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鈦合金材質3D打印“殲-15戰斗機的機翼”
瀏覽: 發布日期:2023-09-27

“3D打印”作為一項革命性新型制造技術,正在全球迅速興起。深圳天順達手板模型有限公司,引進國外

金屬3D打印設備。公司激光制造工程中心主要以“激光立體成形”3D打印技術為依托。該技術通過激

光融化金屬粉末,幾乎可以“打印”任何形狀的產品。其最大的特點是,使用的材料為金屬,“打印”的產

有極高的力學性能,能滿足航空航天、模具、汽車、醫學、齒科、工藝品等不同行業的需求。

   鈦是一種密度只有鋼鐵的一半,強度卻遠勝于絕大多數合金的材料,被廣泛用于航天航空業。傳統的鈦合

零件制造主要依靠鑄造和鍛造。其中鑄造零件易于大尺寸制造,但重量較大且無法加工成精細的形狀。鍛

造切削雖然精度較好,但是零件制造浪費嚴重,原料的95%都會被作為廢料切掉,而且鍛造鈦合金的尺寸受

到嚴格的限制:3萬噸大型水壓機只能鍛造不超過0.8平方米的零件,即使世界上最大的8萬噸水壓機,鍛造

零件尺寸也不能超過4.5平方米。而且這兩種技術都無法制造復雜的鈦合金構件,而焊接則會遇到可怕的鈦合

金腐蝕現象。

 

    激光鈦合金成形技術則完全解決了這一系列難題,由于采用疊加技術,它節約了90%十分昂貴的原材料,

之不需要制造專用的模具,原本相當于材料成本1~2倍的加工費用現在只需要原來的10%。加工1噸重量的

合金復雜結構件,粗略估計,傳統工藝的成本大約是2500萬元,而激光3D焊接快速成型技術的成本僅130萬

左右,其成本僅是傳統工藝的5%。

    更重要的是,許多復雜結構的鈦合金構建可以通過3D打印的方式一體成型,不僅節省了工時,還大大提

材料強度。F-22的鈦合金鍛件如果使用中國的3D打印技術制造,在強度相當的情況下,重量最多可以減

40%。

 

下一代國產飛機的關鍵技術:

    在航空領域,中國激光鈦合金成形技術已經得到了廣泛的應用。據央視新聞頻道報道,殲-15總設計師孫

 

兩會期間透露,鈦合金和M100鋼的3D打印技術,已被廣泛用于殲-15的主承力部分,包括整個前起落架。

    在中航成飛和沈飛的下一代戰斗機的設計研發中,激光鈦合金成形技術已經得到了廣泛運用。通過這一

術,正在研制的兩型第五代戰斗機殲-20和殲-31采用鈦合金的主體結構,成功降低了飛機的結構重量,提

了戰機的推重比;依托激光鈦合金成形造價低、速度快的特點,沈飛在一年之內連續組裝出殲-15、殲-

16、殲-31等多型戰斗機并且進行試飛。

 

    除了制造外,這些部件在出現問題后,也將可以使用同樣的技術進行修復,而無需重新制造,這將可

以節大量用于更換受損部件的費用。

 

 

 

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