在不久前剛剛于人民大會堂落幕的由中共中央、國務院組織召開的2012年度國家科學技術獎勵大會上，北京航空航天大學材料科學與工程學院王華明教授憑借激光增材技術（Additive Manufacturing）榮獲國家技術發(fā)明一等獎，國家主席胡錦濤在大會上親自為其頒發(fā)獎勵證書。

     “一束激光，有規(guī)則地在金屬材料上游走，制造出919大型客機上任意一種復雜形狀的大型零件”。王華明教授帶領他的創(chuàng)新團隊，圍繞大飛機等國家重大專項及重大裝備制造業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略需求，研制出代表著先進制造技術發(fā)展方向、在重大裝備制造中具有重大應用價值的“高性能難加工大型復雜整體關鍵構件激光直接制造技術”，使我國成為目前世界上唯一突破飛機鈦合金大型主承力結構件激光快速成形技術，并實現(xiàn)裝機應用的國家。

     據(jù)悉，在于本月19日至21日于上海新國際博覽中心召開上海國際信息化博覽會成員展之一的2013慕尼黑上海光博會（LASER World of PHOTONICS CHINA）以及第8屆國際應用激光技術中國研討會(Laser Processing Conference 2013)上, 王華明教授的這一科研成果及其核心部件大功率激光器均將集中亮相。其中王華明教授將以 “難加工金屬大型復雜構件激光直接制造：挑戰(zhàn)和進展”為題開講為我們揭開國家科技發(fā)明一等獎的神秘面紗。而同時，德國頂級科研機構弗勞恩霍夫協(xié)會激光研究所及亞琛工業(yè)大學激光所所長Reinhart Poprawe教授也將同樣以激光增材制造為題，介紹德國在這一領域的最新研究成果。而中德專家的研究對于汽車、航空航天、生物醫(yī)療、工業(yè)制造等各行業(yè)高端制造業(yè)的發(fā)展有著重要價值。

      飛機鈦合金大型關鍵構件的傳統(tǒng)制造方法是鍛造和機械加工。F22戰(zhàn)斗機的鈦框，面積5.53平方米，而傳統(tǒng)3萬噸水壓機模鍛件只能達到0.8平方米，8萬噸也只能能達到4.5平方米。 而8萬噸水壓機的投入就超過10個億，整個工序下來，耗時費力，總花費會高達幾十億元，光大型模具的加工就要用一年以上的時間。模具加工出來后，再鍛造出大型結構件的毛坯，然后繼續(xù)加工各部位的細節(jié)，最后成形時幾乎90％的材料都被切削、浪費掉了。而王華明教授則走出了一條與傳統(tǒng)方法截然不同的新路子——通過計算機控制，用激光將合金粉末熔化，并跟隨激光有規(guī)則地在金屬材料上游走，逐層堆積直接“生長”，直接根據(jù)零件CAD模型一步完成大型復雜高性能金屬零部件。這項技術的特點是高性能、低成本、短周期，而且使得很多傳統(tǒng)方法不能做出的構件成為了可能。

     我國自主研發(fā)的大型客機C919機頭鈦合金主風擋整體窗框，尺寸大、形狀復雜，國內(nèi)的飛機制造廠用傳統(tǒng)方法無法做出，只有歐洲一家公司能做出來，但是光每件模具費就要價200萬美元，而交貨周期還要等兩年。2009年王華明團隊僅僅用55天時間就做出來了，零件成本還不足歐洲鍛造模具費的十分之一。如今，用王華明的“變形金剛術”制作的零件已裝上了飛機，使我國成為繼美國之后世界上第二個掌握這項技術的國家。

      王華明教授特別感謝激光科研工作者，因為激光增材制造技術的核心之一就是包括光纖激光器，半導體激光器等在內(nèi)先進的激光光源。而作為國內(nèi)激光加工及制造行業(yè)的頂級盛會，2013年慕尼黑上海光博會（LASER World of PHOTONICS CHINA）會聚了來自18個國家的539家激光行業(yè)企業(yè)。同期舉辦的第8屆國際應用激光技術中國研討會上，王華明教授攜國內(nèi)外眾多激光光源及激光加工設備制造企業(yè)，將共同為廣大用戶展示最新激光技術在汽車、航空航天、生物醫(yī)療、工業(yè)制造等高端制造業(yè)中的最新應用。廣大觀眾可以登陸www.photonicschina.cn或于3月19日-21日前往上海新國際博覽中心W1-W3館一探究竟。