首頁 > 新聞動態

3D打印助C919直上雲霄

來源: AG亚游集团科技 / 日期: 2015-11-10 / 點擊: 2305次
   
3D打印助C919直上雲霄
 
     2015年11月2日,一個被中國航空史銘記的日子,國產大飛機C919首架原型機正式總裝下線!標誌著中國實現了多年的“大飛機”夢想!
    “大型客機研發和生產製造能力是一個國家航空水平的重要標誌,也是一個國家整體實力的重要標誌。製造大飛機承載著幾代中國人的航空夢。”——習近平“大飛機夢”是中國傳承了幾代人的航空夢想,大飛機作為一國科技水平和工業實力的集中體現,戰略意義非凡!
 
    C919大型客機的正式下線,對中國大飛機的製造甚至是高端製造業都有著劃時代的意義,它向世界正式宣告中國可以自主生產大型客機了。
    一架大飛機約有400萬個零部件,據了解,本次下線的C919大型客機部分部件采用的是目前比較熱捧的3D打印技術。大飛機是一個係統化的工程,其中涉及到非常多的技術和工藝,相對於傳統的製造技術,3D打印技術進入航空製造業也是一種全新的嚐試。那麽,3D打印與本次下線的C919有著怎樣的“前世今生”呢?

11月2日,上海國產大飛機C919總裝下線儀式現場

國產大飛機C919
 
 
一、大飛機C919中央翼條為3D打印
 
    中航工業的資料顯示,從2001年起,我國就開始重點發展以鈦合金構件激光快速成型技術為主的激光3D打印技術。其中,於2012年10月至11月首飛成功的機型,廣泛使用了3D打印技術製造的鈦合金主承力部分,包括整個前起落架。
    C919客機中央翼條長達3米,是大型鈦合金構件,3D打印技術的融入直接解決了C919飛機鈦合金結構件的製造問題,因此具有劃時代的意義。同時,這一技術的應用也標誌著我國在大飛機製造方麵形成了具有自主知識產權的特色新技術。

圖為中國展示國產3D打印鈦合金戰機零件
 
 
二、3D打印讓設計師更為隨心所欲
 
    一般來說,航空航天零部件結構複雜、製造成本高昂,一旦出現瑕疵或缺損,隻能整體更換,可能造成數十萬、上百萬元的損失。而通過3D打印技術,可以使用同一種材料修補缺損部位,修複後的零部件性能不會受到影響,大大節約了時間和金錢。
截至目前,已經比較成熟的3D打印技術通常分為4類:包括光固化技術、疊層實體製造技術,熔融沉積造型技術和激光燒結技術。而航空領域最前沿的技術為金屬構件激光成型技術。該技術以合金粉末為原料,通過激光融化逐層堆積,從數字模型一步步完成大型複雜構件的成型。

 
增材製造原理簡圖
SLA立體光固化成型工藝
SLA成型技術的工藝過程
金屬構件激光成型技術簡圖
 
金屬構件激光成型技術以合金粉末為原料,通過激光融化逐層堆積成型
 
    例如上文提到的國產大飛機C919,就以此技術為基礎打造一些鈦合金零件,主要用於飛機主風擋窗框、機翼、機體銜接部位。3D打印技術給工業帶來的是正在變革的結構設計,有了這一技術,設計師不再被傳統鑄造行業的技術能力局限,可以盡情展現設計思維。在工業設計領域使用3D打印技術,企業的成本可大大降低。
 
三、3D打印讓“殖民火星”不是夢
 
    任何事物的發展都有兩麵性,說了這麽多3D打印的好處,難道就沒有缺陷可言?答案是否定的!3D打印其實也有它固有的弱點和缺陷,比如由於強度和質量問題,飛機的關鍵核心部件還難以使用3D打印。此外,3D打印的弊端還有,產品的外形不夠精細,內部強度抗疲勞特性存在問題等。
    中國激光增材製造領域帶頭人、國家技術發明一等獎獲得者王華明教授曾經表示,目前媒體上宣傳的商業3D打印,僅僅是該技術中最簡單的非金屬模型打印,並不代表該項技術的發展方向。3D打印更高應用是在國防大工業的高性能金屬構件生產方麵,在家庭中主要用在娛樂方麵,比如打印個人模型、玩具等,至於說其他方麵作用不大。此外,由於打印精度不夠高,即使打印人體石膏等這類簡單產品,都不能展現人體麵部表情。其它打印的尼龍衣服、鞋子,也相當粗糙,穿著不是很舒服。
 
    最後,3D打印技術最初發展於80年代,從2010年開始在商業領域得到推廣和應用。雖說目前在實際應用的過程中因為一些原因尚未得到普及,但是未來的發展前景非常光明。目前,3D打印技術在飛機的設計、製造和維護過程中使用頻率越來越高,不僅僅在中國,全球主要發達國家對3D打印技術的投入也越來越多,比如,NASA正嚐試利用3D打印技術製造航天器的發動機部件,甚至一些專家憧憬著3D打印能夠幫助人類實現“殖民”火星的願望。

美國科學家憧憬著3D打印能夠幫助人類“殖民”火星
- 立即分享 -
地址: 深圳市布吉街道布瀾路巨銀科技工業園A棟1樓
電話: +86-755-28575781
傳真: +86-755-28579581
郵箱: 2355926597@qq.com