张璧是国家“千人计划”专家、大连理工大学机械工程学院教授、康涅狄格大学终身教授。曾在2001—2009年任教育部湖南大学“长江学者”特聘教授、科技部“国家高效磨削工程技术研究中心”总工程师。是什么吸引张璧教授回到中国从事“千人计划”研究工作的?张璧教授满怀一腔赤子之情娓娓道来。

 

投身增减材制造研究,回国引领学科发展

 

张璧教授从事精密制造研究30多年。近年来,他将精密加工与增材制造(即3D打印)进行有机结合,形成增减材复合制造,全力以赴攻克增材制造零件精度低、质量差这一世界性难题。

3D打印技术被英国《经济学人》认为“将推动实现第三次工业革命”,并引发了美国及欧洲多个国家的研究热潮。3D打印技术大到宇宙太空、小到百姓民生,其广泛的覆盖面超乎了人们的想象。甚至连美国总统奥巴马都曾在国情咨文中提及要大力发展3D打印技术,重振美国制造业。可见3D打印技术在国际上地位之高,前景之广阔。

虽然身在美国多年,张璧教授一直心系祖国,尤其是国内的增减材复合制造研究。美国科研及实验条件固然很好,但张璧教授始终认为国内的大环境更适合新兴技术的研究与开发,国内的科研团队不断壮大,科技水平也在不断提升,因此他想将自己的一腔热血洒在祖国这片热土上,为增减材复合制造技术的发展尽其所能。张璧教授将眼光投向了3D打印技术在发动机上的应用,特别是金属材料零部件的打印制造研究。

 

重视基础研究,推动科技创新

 

在谈到其研究方向——增减材复合制造,张璧教授介绍说,“就是把精密加工与3D打印结合起来”。张璧教授十分重视基础研究,尤其是增减材复合制造中的关键科学与工艺问题。他强调说,基础研究具有纲举目张的效果,基础研究必须先行,应用研究才能跟进。

一直以来,增材制造在复杂结构零件个性化生产中具有高度的灵活性,并且在成本控制和生产效率上具有强大的优势。但是,其打印出来的零件后续加工非常困难,特别是带有内孔、内腔或内流道的复杂结构零件,甚至根本无法完成加工。因此,增材制造必须与相应的减材加工相匹配才能够相得益彰。而增减材复合制造技术充分发挥了增材快速制造复杂结构零件的优势,让增材与减材过程交替进行,共同完成零部件的加工。这项技术可望大幅度提高复杂结构零件的制造效率、精度、可加工性以及材料的利用率,降低制造周期和成本。

张璧教授作为学科主要带头人,联合国内其他相关单位的研究人员,共同研发能够将3D打印与精密加工结合起来的设备——增减材复合制造设备及其相关工艺。用这种设备以及相关工艺打印出来的将是能够完全达到精度标准的零件,而非仍需后续加工的毛坯。在打印过程中,增材与减材加工两者交替进行,可以制造出复杂结构零件。不但零件的外部结构可以打印出来,而且其内部结构,包括细小的内孔、狭长弯曲的流道等都能够同时加工完成。而这一切是传统制造工艺难以完成的。增减材复合制造正在改变传统的设计与制造理念,引领制造领域走向崭新的未来。

 

带领团队,潜心研究

 

张璧教授非常重视团队的力量。由张璧教授所带领的来自大连理工大学增减材复合制造的这支团队,拥有雄厚的技术力量和丰富的实践经验。依托这个团队,张璧教授把精密加工与3D打印融合起来,不断创新,攻克技术难题,勇攀科学技术高峰。

张璧教授以缜密的思维、严谨的态度、热情的作风和拼搏的精神对待科研,他以身作则、谦虚谨慎的工作态度感染了团队中的每个人。张璧教授被选为国际生产工程学会(International Academy for Production Engineering——CIRP)和美国机械工程师学会(American Society of Mechanical Engineers——ASME)高级会员(Fellow),先后承担了美国自然科学基金会及其他联邦机构的科研基金项目、中国国家基金及其他部委项目、中外企业研发项目共50余项,发表研究论文200余篇,在其研究领域取得了成绩,作出了贡献。张璧教授受聘为天才纵横国际企业管理(北京)有限公司技术顾问,为实施引资购商、推动中国制造2025的新战略提供技术支持。

采访过程中,同事和同学们都衷心祝愿张璧教授能够带领团队面对挑战、攻坚克难,早日将增减材复合制造技术推向实用,尽赤子之心,圆祖国强盛之梦。

 

张璧教授:怀揣赤子之心 圆祖国强盛之梦

图文简介

张璧是国家“千人计划”专家、大连理工大学机械工程学院教授、康涅狄格大学终身教授。