带来实实在在的改变。

不是普通的3D打印:能直接做出“国之重器”的核心零件

先给大家说清楚,这项技术到底特殊在哪。咱们平时听说的金属3D打印,大多是用激光把金属粉末熔化后堆积起来,这样做出来的零件,内部容易有小孔、裂纹,强度不够。要是装在飞机、火箭上,稍微受力就可能出大问题,所以根本没法用。

张海鸥团队的想法很直接:既然打印出来的零件强度不够,那能不能在打印的时候就给它“锻打”一下?

要知道,传统的金属零件要结实,都得经过锻造,就像打铁一样,反复捶打才能让金属更致密、强度更高。但以前没人想过把“打印”和“锻造”放在一台设备上完成,因为两者的节奏、温度都不好协调。

团队花了十几年时间,终于解决了这个难题。他们研发的设备,一边用国产电弧把普通的金属焊丝熔化,像挤牙膏一样一点点堆积成型,另一边装了个高频微锻锤,趁着熔化的金属还没冷却,就反复轻轻捶打。

这样一来,零件内部的小孔、裂纹都被捶没了,金属的晶粒也变得特别细,强度比传统工艺做出来的还高。

更厉害的是,用这项技术做零件,不用复杂的生产线,一台设备就能搞定。以前做一个火箭上的大型钛合金零件,要经过浇筑、锻造、切削等十几道工序,花好几个月,材料浪费得厉害,一百斤原材料最后可能只剩十几斤能用。现在用这项技术,几天就能做好,材料利用率能达到90%以上,成本一下子降了很多。

科研攻关有多难?十几年泡在实验室,还得自己造“关键部件”

这项技术不是一天两天搞出来的,张海鸥团队前前后后花了二十年时间,中间遇到的困难不计其数。早在上世纪90年代,张海鸥就开始研究金属3D打印,一开始走的是激光熔化粉末的路子,做出来的零件强度不够,报废了一大堆,花的经费也打了水漂。

最困难的时候,团队连实验室都很简陋,夏天没有空调,科研人员围着高温的设备调试,浑身都是汗。后来他们想到“边打印边锻打”的思路,可市面上根本没有能满足要求的微锻锤,怎么办?

团队只能自己动手设计、制造。微锻锤要在几毫秒内完成一次捶打,还得和打印的节奏完全同步,稍微差一点就前功尽弃。

张海鸥教授的妻子王桂兰也是团队的核心成员,夫妻俩天天泡在实验室,有时候为了调试一个参数,连续好几天不回家。

有一次,设备的微锻锤突然出了故障,团队里的年轻人急得直哭,张海鸥亲自上阵,带着大家一点点排查,花了三天三夜才修好。

就这样,从2009年国家给了专项支持,到2016年第一台可用设备问世,再到2018年通过工信部的权威鉴定,团队熬了十几年,才把这项技术真正做成功。

美国为啥急着求购?因为他们自己搞不出来,还急需用

这项技术一成功,很快就传到了国外,最先着急的就是美国的航空防务公司。要知道,美国在航空航天领域一直领先,但他们制造大型金属零件,还是用的传统工艺,又慢又浪费,成本还高。

当他们听说中国有了这么一项技术,还能批量生产火箭、战斗机的核心零件,立马就坐不住了。

2018年,美国一家知名的航空防务公司专门派人来中国,找到张海鸥团队,想把核心技术买走。

张海鸥当场就拒绝了,他说:“这项技术是我们团队为国家研发的,是国家的战略资产,多少钱都不卖。”

第一次被拒后,美国公司又想来“变通”,提出不买技术,只要求在航空领域用一用,还承诺给团队核心成员办美国绿卡,出价涨到了15亿。王桂兰直接回怼:“我们当年放弃国外的高薪回国,就是想让核心技术掌握在中国人手里,现在更不可能妥协。”

到了2019年底,美国公司第三次上门,出价直接涨到30亿,还想通过外交渠道施压,说要是不合作,可能会影响中美在高端制造领域的交流。但不管他们怎么说、怎么加价,团队始终没松口。因为大家都清楚,这项技术一旦外流,不仅会让咱们失去技术优势,还可能影响国家的国防安全。

国家为啥禁止出口?不止是技术领先,更要守住产业主动权

2020年,国家商务部和科技部联合发布公告,直接把铸锻铣一体化金属3D打印关键技术列入了禁止出口清单。

2023年修订清单的时候,管控得更严了,连核心工艺参数、设备设计图纸都不让外流。很多人问,不就是一项制造技术吗,为啥管得这么严?

其实道理很简单,这项技术关系到太多关键领域。飞机、火箭、战斗机、核电设备的核心零件,都能用它来制造。

以前这些零件的制造技术被美国、俄罗斯垄断,咱们要造这些装备,就得看别人脸色。现在咱们自己掌握了这项技术,不仅不用再进口,还能批量生产,甚至做得更好、更便宜。

更重要的是,这项技术能带动一整个产业链的发展。比如设备里的高频微锻锤、国产电弧发生器,都是咱们自己造的,相关的企业也跟着发展起来了。

现在国内已经有五百多台套这种设备在使用,带动了不少就业,也让咱们在高端装备制造领域有了更多主动权。国家禁止它出口,就是为了守住这份主动权,不让国外轻易赶上。

不止服务国防:未来会走进医院、工地,改变普通人的生活

可能有人觉得,这种高端技术离咱们普通人太远了。其实不然,现在这项技术已经开始往民生领域延伸,未来会给咱们的生活带来很多改变。

比如在医疗领域,现在很多骨科植入件,比如人工关节,都是批量生产的,不一定完全适配每个人的骨骼。用这项技术,就能根据患者的骨骼形状,精准打印出适配的关节,而且强度足够,使用寿命更长。

在建筑领域,一些大型桥梁、场馆的复杂金属构件,用传统工艺制造难度大、成本高,用铸锻铣一体化技术就能轻松搞定,还能减少材料浪费,让建筑更安全、更耐用。

还有汽车制造领域,未来一些高端汽车的发动机零件、底盘构件,都可能用这项技术生产,不仅能减轻汽车重量、降低油耗,还能提高安全性。

现在,张海鸥团队还在继续升级这项技术,新一代的设备已经能打印12米长的大型零件,正在用于重型运载火箭的制造。

团队里的很多学生,毕业后都留在了国内的相关企业,把这项技术推广到更多地方。可以说,这项技术不仅是国家的“战略宝贝”,更是未来改变咱们生活的“潜力股”。

核心技术自主,才是真的有底气

这些年,咱们总听到“卡脖子”这个词,光刻机、高端芯片这些领域,咱们确实还在追赶。但张海鸥团队的这项技术告诉我们,只要咱们坚持自主研发,就能在一些领域实现突破,甚至反过来让别人求着咱们。

从张海鸥团队二十年的坚守就能看出来,核心技术不是靠买、靠求能得来的,得靠科研人员的执着和付出,靠国家的支持和投入。现在,越来越多的科研团队在各个领域攻关,越来越多的核心技术被咱们掌握,这就是咱们国家的硬实力。

未来,随着更多像铸锻铣一体化这样的技术落地应用,咱们的制造业会越来越强,生活也会越来越方便。而这一切的基础,就是把核心技术牢牢握在自己手里,不用看别人的脸色,这才是真正的底气。