中(zhōng)國3D打(dǎ)印(yìn)技術攻克殲20難關,美(měi)日都沒成功!

點擊量:513 發布時間:2017-01-19 作者:草莓视频ios(上(shàng)海)增材製造技術有限公司
如今大家十分關注殲20的生產(chǎn)問題,希望能在(zài)短(duǎn)時間內生產出(chū)來,可是難度相當大。現代航空製造對加工要求非常高,可以用“苛求”來形容,很大程(chéng)度上依賴於(yú)工人的素質與加工設備的水平,如今各國(guó)將新的加工方(fāng)式視為解決問題的突破口,中國也進行(háng)了積極的研究。

 
由華中科技大學機(jī)械學院張(zhāng)海鷗教授主導研發的一項金屬3D打印技術“智能微鑄鍛”使中國成功功克製約隱身戰機產量的一大(dà)難關:大型複雜部(bù)件的加工。中國(guó)的殲20在技術上,絕對(duì)是世界一流水平,但是它的加工製造要求也一樣高,與以前的戰機相比,它的許多部件不僅個頭要更大,加(jiā)工要求也提高了許多,如何大量加工成了限製殲20生(shēng)產的難關。從報道之中,也談及研發團隊已開始(shǐ)參與大型航空複(fù)雜部件的加工(gōng)研究,目標直指:殲20。
 
激光(guāng)3D打印技術在加工複雜部件方麵,擁(yōng)有非常大的優勢,即可降低成本,又有高效率,可是(shì)存(cún)在質量不足的問題。它是通過激光將材料(liào)粉末堆積融化鑄造出來的,存在質地疏鬆、中間夾雜大量微小氣泡和未融化粉末(mò)的情況不可避(bì)免,造成金屬內部組織的位移、撕(sī)裂,形成大量的缺(quē)陷和應(yīng)力,這(zhè)對於要求(qiú)極高的航(háng)空部件無(wú)法接受的。
“智能微鑄鍛”技術創造性地將金屬鑄造、鍛壓技術合二為一,克(kè)服了3D打印在原理上帶來的諸多缺陷,解決製(zhì)約實用性的(de)最大問題,大幅提高了製(zhì)件(jiàn)強(qiáng)度和韌性,提高了構件的疲(pí)勞壽命(mìng)和可靠性,讓高標準部件也可以使用激光3D打印技術來生產了。這屬於顛覆性原(yuán)始創新,美日等(děng)3D打印(yìn)技術領先國家,也試圖在提高質量,可(kě)是研究多年(nián)都沒有(yǒu)限得成(chéng)功,中(zhōng)國實現了一次小小的超越。

 
該技術不(bú)僅適合於加工複雜的部件,且(qiě)速度提高了許多,如製造一(yī)個2噸重的(de)大型金屬部件,工期從過去的90天,減為10天左右,同時,以金屬絲材為原料(liào),其成本(běn)為目前普遍使用的激光撲粉粉(fěn)材的1/10左右,或者說,材料成本降9成,利用(yòng)率則(zé)增加到8成以上。熱源(yuán)方麵使用高效(xiào)廉價的電(diàn)弧為熱源,成本為目前普遍使用的大多需要進口的激光器的1/10。
這一技術為張海鷗團隊經過十多年潛心攻關才(cái)取得有成果,目前也剛剛突破,具體(tǐ)實用等尚繼續需要進一步的研(yán)究(jiū),其實就是要造更大的設備,但是已應用的效果已相當喜人。報道時,打印出的高性能金屬鍛件,已達(dá)到2.2米長(zhǎng),重約260公斤,具備打印1800×1400×50毫米(mǐ)尺寸超大型(xíng)零件的能力。現有設備已打印飛機用鈦(tài)合金、海洋深(shēn)潛器、核電用鋼等八種金屬材料。

 
報道中稱,正在建設的微鑄鍛銑複合製造(zào)設備能製造(zào)5.5×4.2×1.5的金屬鍛件,這個單位自然為“米”,大家(jiā)可(kě)以想象一(yī)下(xià),可以用生產多大的部件,而且它(tā)表麵粗糙度0.02毫米,達(dá)到普通機械加(jiā)工水平。考慮到時間關係,目前應已建成(chéng)了,即便沒(méi)建成,也不會太晚了,這意(yì)味著很多傳統上無法整體加工的複雜、超大型高性能結構件,都將能以較低的成本大量快速生產,其意義非同一般(bān)。實際上給機械製造業都帶(dài)來顛覆性的變化,影響深(shēn)遠,尤其是對航空航天器產品,不僅是加工飛機的(de)大型部件,也(yě)可以製造發動機部(bù)件等等。

 
經過(guò)多年努力之後(hòu),中國工(gōng)業已取得了不小的進展,殲20的研發成功隻是(shì)一個證明,但是伴隨著需求的日愈增長,中國在尖(jiān)端(duān)工業產品產能不足問題顯現出來,表麵上說,提高產能比提高技術(shù)水(shuǐ)平簡單,其實相較而(ér)言,實(shí)際上(shàng)也相當麻(má)煩,涉(shè)及到方方麵麵,製(zhì)約產量的因素太多,其中之一:加(jiā)工(gōng)。“智能微鑄鍛”技術的出現,讓我們看到(dào)了,中國(guó)解決產能不足問題的希望,期待類似的技術越來越多。
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