用全球最受关注的新兴技术之一的3D打印，将新型结构材料钛合金一次打印成型，并且能打印出国内最大的钛合金结构件，这个高科技企业就是航天海鹰(哈尔滨)钛业有限公司(简称海鹰哈钛)。“习近平总书记在黑龙江考察调研时提出要培育壮大‘新字号’，要发展新产业新产品，培育增长新动力。我们就是这样的‘新字号’企业，目前正加快产业化步伐。”海鹰哈钛党委书记肖波如是说。
其实，用3D打印技术制造钛合金结构件，只是海鹰哈钛的产品之一。该公司隶属于中国航天科工集团第三研究院，凭借航天三院钛合金精密铸造、钛合金精密塑性成型、钛合金粉末成形、钛合金增材制造、钛合金机械加工五大领域的技术优势，2013年在哈尔滨科技创新城建立哈尔滨航天高技术创新产业园钛产业园，走上了产业化之路。2015年下半年，该公司边建设边生产，目前主要生产钛合金产品几十种，其中独家生产的大型钛合金部件十几种，预计今年主营业务收入将达14000万元。
加速产业化进程
日前，记者来到哈尔滨航天高技术创新产业园钛产业园。在钛合金精密铸造中心生产现场，一名工作人员往操作系统中输入钛合金模具加工程序，一个黄色的庞然大物接收到指令后扭动着身躯，用修长的手臂从自动转载站中拿起一个组好的蜡模，一番操作后，将形成钛合金模具，可以制作指定形状的钛合金产品。“整个车间现代化程度是国内一流的，仅需2名工作人员，可代替过去100人的劳动力，既节省成本还能提高产品质量。”海鹰哈钛钛合金精密铸造中心副主任周志兵告诉记者。
“我们公司是对航天航空用钛合金特种工艺项目进行成果产业化，在钛合金新技术、新工艺的基础上，形成铸造、塑性、机加一体化的技术整合，达到部件交付一体化，利用产品的高技术、高效率、高可靠性和低成本性提高企业竞争力。”肖波介绍，2015年该公司就推出了多个产业化产品，主要产品有盒体、支撑壳体、支架及内外壳体等铸造零部件及3D打印钛合金框架等，其中制造的大尺寸薄壁高温钛合金框架、导流型面体零件为国内最大尺寸薄壁钛合金整体铸件。
努力将产品做到最优
拥有成熟的铸造和塑性成形技术及工艺，就可以批量生产高端钛合金产品吗？“不是那么简单的。”海鹰哈钛经营规划部的张诗林说，“我们承接的研制任务不是定型产品，针对每个产品的自身特点，都要分析任务的内部结构特性及功能特性，再确定最后的工艺流程。”张诗林说，2014年建设期间，公司接到一项重点任务，制造大型复杂薄壁钛合金铸件，因为该铸件自身具有较大面积的异形薄壁腹板和变截面壁板等复杂结构的特点，且铸件尺寸精度和重量控制十分严格，故其铸造工艺在铸件完整成形和尺寸精确控制等方面难度巨大，为此该公司成立了专项研发团队。团队经过多次工艺优化调整，最终通过采用特种熔炼浇铸工艺，实现了大型复杂薄壁钛合金铸件一次浇铸成功。“目前我们的最大薄壁铸件成型技术在国内处于领先地位，没人比我们做得大！”张诗林引以为傲地说。
在产业园内，记者看到，这里引进了全国最大的电子束熔融快速成型系统，全国最大热等静压机等多个“全国最大”设备。其中，全国最大的电子束熔融快速成型系统的明显优势就是能够在产品的每一层加工过程中对零件进行循环热处理，释放零件的热应力从而保证产品的形状稳定。以复杂薄壁的产品制造为例，传统加工方式只能靠单一的机械加工制造该种产品，存在着加工时间长、材料消耗大等局限性。而该公司以电子束熔融快速成型系统制造的3D打印毛坯件，再对毛坯件进行少量的机械加工，成功地制造出了产品，制造周期由半年缩短为3个月，更为重要的是产品强度和塑性指标远远超过国家标准，在产品试验时做到了一次研制成功。
向高端钛合金产品研发制造基地迈进
“对于铸造来讲，工序复杂、加工难度较大，所以用3D打印技术实现一次成型是首选。我们的钛合金电子束3D打印的一体化和复杂框架部件，目前已投入应用，是航天航空领域3D打印钛合金零部件应用的突破。”肖波说，由于钛金属具有强度高、耐腐性强、生物兼容性好等特点，所以现在被广泛应用于航空航天设备制造、环保、化工、海洋工程、生物医疗等领域。在3D打印方面，该公司掌握了球形微细粉末制造和3D高精度打印成形等核心技术，并预期为航空航天应用研制并提供定制化产品。
航天航空需要推动轻量化进程，高端钛合金产品以其自身优越性备受青睐。在做好航天航空产品的同时，海鹰哈钛积极拓展民品，据悉，该公司明年将涉足海洋工程，通过热压成型技术为中海油制造微通道换热器；生物医疗方面，通过医用造影测量患者需要替代的骨骼组织数据或牙齿数据后，以钛合金为原料，用3D打印技术“印”出所需关节和牙齿；在体育器材等领域也将有更大突破。
据了解，海鹰哈钛项目二期将在扩大原有生产线和研发中心的同时，建设高品质特种钛锭制造中心、高品质钛合金管型材制造中心、钛合金制造技术重点实验室，成为东北最大的钛合金产业园，预计2017年建成。海鹰哈钛将通过持续研发工作，将公司由传统零部件制造企业向提供成套装备制造和整体技术解决服务的高技术企业发展，打造成为国内领先、国际先进的、业内知名的高端钛合金产品研发制造基地。
