揭秘丨航空航天为何钟情3d打印机

2022
06/30
14:29
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3D打印技术作为第三次工业革命制造领域的典型代表技术,3d打印机的发展时刻受到社会各界的广泛关注。尤其是航空航天制造企业,更是不惜耗费大量财力、物力加大研发力度,以确保自己的技术领先优势。

 揭秘丨航空航天为何钟情3d打印机

作为工业界皇冠上的璀璨明珠,航空航天制造领域集成了一个国家所有的高精尖技术,而金属3D打印技术作为一项全新的制造技术,其在军事领域以及航空航天领域的应用优势突出,联泰认为主要表现在以下几个方面:

 

1.缩短新型航空航天装备的研发周期

 

航空航天技术是国防实力的象征,也是国家政治的体现形式,世界各国之间竞争异常激烈,因此,各国都想试图以更快的速度研发出更新的武器,使自己在国防领域处于不败之地。而金属3d打印机让高性能金属零部件,尤其是高性能大构建的制造流程大为缩短。无需研发零件制造过程中使用的模具,这样就可以极大地缩短产品研发制造周期。

 

2.提高材料的利用率,节约昂贵的战略材料,降低制造成本

 

航空航天制造领域大都是在使用价格昂贵的战略材料,比如像钛合金、镍基高温合金等难加工的金属材料。传统制造方法对材料的使用率很低,一般不会超过2%—5%,材料的极大浪费也就意味着机械加工的程序复杂,生产时间周期长。

 

如果是那些难以加工的技术零件,加工周期会大幅度增加,制造周期明显延长,从而造成制造成本的增加。3d打印机只需进行少量的后续处理即可投入使用,材料的使用率达到了60%,有的甚至达到了90%以上,可以降低制造成本,节约原材料。

 

3.优化零件结构,减轻重量,增加使用寿命

 

对于航空航天武器装备而言,减轻重量是永恒不变的主题,不仅可以增加飞行装备在飞行过程中的灵活度,而且增加载重量,节省燃油,降低飞行成本。传统制造方法已经将零件减重发挥到了极致,但3d打印机的应用,可以优化复杂零部件的结构,在保证性能的前提下,将复杂结构变换重新设计成简单结构,从而起到减轻重量的效果。3D打印技术通过优化零件结构,使零件的应力呈现出最合理化的分布,减少疲劳裂纹产生的危险,从而增加使用寿命。

 

4.零件的修复成型

 

金属3d打印机,除用于生产制造之外,其在金属高性能零件修复方面的应用价值绝不低于其制造本身。就目前情况而言,金属3D打印技术在修复成型方面所表现出的潜力甚至是高于其制造本身。以高性能整体涡轮叶盘零件为例,当某一叶片受损,则整个涡轮叶盘将报废,直接经济损失高达百万元。

 

而使用了3d打印机以后,在受损部位进行激光立体成型,就可以恢复零件形状,且性能满足使用要求,甚至是高于基材的使用性能。由于3D打印过程中的可控性,其修复带来的负面影响很有限。

 

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