企业概况
武汉天昱智能制造有限公司(下称“武汉天昱”)成立于2015年5月28日,围绕“高端领域重点突破和传统产业转型升级”,致力于国际原创技术“高性能大型关键金属构件铸锻铣一体化复合增材制造”(ZL201010147632.2 和 US 9302338 B2)的推广应用。
规模实力
公司依托华中科技大学创形创质并行研究室进行复合增材制造核心技术联合攻关,研发团队由国内外著名高校领军人物、知名专家及高学历多层次青年人才组成,团队共有教授10余名,博士研究生10余名,硕士研究生60余名,工程技术骨干40余名,已通过ISO 9001质量管理体系认证,荣获湖北省“科技型中小企业”称号,建成武汉市“增材制造工程技术研究中心”,拥有大型智能化厂房以及国际先进的生产线。
技术突破与核心优势
技术难题与突破
通过潜心攻关,武汉天昱攻克了大型关键金属构件传统制造长流程、高能耗、高污染和常规增材制造难以兼顾高性能、高效率、高精度的世界难题,形成设计、材料、工艺、软件、核心器件、装备、质量检测、标准规范的整套系列成果,在大型飞机、航空发动机、燃气轮机、航天、船舶、先进轨道交通、核电等重大装备的研制和生产中得到应用。
该技术荣获湖北省技术发明一等奖、国家技术发明一等奖提名、日内瓦国际发明展金奖、英国发明展双金奖、湖北省专利金奖、增材制造全球创新大赛冠军奖等,被国家商务部、科技部列为限制出口技术(编号183506X)。本技术对于高可靠性轻量化高端装备的短流程绿色智能制造的产业链变革具有非常重要的战略意义。
核心理论与发展
高强韧高可靠锻件是高端装备在恶劣工况下服役性能的根本保证,其高品质短流程绿色制造技术是各强国可持续发展的战略制高点。随着高端装备轻量、可靠性需求不断强化,核心件正向大型整体化和均匀高强韧化方向发展,然而大型复杂件受限于大型锻机可锻面积,无法整体锻造,只能分块锻后拼焊,流程更长,可靠性降低;且因铸坯原始晶粒不均、锻造应力由表及里衰减而难得到均匀等轴细晶,故制造流程缩短、制件强韧性提升已近极限。新兴的增材制造技术因原理上有铸无锻,疲劳性能不及锻件。因此,现有技术未能解决大型复杂锻件制造的“卡脖子”难题,无法满足新型空天海陆装备快速制造之急需。
在国家自然科学基金、863计划、总装预研、民机重大专项、科工局重大专项、军品配套专项、04专项等持续资助下,武汉天昱首席科学家、华中科技大学张海鸥教授团队历经二十余年,首创微铸锻同步控形控性并行先进制造理论,研发微铸锻超短流程制造装备,解决了大型复杂高端零件短流程高品质制造的世界难题。微铸锻铣复合增材制造锻造压力不到传统万吨锻压机 0.01%,制造周期缩短60%、能耗减少 90%、成本降低 30%。
技术成果
2020年12月29日,由天昱智造牵头完成的国家科技重大专项(04专项)“复杂构件电弧-激光微铸锻铣磨复合制造工艺与装备”(SK201901A09-2)综合绩效评价会议,并经专家组评议,项目顺利通过综合绩效评价。项目成果之一——世界首台“铸锻铣一体化3D打印数控机床”的研发成功荣登“2020年机床行业十大要闻”榜单。
武汉天昱应用该技术开发了成套系列装备,成形尺寸达 5 m×3 m×2 m,成形效率≥1200cm3/h,尺寸精度±1mm/m,表面粗糙度 Ra≤6.3μm,创制了现有技术难以得到的无织构 12 级均匀超细等轴晶,钛合金、铝合金、高温合金、超高强钢等典型材料力学性能全面超越铸件,达到锻件水平。
产品体系与装备
截止目前,天昱智造已经开发出一系列具备完全自主知识产权的铸锻铣一体化增材制造设备。
应用市场
为Airbus、GE、中国商飞、中国航空工业集团、中国航发、中国航天科技集团、中国航天科工集团、中国船舶集团、中核集团等企业分别提供了民航用钛合金承力构件、高温合金机匣、C919钛合金吊挂外后接头、某型号钛合金关键承力构件、飞机用复合材料蒙皮模具、某型号燃气轮机过渡段、深空探测用铝合金舱体结构、高强铝合金薄壁构件、战斗部用钛合金异形薄壁壳体、无轴泵喷推进器、核电用主泵叶轮、冷弧增材制造系统、激光/电弧增材制造系统等产品;为我国大型飞机、航空航天发动机、航天飞行器、船舶动力、核电工业、海洋工程等重点领域高端装备的研制与生产提供了有力的技术保障。
经营理念与战略意义
“高性能大型关键金属构件铸锻铣一体化复合增材制造”技术破解了世界性难题,解决了困扰传统制造和常规增材制造两个领域关键技术难题,取得了多方面显著的技术效果,形成了中国创新的超短流程制造模式,将支撑我国高端装备自主研发和对西方制造的跨越式赶超,引领全球高端重型制造装备与技术的转型升级。相关成果在航空、航天、核能、舰船、海洋工程、汽车、石化、冶金等我国多项支柱产业具有通用和普适性,将创造巨大的经济与社会效益。

