来源:山东大学
作者:工程训练中心焊接及电弧增材制造技术实验室教师 孙震
劳动教育与实践创新在培养卓越工程师中具有重要作用。不久前,我带领学生策划和完成了一项具有挑战性和实践教育意义的尝试——利用电弧增材制造技术制造一枚1:25缩比的长征5号火箭模型。
这个项目始于一个半月前。在完成了学校课程安排的焊接实训后,机械工程学院2021级卓越班的本科生周子琪主动与我沟通,表达了进一步深入实践、贴近工程实际的渴望。正逢我在思考如何创新工程实践教学形式,学生的积极态度和求知欲启发了我,于是我们着手做一些新的尝试。
世界首枚3D打印运载火箭Terran 1中85%的部件采用了电弧增材制造技术,它的成功发射不仅证明了该技术在航天领域的应用潜力,也为全球制造业的未来指明了方向。我国同样正积极探索这一技术在航空航天等领域的应用,这也是我个人教学和科研的重点方向。基于这样的技术背景,我们启动了制造长征5号火箭模型的尝试,一是想通过实践这一前沿技术,引导学生在课后深入探索其在工程领域的应用;二是通过这一项目,探索和实践新的工程训练及劳动教育教学模式,培养能够满足新质生产力要求的卓越工程师。
我们的旅程从一个平板和一盘焊丝开始。根据预先设计好的模型图纸,我们采用电弧增材制造技术,在平板上一层层地叠加材料,逐步打印出火箭模型。焊接虽然是学生们在工程训练中最为熟悉的一项技术,但将其应用于复杂项目的实践,则是全新的挑战。项目的大部分工作都是在我们的休息时间完成的,忙碌到深夜已经成了常态。这种高强度的工作,对个人的体力和意志力无疑都是极大的考验。项目实施过程中遇到了不少困难,既有技术层面的,如材料选择、打印精度控制、结构稳定性等;也有实施层面的,如时间安排与协调等。每当遇到难题,我们都一起寻找解决方案,齐心协力,一项一项地解决它们。