刘乾：我的“打印”能上天
日期：2024-03-29 作者：尹婷婷 来源：高新区报
□ 本报记者 尹婷婷 通讯员 李振勇
3月19日，在潍坊鑫精合智能装备有限公司，增材制造总工程师刘乾正在对某型号卫星连接支架进行工艺设计。“这个件结构复杂、质量轻、强度高，壁厚仅0.5毫米，传统加工工艺无法实现，只能采用增材制造工艺来做。”刘乾介绍道。
出生于1994年的刘乾，大学学习金属材料工程专业，毕业后并没有像大多数同学一样，选择去铸造厂或者材料研究所工作，而是看好了增材制造技术的应用前景，毅然进入鑫精合激光科技有限公司，开始了他弯道超车的青年实践。
增材制造工艺俗称3D打印，是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。因为大部分零件结构都是通过打印直接成型，所以加工位置少、加工量小，材料利用率能够达到90%以上，打印周期缩减一半以上。
航空圈里有一句话，“卫星上的东西减重一克，要比金子还要贵”。而要实现轻量化结构设计，3D打印是目前最佳解决方案。刘乾曾参与过某卫星功能部件的设计制作，他们通过3D打印，采用点阵轻量化结构，在保证其外形的情况下，进行轻量化点阵的填充，最终重量只有4公斤左右，比采用传统加工工艺减重80%以上。
3D打印作为一种新质生产力，为早日实现中国制造2025提供了弯道超车的新赛道，作为一种新职业，增材制造从业人员也面临着种种挑战。“我们负责的是产品从无到有的生产过程，并不是仅仅把它打印出来，要负责打印后续的热处理、机械加工、检验检测等全部环节，需要丰富的知识储备。”刘乾说，他的工作就是不断发现问题，再想办法解决问题。
刘乾曾参与过某型号无人机项目的制造，并试飞成功。把金属粉末放到打印设备里，各个舱段分体成型，然后激光焊接成一体机身，20多米长，骨架、机身、机翼俱全。“看似简单，其实我们花了三四年时间才完成。”什么形状最佳？设计功能如何实现？产品从无到有，没有前人的经验可借鉴，需要刘乾和团队不断创新的开放性想法。
“我们的产品应用到了哪些型号任务上，我们都会去关注，当那个型号任务成功的那一刻，就是我们这个荣誉感、幸福感最高的那一刻，我们也为中国的国防事业奉献了自己的一份微薄之力。”刘乾自豪地说，比如在“天问一号”的研制过程中，鑫精合作为增材制造解决方案提供商，交付产品40余项，在减重、特殊功能实现等多个维度解决地外登陆项目研制工艺技术难题。
2021年，人力资源和社会保障部向社会公示18个新职业，增材制造工程技术人员位列其中，加上行业智能化程度高、工作环境好、发展前景好，越来越多的年轻人投身于此。
在高速发展中，潍坊鑫精合也曾遇到过增材制造专业人才招引难题。不过，随着近年来高校开设的专业增多，这一问题也在慢慢解决。“现在我们和山东职业学院开展校企合作，在学校建立缩微工厂，提供打印设备等教具，并提供实习场地，为学科建设和人才培养输送打下基础。”潍坊鑫精合总经理李宁说，目前公司共有20多名增材制造技术员，企业也形成了完整的培养体系，先车间实训，再转成工艺员、技术员，一步步成长为总工程师。
“行业的特殊性要求从业者知识面宽广。”刘乾并没有停下脚步，除了持续学习新技术，他还在实践中慢慢吸收其他行业的知识储备，如机械加工、焊接、无损检测、理化检测等专业。近期，刘乾团队用了两个月左右时间，将某种材料性能从1700兆帕提高到2100兆帕，变不可能为可能，成功满足客户对材料强度的特殊需求。
如今，企业每年将产值的6%—7%拿出来搞研发、开发新材料。“需要通过研发来确定材料性能、打印参数，用巨大的创造性，来实现技术的革新。”李宁告诉记者，潍坊作为工业大市，尤其潍坊高新区集聚了很多先进制造业企业，他们正在探索增材制造技术在注塑等民用行业的应用，预计2024年产值将达到1亿元。
