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軍工航天新聞
中國殲31戰(zhàn)機(jī)承力構(gòu)件采用3D打印技術(shù)制作
星之球科技 來源:思遠(yuǎn)軍事2017-02-27 我要評(píng)論(0 )
近日,據(jù)外媒報(bào)道稱,去年12月首飛的第二架中國殲31“鶻鷹”隱身戰(zhàn)斗機(jī)采用了由沈陽航空航天大學(xué)利用3D打印技術(shù)制造的鈦合金承力構(gòu)件。
近日,據(jù)外媒報(bào)道稱,去年12月首飛的第二架中國殲31“鶻鷹”隱身戰(zhàn)斗機(jī)采用了由沈陽航空航天大學(xué)利用3D打印技術(shù)制造的鈦合金承力構(gòu)件。這也是在公開報(bào)道中,中國首次公開了在新型隱身戰(zhàn)機(jī)的承力構(gòu)件上應(yīng)用這一技術(shù),具有十分重要的意義,在一定程度上領(lǐng)先于歐美及俄羅斯。因此,有軍迷表示,中國殲31戰(zhàn)機(jī)距離大功告成已經(jīng)不遠(yuǎn)了。
3D打印技術(shù)是比較形象的稱呼,其在工業(yè)制造上的正式名稱應(yīng)該叫做激光增材制造工業(yè)。以新聞中殲31“鶻鷹”隱身戰(zhàn)斗機(jī)的鈦合金承力構(gòu)件為例,就是利用激光束產(chǎn)生的高溫使鈦合金粉末熔化,之后利用特殊的“打印頭”以堆積凝固成型的方法來生成零部件或者整體部件的外形。
圖為網(wǎng)上流傳的殲31戰(zhàn)機(jī)3D打印鈦合金承力構(gòu)件
在3D打印技術(shù)廣泛應(yīng)用之前,如果要制造殲31“鶻鷹”隱身戰(zhàn)斗機(jī)的鈦合金承力構(gòu)件,通常采用傳統(tǒng)的鑄造或鍛造工藝來生產(chǎn)出毛坯。之后,毛坯經(jīng)過擠壓、切削等工藝成型,再經(jīng)過表面處理,最后完成成品。這種傳統(tǒng)加工工藝最大的問題在于成品所保留的材料有時(shí)只占毛坯的10%左右,90%的材料都在加工過程中作為廢掉切掉了,另外,傳統(tǒng)加工工藝的生產(chǎn)制造成本也很高。
3D打印技術(shù)出現(xiàn)后,相比傳統(tǒng)加工工藝的最大優(yōu)勢(shì)就是彌補(bǔ)了后者的缺陷。首先,因?yàn)椴捎玫氖窃霾募庸すに嚕梢园凑丈a(chǎn)零部件的所需來投放材料,由于采用了疊加技術(shù),原材料可以節(jié)約90%左右,從而大大節(jié)省了材料成本。此外,3D打印技術(shù)采用的是全自動(dòng)化生產(chǎn)方式,當(dāng)技術(shù)人員完成零部件加工3D建模后,向3D打印設(shè)備輸出指令即可。從3D打印設(shè)備啟動(dòng)到最后完成零部件生產(chǎn),基本上無需人工干預(yù)。
圖為試飛中的殲31隱身戰(zhàn)機(jī)
此前,中國航空工業(yè)已經(jīng)在殲-15機(jī)身鈦合金整體加強(qiáng)框上應(yīng)用了3D打印技術(shù)。2012年1月18日,由北京航空航天大學(xué)航空材料專家王華明主持的“飛機(jī)鈦合金大型復(fù)雜整體構(gòu)件激光成形技術(shù)”項(xiàng)目獲得國家技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)。由于中國在3D打印技術(shù)上與國外基本上是同時(shí)起步,而且一開始的起點(diǎn)就很高,因此目前已經(jīng)達(dá)到了世界領(lǐng)先水平。
當(dāng)然,3D打印技術(shù)也有自身的某些不足需要加以克服和彌補(bǔ),比如加工時(shí)間比較長(zhǎng)。中國第一代自主研制的大型干線客機(jī)C919的主風(fēng)擋整體窗框就采用了3D打印技術(shù),整個(gè)加工過程需要耗時(shí)55天。如果是大批量生產(chǎn),如何保證供應(yīng)是個(gè)問題。此外,3D打印技術(shù)生產(chǎn)的大型零部件,尤其是像殲31“鶻鷹”隱身戰(zhàn)斗機(jī)這樣的鈦合金承力構(gòu)件,還要通過靜力試驗(yàn)、飛行試驗(yàn)以及長(zhǎng)期疲勞壽命考核,才能真正驗(yàn)證其強(qiáng)度和安全性。
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