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GKN航宇公司开发“线材激光金属沉积”制造工艺

导读: GKN航宇公司与美国能源部的橡树岭国家实验室(ORNL)签订了一份为期五年的研究协议,将合作开展增材制造(AM)技术研究。

GKN航宇公司与美国能源部的橡树岭国家实验室(ORNL)签订了一份为期五年的研究协议,将合作开展增材制造(AM)技术研究。

通过此次合作,他们将开发一种名为“线材激光金属沉积(LMD-w)”的增材制造工艺,从而更加有效地生产高质量的大型钛合金航空航天部件。 
    该工艺利用安装在机器人臂上的激光器将钛基材表面熔化,局部形成熔池,然后将钛丝放置其中形成钛珠。先进的机器人控制器沿着3D路径操纵该熔池,根据计算机辅助设计(CAD)模型的定义排列钛珠,从而制造出大型近净成形或净成形航空预制件。 

与其他金属沉积工艺相比,LMD-w具有几大优势:首先,能够调节激光的能量和送丝速率,从而使用户可以选择沉积速率和控制材料性能。其次,LMD-w工艺中所采用的线材原料能够被熔池完全消耗,与粉末沉积相比,更加充分地利用了材料。与产生大量废料的减材制造工艺相比,LMD-w工艺仅在需要的地方放置材料,从而减少了废料,降低了成本。此外,LMD-w还能够实现减材工艺所不可能实现的设计。 
    GKN增材制造技术中心经理表示,LMD-w工艺近期有望用于制造大型航空钛合金整体部件,例如机翼翼梁、隔板和框架。目前,这些部件主要由锻造或板状材料加工而成。

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