中南大學(xué)粉末冶金國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室于1989年經(jīng)國(guó)家計(jì)委批準(zhǔn)依托于中南大學(xué)進(jìn)行建設(shè)，1995年通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收并正式對(duì)外開(kāi)放運(yùn)行。實(shí)驗(yàn)室立足于服務(wù)國(guó)家重大戰(zhàn)略和經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)新材料的重大需求，為我國(guó)重點(diǎn)戰(zhàn)略提供了上百種特種粉末冶金材料，是我國(guó)粉末冶金高層次科研、人才培養(yǎng)與合作交流的綜合基地。

2015年，基于前沿增材制造新材料的研究需求，中南大學(xué)粉末冶金國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室引入了華曙高科FS271M設(shè)備——這是華曙高科發(fā)布的首款金屬增材制造設(shè)備，同時(shí)也是售出的第一臺(tái)。引入7年來(lái)，這臺(tái)設(shè)備助力該實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)了10余項(xiàng)國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金等國(guó)家項(xiàng)目，進(jìn)行了鋁合金、鈦合金、難熔金屬合金等多種類(lèi)金屬材料研發(fā)，發(fā)表增材制造相關(guān)的學(xué)術(shù)論文80余篇，在新材料科研領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展，在國(guó)際上處于先進(jìn)水平。

01

參數(shù)開(kāi)源——助力科研

中南大學(xué)粉末冶金國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室博士生導(dǎo)師陳超副教授指出，“我們通過(guò)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時(shí)進(jìn)口品牌的3D打印設(shè)備都是采用閉源系統(tǒng)，如果需開(kāi)發(fā)新材料或更改燒結(jié)參數(shù)，就必須另外支付高額的參數(shù)包購(gòu)買(mǎi)費(fèi)用，無(wú)法實(shí)現(xiàn)科研個(gè)性化。而華曙高科設(shè)備的開(kāi)源性能讓我們根據(jù)需要，選擇更多更合適的工藝參數(shù)，這也是我們決定與華曙合作的首要原因?！?/p>

2015年，中南大學(xué)粉末冶金國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室引入華曙高科首臺(tái)金屬增材制造設(shè)備FS271M，用于新材料研發(fā)項(xiàng)目。7年來(lái)，始終穩(wěn)定運(yùn)行的FS271M設(shè)備成為中南大學(xué)粉末冶金國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室科研攻關(guān)、新材料研發(fā)的“堅(jiān)實(shí)后盾”。

陳超教授（圖左）在FS271M設(shè)備前與學(xué)生討論新材料研發(fā)項(xiàng)目

首先，F(xiàn)S271M開(kāi)源參數(shù)可靈活調(diào)整，充分滿足了研發(fā)人員在研發(fā)過(guò)程中根據(jù)打印實(shí)況多次調(diào)整分層厚度、激光功率等參數(shù)的需求；

其次，F(xiàn)S271M高穩(wěn)定性確保了在多批次重復(fù)打印時(shí)成形樣件綜合性能的一致性，使新材料在強(qiáng)度、屈服度、塑性、光滑度等方面達(dá)到需求，最大程度確保了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；

第三，其光斑大小可調(diào)整，具備的精細(xì)小光斑契合了科研人員對(duì)于成形精細(xì)度的要求。

與此同時(shí)，本地化售后服務(wù)和專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)，以及華曙高科創(chuàng)始人、董事長(zhǎng)許小曙博士在增材制造領(lǐng)域深厚的技術(shù)沉淀，讓中南大學(xué)粉末冶金國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室對(duì)與華曙高科的合作充滿信心。

02

7年研發(fā)，碩果累累

一直以來(lái)，鋁合金、鈦合金等輕合金材料以其質(zhì)輕、高比強(qiáng)、抗腐蝕等優(yōu)異性能，廣泛應(yīng)用于航空航天、軌道交通、汽車(chē)等領(lǐng)域的輕量化結(jié)構(gòu)。但實(shí)際應(yīng)用于增材制造的合金種類(lèi)非常少，難以滿足承重、耐熱等復(fù)雜服役環(huán)境對(duì)合金構(gòu)件的迫切需求。因此，亟需開(kāi)發(fā)兼具良好成形性與強(qiáng)韌性的增材制造合金。

中南大學(xué)粉末冶金國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室陳超教授團(tuán)隊(duì)，在FS271M設(shè)備上開(kāi)展了一系列研究工作，在開(kāi)發(fā)增材制造高強(qiáng)耐熱合金材料難熔金屬材料方面取得重要進(jìn)展——研發(fā)的鋁合金、鈦合金、難熔金屬合金等多種類(lèi)金屬材料性能優(yōu)異，在國(guó)際上處于先進(jìn)水平，并承擔(dān)了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金等國(guó)家項(xiàng)目10余項(xiàng)，發(fā)表增材制造相關(guān)的學(xué)術(shù)論文80余篇。

中南大學(xué)粉末冶金國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與湖南湘電動(dòng)力有限公司，在FS271M設(shè)備上聯(lián)合研發(fā)一體成型鋁合金大熱流密度電機(jī)殼體

03

面向科研——升級(jí)設(shè)備

2020年，華曙高科發(fā)布了FS271M全面升級(jí)換代產(chǎn)品——FS273M, 它承襲了FS271M 的開(kāi)源和優(yōu)良品質(zhì)，增加了雙激光配置，并專(zhuān)為科研用戶開(kāi)發(fā)了大小缸配置。其中小缸進(jìn)行材料開(kāi)發(fā)，大缸進(jìn)行零件試制，左右激光光斑一大一小，光斑尺寸連續(xù)可調(diào)，不僅能幫助科研用戶降低使用成本，還能達(dá)到最佳打印效果。

“隨著近年來(lái)技術(shù)發(fā)展，3D打印已經(jīng)成為了一種不可缺少的材料加工方法，今后我們?nèi)匀挥性S多研發(fā)工作值得去探索：一方面要開(kāi)發(fā)適合3D打印的材料體系，根據(jù)3D打印技術(shù)特點(diǎn)去調(diào)整材料成分，使其更適合3D打印并獲得更優(yōu)異的性能；另一方面，多材料3D打印、梯度3D打印都是未來(lái)發(fā)展的大趨勢(shì)?！闭劶跋乱徊窖邪l(fā)方向，陳超教授表示。

未來(lái)，華曙高科將繼續(xù)與中南大學(xué)粉末冶金國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等高?？蒲杏脩艟\(chéng)合作，支持全球高校科研用戶在新材料研發(fā)等領(lǐng)域不斷深入研究，充分發(fā)揮金屬增材制造技術(shù)優(yōu)勢(shì)，提供更多技術(shù)支持，助力開(kāi)發(fā)更多具有參考價(jià)值的研究成果。