中國3D打印技術攻克殲20難關,美日都沒成功(gōng)!

點擊量:606 發布時間:2017-01-19 作者:快猫视频APP下载安装(上海)增材製造技術有限公(gōng)司
如今大家十分關注殲(jiān)20的生產問題,希望能在短時間內生產出(chū)來,可是難(nán)度相當大。現(xiàn)代航空製造對加工要求非常高(gāo),可以用“苛求”來形容(róng),很大程度上依賴於工人的素質與(yǔ)加工設備的水平,如今各國將新的加工方式視為解決問題(tí)的突破口,中國也進行了積極的研究。

 
由華中科技大學機械學院張海鷗教授主(zhǔ)導(dǎo)研發的(de)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(zhàn)機產量的一(yī)大難關:大型複雜(zá)部件的加工。中國的殲20在技術上,絕對(duì)是世界一流水平,但是它的加工(gōng)製(zhì)造要求也一樣高,與以前的戰機相比,它的(de)許多(duō)部件不僅(jǐn)個頭要更大,加工要求也提高了許多,如何大量加工成了限製殲20生產的難關。從報道之中,也談及研發團隊已開始(shǐ)參與大型航空複(fù)雜部件的加工研究,目(mù)標直指:殲20。
 
激光3D打印技術在加工複雜部件方麵(miàn),擁有非常大的(de)優勢,即可降低成本,又有高效率,可是存在質量不足的問題。它是通(tōng)過激光將材料粉末堆積融化鑄造(zào)出來的,存(cún)在質地疏鬆、中間夾雜大量微小氣泡(pào)和未融化粉末的情況不(bú)可避免,造成金屬內部組織的位移、撕裂,形成大量的缺陷和應力,這(zhè)對於要求(qiú)極(jí)高的航空部件無法接受的。
“智能(néng)微鑄鍛”技術創造(zào)性地將金屬鑄造、鍛(duàn)壓技術(shù)合二為一,克服了3D打印在原理上帶來的諸多缺陷,解決製(zhì)約實用性的最大問題,大幅提高了(le)製件強(qiáng)度和韌性,提高了構件的疲(pí)勞壽命和可靠性,讓(ràng)高標準部件也(yě)可以使用激光3D打印技術來生產了。這屬於顛(diān)覆(fù)性原始創新(xīn),美日等3D打(dǎ)印技(jì)術領先國家(jiā),也(yě)試圖在提高質量,可是研(yán)究多年都沒有限得成功,中國實現了一次小小(xiǎo)的超越。

 
該技術不僅適合於加工複雜的部件(jiàn),且速度提高了許多,如製(zhì)造一個2噸重的大型金屬部件,工期從過去的90天,減為10天左右,同時,以金屬絲材為原料,其成本為目前普(pǔ)遍使用的激光撲粉粉材(cái)的1/10左右,或者說,材料成本降9成,利(lì)用率則增加到(dào)8成以(yǐ)上。熱源(yuán)方麵(miàn)使用高效廉價的電弧為熱源,成本為(wéi)目前(qián)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(duì)經過十(shí)多年潛心攻關(guān)才取得有成(chéng)果,目前也剛剛突破(pò),具體實用等尚繼續需(xū)要進一步的研究,其實就是要造更大(dà)的設備,但是已應用的效果已相當喜人。報(bào)道時(shí),打印出的高性能金屬鍛件,已達到2.2米長,重約260公斤,具備打印(yìn)1800×1400×50毫米尺寸超大型零件的能力。現有設備已打印飛機用鈦合金、海洋深潛器、核電用鋼等八種金屬材料。

 
報道中(zhōng)稱,正在建(jiàn)設的微鑄鍛銑複(fù)合製造設備能製造5.5×4.2×1.5的金屬鍛件,這(zhè)個單位自然為“米”,大(dà)家可以想象一下,可以用生產多大的部件,而且它表麵粗糙度0.02毫米,達(dá)到普通(tōng)機械加工水平(píng)。考慮到時間關係,目前(qián)應已建成了,即便沒(méi)建成,也不會太晚了,這意味著很多傳統上無法整(zhěng)體加工的(de)複雜、超大型(xíng)高性能結構件,都將能以(yǐ)較低(dī)的成本大量快速生產,其意義非同一般。實際上給機械製造業都帶來顛覆性的(de)變化,影響(xiǎng)深遠,尤其是對(duì)航空航天器產品,不僅是加工飛機的大型部件,也可(kě)以製造發動機(jī)部件等等。

 
經過多年努力之後,中國工業已取得了不(bú)小的進展,殲20的研發成功隻是一(yī)個證明,但是伴隨著需求的日愈增長,中國在尖端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水平簡單,其實(shí)相較而言,實際上也相當麻煩,涉及到方方麵麵,製約產量的因素太多,其中之一:加工。“智能微鑄鍛”技術的出現,讓我們看到了,中國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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