光刻机出口最新消息(美企3次高价求购被拒)

在全球进入飞速发展的如今,想要成为强国,除了有强大的军事能力之外,科学技术也是必不可少的。

“落后就要挨打”,这是最为赤裸的现实。

也正是因为如此,无论是曾经山河动荡之时,还是如今国泰民安之际,都有无数科研工作者在背后默默奉献着自己的智慧力量。

说到张海鸥教授,许多人都会觉得十分陌生,然而,就是这样一位低调的教授,却是我国“金属3D打印”技术领域的领军人物。

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科研工作者

2020年8月,中国商务部和科技部最新拟定的《中国禁止出口限制出口技术目录》中,便有“铸锻铣一体化金属3D打印技术”。

由此可见,该项技术对于国家发展,有着怎样重要的作用。

那么,这个不亚于光刻机的技术,到底有多牛呢?

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张海鸥

弯道超车

尽管人们对于“3D打印”这个概念,是近几年才有了普遍认知,但事实上,早在1986年时,便已经有了3D打印这个概念。

所谓的3D打印,实际上是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式,来构造物体的快速成型技术。

最早研究出这种技术的,是美国科学家查克·赫尔。

1986年,世界上第一台商业3D打印机横空出世,对于美国而言,这无疑是一个重大利好消息。经过多年的研发、调整,2005年,市场上有个高清晰彩色3D打印机Spectrum Z510,由唯一获有该项技术授权的美国ZCorp公司,成功研发。

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3D打印

该项技术当时领先于全球,被应用于诸多领域之中。但是,这项技术在当时,并没有被公开化。毕竟,美国对于“技术封锁”上,向来是全球领先的。

2010年11月,美国再次领先全球,打造出了第一辆,由3D打印而成的汽车Urbee。

次年,美国又率先发布了全球第一款3D打印比基尼。

而后,英国研究人员不甘示弱,于2011年7月,紧随其后研发出了世界上第一台3D巧克力打印机。而后开始英国开始“弯道超车”,并且取得了相当不错的成绩。

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3D巧克力打印机

2011年8月,英国南安普敦大学工程师们,经过长期研发,开发出了全球第一架3D打印飞机。2012年11月,苏格兰科学家们再得一分,利用人体细胞首次使用3D打印机,打印出了人造肝脏组织。

直到此时,美国与英国,仍是3D打印技术方面的佼佼者。

2018年,俄罗斯突破技术瓶颈,在零重力下,利用国际空间上的3D生物打印机,成功打印出了实验鼠的甲状腺。

2019年4月15日,以色列特拉维夫大学研究人员,再次缔造奇迹,利用病人自身组织为原材料,打印出了全球首颗拥有细胞、血管、心事和心房的3D打印心脏。

可以想象,完全成熟的3D打印技术,将会像我国神话故事《神笔马良》的“神笔”,在民生、军事、医疗等体系,都有着极高的作用价值。

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3D生物打印机

然而,我们可以发现,在诸多3D打印技术的发展史中,却并没有我国的一席之地。但是,这并不影响我国的后来者居上。

在国外势力的层层技术封锁之下,我国想要在3D打印技术方面有所突破,是一件十分艰难的事情。

然而,国人最不怕的便是困难。“困难是弹簧,你弱它就强”,越是有难度的事情,便越能激发国人的进取之心。

主要研究金属及FGM零件增材制造、新材料制备成型加工一体化、机器人成型等方面的张海鸥教授,便带领研发团队,耗时12年,突破了技术难题,使我国在3D打印技术方面,实现了“弯道超车”。

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张海鸥

后来者居上

2012年,这一年发生了许多大事,而有一件老百姓们不太关注的事情,也悄然发生。

这一年,由张海鸥教授团队发明的金属3D打印技术——智能微铸锻铣技术,也就是在3D打印中同步复合锻打技术,成功应用于一台设备。

2016年,由张海鸥教授团队发明的首台世界上最大锻件(16㎡)的3D打印设备,成功打印出了世界上第一批可以实际应用的3D金属打印技术锻件。

这扭转了之前3D打印技术,在实际应用上,名声大过实力的微妙局势。

这意味着,曾经铸锻焊铣分离、流程长、需大型铸锻削设备、耗资源重污染、复杂件无法正义制造的传统制造业难题,有了解决方式。

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张海鸥

这些话说来轻巧,大家无法直观地对其有所感受。那不妨举个例子,传统3D打印技术,就像是只能将菜炒熟的厨师。而智能微铸锻洗3D金属打印技术,则是可以在其他厨师做蛋炒饭的时间内,做出一桌满汉全席的超顶尖大厨。

