2017年6月，南极熊到访位于武汉的天昱智造公司（武汉天昱智能制造有限公司），并参观了其3000㎡金属3D打印厂房。厂房内，屹立着两台高达十几米的大型金属3D打印机，还有激光熔覆设备等，相当震撼。据了解，两台大型金属3D打印机为全球首创“智能微铸锻铣复合增材制造”设备，由其制造出来的金属零部件，性能质量可达到锻件水平，为12级超细晶粒，可以被称为锻造级的金属3打印。
△微铸锻铣金属3D打印机
天昱智造公司由中钢集团中钢设备有限公司控股，是一家立足金属3D 打印、金属部件修复与再制造、工业智能系统等领域，集定制生产、设备研发、技术服务于一体，以承接国家和企业重大项目为主的高新技术企业。公司以全球首创“智能微铸锻铣复合增材制造”技术与设备为基础，为用户提供锻件级别、大型金属3D打印服务。当前，公司现有设备能打印的最大尺寸为5000×2000×1500mm，涵盖小批量、打样、后处理、工艺评定、热制造过程分析、微观组织分析等。
天昱智造相关技术人员介绍，“智能微铸锻铣复合增材制造”技术和设备由公司首席科学家、华中科技大学张海鸥教授及其团队自主研发，将铸、段、铣削“三合一”，用一台设备就能生产结实、耐磨的金属产品成品，可直接应用，打破了3D打印行业存在的最大障碍，有望开启人类实验室制造大型机械的新篇章。
2017年3月份，“智能微铸锻铣复合增材制造”获第45届日内瓦国际发明展金奖和中国发明协会特别奖。早在今年1月份，空中客车（Airbus）和美国通用电气公司（GE）与天昱智造达成了合作，在科研领域展开全面的研发。业内专家认为，该项技术使我国在3D打印技术的某些领域由“跟跑”开始进入“领跑”阶段。中国3D打印虽然起步晚，处在探索的阶段，但是围绕“清华、华科、交大”形成的三足鼎立的局势，使整个行业获得巨大的加速度。
下面南极熊就来为你揭秘这项“铸锻铣合一，智能微铸锻铣复合增材制造技术”金属3D打印技术。
传统制造技术的局限性
1.铸-锻-铣分离
2.装备巨大
3.流程复杂，周期长
4.高能耗、高污染
5.材料利用率低
常规金属3D打印存在致命缺陷：一是没有经过锻造，金属抗疲劳性严重不足；二是制件性能不高，难免存在疏松、气孔和未熔合等缺陷；三是大都采用激光、电子束为热源，成本高昂。所以常规金属3D打印“中看不中用”，发展缓慢。正因如此，全球金属3D打印行业一直处在“模型制造”和展示阶段，无法进入高端应用。
而且，GE公司曾经认为：3D打印件难以达到锻件同等性能要求。但是中国却首先主导研发了“铸锻铣合一”先进技术，将引导未来智能制造技术的发展。
“智能微铸锻铣复合增材制造技术”技术原理
智能微铸锻铣复合制造技术融合3D打印、半固态快锻、柔性机器人3项重大技术，将金属铸造、锻压、铣削技术合三为一，实现3D打印锻态等轴细晶化、高均匀致密度、高强韧、形状复杂的金属锻件，全面提高制件强度、韧性、疲劳寿命及可靠性，全面解决世界性难题。
常规3D打印金属零件的过程是打印算一层，铸造算一层，锻压又一层，三者要分开依次进行，即前一个步骤完了，后一个步骤方可进行，中间还要腾出金属冷却的时间。智能微铸锻铣复合技术可以同时进行上述步骤，边铸边锻，铣削，打印完成即为成品。
铸锻复合成形 45 号钢热处理后晶粒直径约5μm，为12级超细晶粒度，传统锻件为7~8级
技术优势
高性能可靠性：发挥难成形材料极限潜能；
高效率：熔积效率 5～15kg/h至大几十kg/h；
低成本：热源及丝材为激光和粉材的1/5～1/10，能量及材料利用率高。
技术创新
1.率先提出电弧微铸轧复合直接成形高性能金属零件的方法；
2.施加微区逐步锻造机械力使熔积自由成形的半凝固/刚凝固区产生粘塑性变形；
3.面向高端部件极端服役条件和增材制造成形性。
2016年7月，张海鸥团队打印出全球第一批锻件，铁路关键部件辙叉和航空发动机重要部件过渡段。专家表示，这种新方法制件强度和塑性等性能及均匀性显著高于自由增材成形，并超过锻件水平，将为航空航天高性能关键部件的制造提供我国独创国际领先的高效率、短流程、低成本、绿色智能制造的前瞻性技术支持。
、 △45＃发动机过渡段 △45＃发动机过渡段力学性能检测结果
包括原国家航空航天部部长林宗棠在内的多位专家建议，在《中国制造2025》重大专项中列入此项技术，同时重点推动该技术与装备在航空航天、先进两机、核电、舰船、高铁等重点支柱领域的应用，让这一技术首先提高我国的制造能力与国防实力，将技术优势变为竞争实力，成为实现先进制造领域“中国梦”的国之重器、战略推手。开辟机械制造史上前所未有的绿色时代。
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