“国际首台先进摩擦(AFAM)增减材复合五轴加工中心原型机研制项目”喜获成功

　　金秋十月是收获的季节，作为献给祖国华诞70周年和“先进摩擦增材制造(AFAM)原创技术研究与应用联盟”(以下简称“联盟”)成立三周年的大礼，在2019年的秋天里，国际首台先进摩擦(AFAM)增减材复合五轴加工中心原型机在中国广州数控设备有限公司诞生!

　　该项目的成功标志着“联盟”历时三年的协同创新活动上了一个新的台阶，它结束了工业革命以来机床加工只能用于减材的历史，从此赋予机械刀具和工具头关于增材制造的崭新生命。它的成功还为古老的机床行业往增材制造前沿技术转型升级提供了成功案例，从此开启了机床行业增材制造或增减材复合加工的新纪元。AFAM所采用的摩擦半固态加工机理属于基础研究范畴，因此具有应用的广泛性。摩擦半固态加工有许多优良特性，其固有特性将带动现有材料和机床标准在增材制造方向的新发展，与之相关的新材料研究和摩擦半固态加工应用也会随之加速，继而催生新兴市场的成长。

　　先进摩擦增材制造AFAM技术源于搅拌摩擦焊FSW和金属的半固态加工，其中A先进的含义是在该技术中继承了经典金属的固溶、热处理和变形强化机理，但是在细晶基础上的微结构控制和复合强化，对传统强化理论有所改进和提升。金属半固态加工是一个古老的话题，它具有很多优良特性，迄今为止，搅拌摩擦焊类的方法是唯一能方便实现金属半固态加工的技术，但高速旋转的主轴/工具头和巨大的切向力如同难于逾越天然屏障，使得对其动态添加材料的设计和实验变得异常困难，如何利用FSW机理实现增材制造被行业专家普遍认为是国际性难题之一。迄今为止，国际范围内搅拌摩擦焊类(friction based)的能用于零件造形的增材方法只出现了三种，包括FSW/FSAM、AFS/Meld和AFAM。FSAM是FSW的直接外延，换句话说是利用FSW焊接方法来做增材制造，但FSAM没有解决FSW中固定夹具和动态添加材料的问题;AFS/Meld率先实现了半固态连续送料和摩擦增材制造，但走的是专机路线，研发费用高价格昂贵，不能完全与现有材料和机床标准对接。

　　AFAM彻底突破了FSW/FSAM和AFS/Meld的局限性，首次在通用数控机床上实现了五轴摩擦增减材复合制造。它还在复合强化机理、复合热源、工具头/送料系统设计与现有数控系统对接等方面形成了独特的核心技术，实现了AFAM与现有材料、装备、工艺和标准技术的全面对接，明显降低了摩擦增材技术研究和应用的门槛，提高了该类技术适用的广泛性、可靠性和经济性，因此具有宝贵的原创研究应用价值和光明的工业化前景。

　　AFAM“联盟”于2016年10月在西交大国家快速制造工程研究中心发起成立，初始发起人包括西交大、西工大教授、南昌航空大学、西安地区和先进技术创新研究院的技术专家，随后响应并发起的专家教授包括清华大学、中南大学、北京科技大学、商飞北研院、中国航天系统科学与工程研究院院和北京首都航天机械厂等单位，迄今已发展到近70家单位个人。AFAM核心理念与本项目技术实施方案由先进技术创新研究院(ATII-SEA)提出。直接参加该项目的单位包括：中国航天系统科学与工程研究院、中国商飞北研院、清华大学机械学院和iCenter创新中心、北京科技大学国家新金属重点实验室、中南大学材料系、西交大机械学院、西飞铝业集团公司、北京赛福斯特技术有限公司、北京第一机床集团公司、武汉重型机床集团公司、武汉康莱特重工机械厂、广州数控设备有限公司和先进技术创新研究院(ATII-SEA)等。

　　广州数控是“联盟”南下协同创新的最后一站，AFAM“联盟”克服了项目多、人力资源和时间紧等困难，通过优化组合管理密切配合项目进程需求，为该项目提供了与现有数控技术标准对接的平台，促进了AFAM核心技术快速成长成熟，为AFAM首台原型装备研制成功做出了应有的贡献，促进形成了一系列“联盟”集体所有的包括广数在内的原创性知识产权。

　　AFAM首台原型装备的问世只是“万里长征走完了第一步”，AFAM“联盟”将继续在摩擦增材制造新兴产业链上协同创新、精诚合作，克服前进道路上艰难险阻，共同迎接AFAM原创技术研究及其工业化、规模化应用春天的到来!