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打印技术优于F35:中国3D战机钛合金部件亮相【组图】

2013-05-28 09:48
风频浪劲
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  Sciaky真正的领先之处在于超高打印速度,利用功率高达42千瓦的电子束枪,每小时可打印15-40磅的金属钛,而大多数竞争者仅能达到每小时5磅。就目前而言,电子束似乎是一种比激光更适合的金属3D打印能量源。

  从数据上看,这一打印速度和零件尺寸已经超过了中国。前不久,中国西北工业大学刚刚用钛合金激光3D打印技术生产了长度为5米的飞机主承力梁。而中航相关的3D激光打印技术则可以打印4米×3米×2米的零件,虽然在长度上不如美国,但在面积上则仍然领先美国。

  我国的钛合金激光成形技术起步较晚,直到1995年美国解密其研发计划3年才开始投入研究。早期基本属于跟随美国的学习,在全国多所大学和研究所设立实验室进行研究。其中,中航激光技术团队取得的成就最为显著。

  早在2000年前后,中航激光技术团队就已经开始投入“3D激光焊接快速成型技术”研发,在国家特别是军方资金的持续支持下,经过数年研发,解决了“惰性气体保护系统”、“热应力离散”、“缺陷控制”、“晶格生长控制”等多项世界技术难题、生产出结构复杂、尺寸达到4m量级、性能满足主承力结构要求的产品,具有了商业应用价值。

美国F35战机

  美国空军和洛克希德-马丁公司已经宣布与Sciaky公司成为合作伙伴,并且计划使用该公司生产的3D打印机制作飞机部件装备正在生产的F-35战斗机。相较于传统制造方式,这一新技术制造的产品成本更低、寿命也更长。如果3000多架战机都使用这种技术制造部件,将可以节省数十亿美元的成本。

  不过令人费解的是,另外一些F-35战机上的钛合金部件,例如F-35B战机可开闭的钛合金发动机舱门以及机身钛合金隔框,依然采用传统的锻造工艺进行制造。这种工艺成本大约是3D打印的20倍,耗费的材料则大约是3D打印的10倍。之所以没有全部使用新技术,除了对于新技术的谨慎,更可能的是美国目前的钛合金3D打印产品的强度不过关或者尺寸不足。此前美国钛合金3D打印技术就一直被这一问题所困扰。

F35战机发动机

  而与美国相比,中国激光钛合金成形技术在航空领域已经得到了广泛的应用。

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