金屬增材制造技術(shù)在生產(chǎn)航空航天復(fù)雜結(jié)構(gòu)、高性能的大尺寸零部件時(shí)具有先天優(yōu)勢。航空航天設(shè)計(jì)師基于增材制造工藝原理，可以實(shí)現(xiàn)空天零部件專用材料設(shè)計(jì)，零件典型結(jié)構(gòu)、復(fù)雜結(jié)構(gòu)的集成優(yōu)化設(shè)計(jì)，滿足空天零部件的輕量化減重需求、耐高溫高壓等工況的要求，并在保證零件質(zhì)量性能的同時(shí)實(shí)現(xiàn)零件快速研制和驗(yàn)證。而整個(gè)研制過程定義了新的工藝路線，甚至驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生了新的裝備。鉑力特協(xié)助客戶研制一款新產(chǎn)品時(shí)，能夠從優(yōu)化設(shè)計(jì)、原材料開發(fā)、裝備開發(fā)、定制化產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)、檢驗(yàn)檢測等方面，為客戶提供全套解決方案。

▲ 鉑力特中介機(jī)匣展品

以鉑力特在2023 TCT 亞洲展首次發(fā)布的航空發(fā)動(dòng)機(jī)中介機(jī)匣為例。中國航發(fā)渦輪院和西北工業(yè)大學(xué)聯(lián)合開展中介機(jī)匣拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)，鉑力特的產(chǎn)品和優(yōu)化團(tuán)隊(duì)提供增材制造工藝支撐，并最終完成產(chǎn)品工藝實(shí)施。中介機(jī)匣是航空發(fā)動(dòng)機(jī)中重要的承力框架，作為發(fā)動(dòng)機(jī)與飛機(jī)的連接承力支點(diǎn)，將推力傳遞至飛機(jī)，并將風(fēng)扇后的氣流分配到內(nèi)、外涵道，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的安全、性能有直接影響。

研制材料

在專用材料方面，鉑力特根據(jù)零件的實(shí)際服役條件，選用了鈦合金B(yǎng)LT-TA15材料。TA15具有高強(qiáng)度、良好的耐腐蝕性和優(yōu)異的綜合性能，是航空航天領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的鈦合金之一。鉑力特針對(duì)TA15進(jìn)行工藝優(yōu)化，BLT-TA15解決了該材料成形易開裂的問題，可以在高溫高壓的環(huán)境下長期使用，與高溫合金相比，可以在保證中介機(jī)匣高性能的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)零件的顯著減重。

方案策劃

中介機(jī)匣外形尺寸為1349mm×1357mm×328mm，具有尺寸大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、壁薄的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),制造難度非同一般。傳統(tǒng)的制造方法是將復(fù)雜結(jié)構(gòu)分解為十幾個(gè)甚至幾十個(gè)較為簡單的結(jié)構(gòu)件進(jìn)行制造,再利用焊接或鉚接等方式連接成整體結(jié)構(gòu)，或者采用鑄造工藝進(jìn)行制造生產(chǎn)。由此制造的中介機(jī)匣結(jié)構(gòu)鋼性較低,大量焊縫和鉚釘增加了結(jié)構(gòu)重量,制造過程質(zhì)量控制難度大而且復(fù)雜,制造周期長。鉑力特對(duì)零件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，將內(nèi)外四層及支板結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計(jì)，機(jī)匣壁面貼附自成形加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu),不僅能減輕結(jié)構(gòu)重量,還可以顯著提高結(jié)構(gòu)剛性,簡化加工裝配過程。

▲鉑力特增材制造裝備

鉑力特于2023 TCT亞洲展上首次面向市場發(fā)布的BLT-S1500裝備主要用于一體成形機(jī)匣、圓轉(zhuǎn)方、噴管等大尺寸回轉(zhuǎn)體類零部件。BLT-S1500的成形尺寸為1500mm×1500mm×1200mm（W×D×H），滿足常見的機(jī)匣、圓轉(zhuǎn)方、噴管等零件的一體化成形需求。BLT-S1500配置26個(gè)激光器，在光學(xué)一致性、拼接精度和拼接穩(wěn)定性的保持、流場方案和鏡頭保護(hù)方案等方面均進(jìn)行了優(yōu)化，在縮短生產(chǎn)周期的同時(shí)，保證機(jī)匣薄壁、點(diǎn)陣以及其他復(fù)雜結(jié)構(gòu)的質(zhì)量精度要求，最終成形零件壁厚僅2mm，零件質(zhì)量性能順利通過客戶驗(yàn)證。

金屬增材制造技術(shù)提高了空天零部件設(shè)計(jì)自由度和產(chǎn)品研制迭代速度。然而，基于增材制造工藝原理設(shè)計(jì)空天零部件仍處在一個(gè)初級(jí)階段。鉑力特表示，將不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，從為金屬增材制造而生的設(shè)計(jì)、材料、裝備、工藝路線、高效生產(chǎn)方案等方面為空天領(lǐng)域客戶提供全套解決方案，幫助更多客戶實(shí)現(xiàn)空天零部件的重新構(gòu)型設(shè)計(jì)與批量生產(chǎn)。

知之既深，行之則遠(yuǎn)?；谌蚍秶鷥?nèi)精湛的制造業(yè)專家智囊網(wǎng)絡(luò)，3D科學(xué)谷為業(yè)界提供全球視角的增材與智能制造深度觀察。有關(guān)增材制造領(lǐng)域的更多分析，請(qǐng)關(guān)注3D科學(xué)谷發(fā)布的白皮書系列。

原文鏈接

（來源3D科學(xué)谷）

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享，并不代表本站贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，也不構(gòu)成任何其他建議。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布、編輯整理上傳，對(duì)此類作品本站僅提供交流平臺(tái)，不為其版權(quán)負(fù)責(zé)。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問題，請(qǐng)第一時(shí)間告知，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認(rèn)版權(quán)并按國家標(biāo)準(zhǔn)支付稿酬或立即刪除內(nèi)容，以保證您的權(quán)益！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。