曾经3D打印无锻造而难得锻件的世界难题,最终因为张海鸥教授研发团队,得到了解决。

而这项升级版3D金属打印技术研发出来之前,我国曾经被美、日、德等国,在制造业核心技术上桎梏的十分艰难。

作为一个工业生产大国,我国在低端数控机床的市场当中,占据了80%以上的市场份额,然而,高端机床上,我国却处处受制于人。

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3D打印

根据数据显示,2018年时,我国94%的高端机床,都是依赖于国外进口。而国外对于向我国出口高端数控机床,一直有着诸多限制。

这一点很好理解,一旦有了趁手的“武器”,我国便更加容易在高端制造业上获取成绩。

而我国一旦在此方面飞速发展,必然会较如今形式更上一层楼,而这,却是其他国家所不愿看到的。

因此,张海鸥教授研发团队,在3D金属打印技术上的重大突破,对于我国而言,是有着极为正面的利好作用的。

不同于以往只能应用于一些玩具等,实用性低的3D金属打印技术,铸锻铣一体化3D打印技术的实用性极强。

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张海鸥

曾经难以通过3D打印技术,制造出来的精密零件,在有了这项技术后,有了更简单、迅速的制造方式。

与此同时,该项技术还结合了超细等轴晶工艺,这可以保障生产出的产品质量,几近于百分百合格率。

极高的韧性、耐磨性、延展性等,更是使得使用该技术生产出来的零件,有着更强的实用性和更长的使用时间。如此高质量的零件,在应用于重要项目领域的时候,优势变得尤为突出。

无论是高铁、飞机还是火箭,曾经无法通过3D金属打印技术制造的零件,在该项技术研发成功后,都有了更好、更快的生产方式。

铁路关键部件辙叉与重载超长导轨、大飞机C919承力件、超高压耐腐蚀高精度异型壳体、碳钢发动机过渡段,这些曾经耗时耗力的部件,都有了更快的生产方式。也正是因为清楚该项技术有多高的实用价值,美国终于“坐不住”了。

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张海鸥

意义重大

没有技术就要受制于人,这一点在诸多实时报道中,便可窥见一斑。

华为作为国企中的领军人物,便数次遭到美国的技术封锁。美国曾试图,通过全面封锁华为的芯片供应链,达到钳制华为发展和我国经济等险恶目的。

美国曾放言,只要是使用了美国软件或者设备的公司,哪怕只是一颗螺丝,想要向华为提供芯片,都要向美国申请许可证。当然,华为没有因为这样的技术封锁而停滞不前,中国科技力量,在一次次封锁中,不断地成长变强。

但是,我们无法否认的是,我国芯片制造业的发展受限,很大一部分原因源于,我国在独立研发、制造高尖端芯片制造核心装备——光刻机上的技术瓶颈。

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芯片

某种意义上而言,谁拥有高尖端光刻机制造技术,谁在芯片领域,便有着堪称“行业龙头”的地位。而这,也导致了我国一度在芯片制造业上处于被动局面。

而美国对于我国的技术封锁,可不仅仅是局限于芯片。

但是,如今我国智能微铸锻铣3D金属打印技术横空出世,却成功扭转了我国在制造业上的颓势,堪称我国制造业“王炸”。

尽管两项技术应用领域有所不同,但是,在如今全球制造业上,却拥有着同样至关重要的地位。有了该项技术,我国在诸如军事、航空等工业制造方面,做到了“更快、更强”,一跃进入世界领先行列。

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芯片

正因如此,该项3D打印技术,被称为“中国机床之光”,是我国制造业弯道超车至关重要的一环。因此,其与被称为“半导体工业皇冠上的明珠”的光刻机,重要性不相上下。

美国航空发动机制造商,3次前往我国,想要高价购买拥有该项技术的3D打印设备。

然而,这一次,它们的精明算盘,注定打不响了。

美国航空发动机制造商,不惜许诺重金“三顾茅庐”,其根本目的,不仅仅是为了其之后更好、更快的效率生产,更是为了有机会能够剽窃该项世界领先的制造业核心技术,将其占为己有。

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3D打印

曾经在数控机床技术上领先于我国,对我国进行了诸多封锁限制的国家,如今却妄图染指我国独立研发的新技术,这是极为讽刺的。都说“科学无国界”,但是,科学家却都有自己的祖国。

张海鸥教授身为一名中国人,在巨大的利益诱惑面前,没有半分的动摇和迟疑。

因此,张海鸥教授坚定拒绝出售该项技术、设备,而后国家更是将该项技术列入了“禁止出口目录”之中。

由于该项技术的保密性极高,我们无法得到确切的数据支持,来讲述该项技术的整个研发和生产流程。但是,从已公布内容中,我们可以得知,该项技术的应用十分广泛。

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数控机床

无论是金属3D打印锻件业务,还是开发电弧/等离子弧/激光大型金属3D打印装备业务上,该项技术的优势都更为明显。

性能最好、效率最高、成本最低、节能绿色,是该项技术最为显著的特征。

相比于传统锻造工艺,该项技术在生产周期可缩短75%以上,降低耗材量50%以上,生产能力提高100%以上,能耗降低90%以上。

从我国历年来不断缔造的世界奇迹中,我们不难看出,我国已经逐渐具备了“反向封锁”的实力,而这,是无数科研人员日以继日研发所带来的美好果实。


参考资料

3D打印锻件智能制造技术 ——微铸锻铣一体化制造技术

华中科技大学主页平台管理系统 张海鸥--中文主页--首页

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