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盘点3D打印在航空航天的突破
发布时间:2017-04-18 14:53:56| 浏览次数:
      长征五号首发成功,中国步入“大航天时代”。据统计,长征五号研制全程共突破了240多项关键技术,其中,3D打印作为一种三维数字化设计工具发挥了独特贡献。作为运载火箭的主承力构件,长征五号的钛合金芯级捆绑支座采用了3D打印技术,不仅强度更高,加工速度更快,重量还比原来的高强钢设计减少30%。航天科技一院长征五号运载火箭总设计师李东介绍,“3D打印将为今后火箭的主承力部段轻量化结构设计与制造,提供强有力的技术支撑。”

       减重,是人类脱离地面、探索外太空世界永远的命题。3D打印能实现优化设计,让传统工艺望而兴叹的薄壁造型成为可能,优势不言而喻。《3D打印世界》相信,长征五号的的那个钛合金芯级捆绑支座,只是增材制造在航空航天领域的一个小小开端。

航展3D打印那些事儿

       最近,第十一届中国国际航空航天博览会上出现的3D打印,也吸引了不少人的关注。以铂力特、鑫精合和优联为代表的金属3D打印设备生产和服务商集体亮相,并展示了金属3D打印在航空航天领域的精彩案例和应用。据悉,本次航展首次亮相的国产最新一代战斗机歼-20上,已经装载了3D打印部件。

小编参观了此次航展,通过和一些展商交流,为读者分享一些应用案例(部分从未曝光):

       已经装载在某国产战斗机上的镍基高温合金3D打印燃油喷杆,由鑫精合激光科技发展(北京)公司承制,将原有15个零部件合为一体,实现了良好的等应力设计,将合格率从原来的10%提高到100%,同时大大提高了生产效率、节约了时间成本和价格、提升了性能可靠性。据介绍,每台战斗机的燃油发动机内需要装载数十根这样的燃油喷杆。

       中国航天科技集团研发的世界首例卫星主体轻量化点阵结构,也是采用金属3D打印技术,由北京鑫精合公司承制,采用点阵网格优化设计实现了减重目标。

点阵网格优化结构+四周密布的细小空隙

       (这个四四方方的小盒子究竟是做什么用的,记者也不得而知,由于涉密等原因,并没有获得更进一步的信息。不过,不是从新闻上而是现场亲眼目睹国产3D打印产业化成果,记者的内心还是小激动了一把!)

最近,通用电气(GE)对一个引擎进行了功能验证,该引擎通过增材制造生产的零件竟高达35%!记者现场和来自联合发动机制造集团等世界巨头的工作人员简单沟通之后,发现尽量3D打印在“新闻”中很火,但很多航空航天产业链上的企业并没有开始应用,这也意味着巨大的发展潜力和空间。“目前我们还没有用到3D打印技术,但今后会用到这项技术。”

       以下是航展展出的各式发动机实物及模型(各种酷炫有木有),复杂异形的结构,正是将来3D打印大显身手的地方。





       此次展会上,作为首次参展的中航发动机集团亮相了他们最新研制的航空发动机模型。值得关注的是,本次航展模型很多部件采用3D打印技术成型完成。据相关负责人介绍,“通过3D打印技术快速成型很多零部件,再经过后期组装和喷漆上色,让整个周期缩短了几个月。”杭州纽带科技参与完成了该航模近百件零件的打印,使用材料涉及到透明材料、增强光敏树脂、尼龙和金属等。

       专业人士认为,从需求端看,未来几年内航天军工、民用消费、模具设计三驾马车将驱动3D打印需求超越式增长。其中,国产四代战斗机的批量生产、国产大飞机项目的实现有望为3D打印创造出一个20+亿元的“大市场”。

 
 
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      法维科技(股权代码:S000169)成立于2010年,国家级高新技术企业,专注于3D数字化智造技术的开发和服务,致力于为高端制造业提供基于MBEModel Based Enterprise)架构的一站式智能制造数字化解决方案。

    公司团队由海归博士团队组成,汇聚了行业内一大批资深专家,培养了实战型的精英队伍,与武汉大学、西安交通大学建立了长期的产学研合作关系,具备雄厚的技术开发实力和丰富的项目经验。公司拥有多项自主知识产权,围绕技术开发和智能数字化服务两条主线,积极推广基于MBE的智能数字化制造技术,自主开发的3D打印、3D扫描、3D设计、3D仿真等技术方案已成功地应用于航空航天、汽车制造、机械重工、模具工装等诸多领域。


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