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解決方案

金屬激光熔融技術在飛機制造業中將發揮重要作用

星之球激光 來源:佳工機電網2016-01-20 我要評論(0 )   

金屬激光熔融技術在飛機制造業中的地位日益重要。更短的交付周期、更合適的部件和前所未有的成型自由度,這些都是選擇這一技術的重要依據。


金屬激光熔融技術在飛機制造業中的地位日益重要。更短的交付周期、更合適的部件和前所未有的成型自由度,這些都是選擇這一技術的重要依據。

如今,該技術在飛機“輕量化結構”和“仿生學”方面的突出表現,讓這一趨勢更加顯而易見:金屬激光增材制造技術正在改變其設計思維。在未來的飛機設計中,部件將能夠有針對性地吸收力線。同時,又符合輕量化要求。耐久、節約資源、改善成本結構,從而魚和熊掌可以兼得。

Concept Laser有限公司創始人兼首席執行官Frank Herzog先生、漢堡空客新興技術與概念負責人Peter Sander先生和漢堡Laser Zentrum Nord有限公司首席執行官Claus Emme lmann教授(工程博士)共同參與了空客A350WB采用的連接件,即所謂的托架3D金屬打印項目的研發和生產。以前,該部件由鋁材銑削加工而成。現在,則可以用鈦材料打印而成,減重幅度大于30%

空客A350WB的連接件采用3D打印的生產方式,在2014年入圍了“2014年德國經濟創新獎”的最終評選。評審團的評定意見為,這種跨行業的開發形式,徹底改變了飛機構件的制造方式和民用飛機的“輕量化”途徑。201512月,參與該項目的3位成員在德國柏林舉辦的“2015德國未來獎”中,又被共同授予“最佳團隊”的榮譽稱號,并接受了由德國總統親自頒發的榮譽證書。

支持在飛機制造業中采用金屬激光熔融技術的論點是,自由成型和減重。其中“輕量化”特點可有效幫助航空公司在飛機運營中取得更為經濟的效果。固定元件(托架)所能取得的減重效果,將有助于實現更低的燃料消耗,或者提升飛機的裝載能力。

設計新的飛機時,需要用到成千上萬個小量制造的FTI(飛行測試安裝)托架。金屬增材制造(Layer Manufacturing)方法不僅可以幫助設計人員快速生產出新的設計結構,而且生產出的部件重量要比常規的鑄造件或者銑削件輕30%以上。

此外,金屬激光增材制造工藝直接以CAD數據作為基礎,省略了模具,降低了成本,讓部件可以更快的速度投入使用,最多可節省75%的時間。同時,利用該工藝無模具的特點,在早期即可制造出具有接近量產部件特性的原型件,極大節省模具成本。

飛機零件在銑削過程中會產生高達95%的可回收廢料。而采用激光熔融技術,操作者不僅可得到“接近最終輪廓的部件”,且廢料只有約5%。“在飛機制造業中,將其稱為‘成品原料比’(buytoflyratio),90%在這里是一個了不起的數值。在對能量效率進行衡量時,這一數值當然也體現出積極的一面。”Claus Emme lmann教授(工程博士)說。尤其是應用在像鈦這樣的高級且昂貴的飛機制造材料上時,這種方法更具吸引力。

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激光熔融飛機制造
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