大连理工大学材料学院姚山教授试水工程轮胎模具、汽车冲压模具、船用推进器等大型复杂零件的快速制造

　　近日，记者来到大连理工大学教育部重点实验室，走近世界领先的激光3D打印机。

　　这台方方正正的庞然大物，正按照计算机的指令进行作业，激光光束快速扫描、切割，一个船舶推进器的叶片已具雏形。一直坚持3D打印技术科研攻关11年的大连理工大学材料学院姚山教授介绍，经过10多年的反复实验，他们已对该技术涉及的成型原理、材料特性、机械结构、控制系统、软件系统进行了系统论证。

　　工作人员向机器倒入铸造用的覆膜砂子，姚山说，“这种打印材料就是铸造模具所用的细砂和树脂，树脂是粘结剂。只需打印设计零件的每一层轮廓线，使轮廓线上砂子的覆膜树脂碳化失效，再按照常规方法在180℃加热炉内将打印过的砂子加热固化和处理剥离，就可以得到原型件或铸模。整个打印过程可能需要一到两天时间。”

　　据介绍，这种3D打印技术与铸造模具工艺相结合，将原本需几个月的制造流程缩短到2—3周以内。“目前其他地方的3D打印技术采用材料多为树脂，所打印出来的产品也多为小型日用品，而且耗材比较昂贵。而基于轮廓失效的激光3D打印法，无需专用定制材料，利用常用的铸造覆膜砂子作为加工原料，成本很低，使用的每吨细砂才1000多元。这种打印方法已获得两项国家发明专利。”

　　目前，姚山率领的技术开发团队正在与企业进行合作，在工程轮胎模具、汽车冲压模具、船用推进器等大型复杂零件的快速制造中进行应用。比如，跟企业进行了工程巨胎翻新模具的快速制造研究，采用逆向技术，获得轮胎花纹的计算机模型，制成小比例轮胎模具，可直接抛光后使用，避免了模具花纹面的机械加工，可为企业节约模具制造成本60%左右；与大连理工大学汽车学院合作，在两周时间内制成了具有内部随形冷却水道的热冲压模具，该模具使用传统机加工方法无法实现。

　　《 人民日报 》（ 2013年07月07日 04 版）