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荣获行业“诺贝尔奖” 中航团队3D打印飞机零件

2013-10-12 08:41
夜隼008
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  从几厘米到几十厘米高的弯曲金属板上,布满了一个个带有斜角度的小格子,这种被称为“格栅”的金属件是飞机上的零件。成品看似简单,制造却不一般——3D打印出来。因为它们的弯度和小格子的角度是传统机械加工不能完成的。

  设计并加工出这种特殊零件的是中航工业北京航空制造工程研究所高能束流加工技术重点实验室的一群年轻人,平均年龄30出头,各个专业部门的负责人也都只有三十五六岁。他们完成的一个高420毫米的零件,是世界上至今能够打印的最大钛合金飞机零件。

  这项被通俗地称为3D打印技术的“增材制造技术”,是把金属合金粉一层层铺好,用激光按照设计的路线进行高温熔化,使零件一层层被打印出来,一个零件要打印上万层。从10多年前开始涉足这项国际前沿技术,到今天站到了同领域的国际最高点,项目负责人锁红波说,这要归功于实验室的领头人——中航工业特种加工技术首席专家巩水利。

  今年6月,巩水利获得了2013年布鲁克奖,这个被誉为国际焊接界诺贝尔奖的奖项,继9年前授予中国工程院关桥院士后,第二次颁给了中国人。打印钛合金飞机零件的“增材制造技术”,就脱胎于巩水利所攻克的激光焊接

  “10年前,巩主任让我开始研究这项技术时,我还不太理解,因为当时国外也只是研究阶段,文献很少。”这个项目开始时只有锁红波一个人摸索,软件、设备、材料等一切都是零,难度可想而知。锁红波不止一次想放弃,但都被巩水利“逼”着干下去,“巩主任三天两头到实验室来找我要数据”。

  试验慢慢做起来,有些试验只要一开机,就要连续上百个小时做下去,这种时候锁红波就会泡在实验室。试验失败是常态,有时一个环节出问题,整个加工件就会报废。巩水利说:“如果都成功了,还要研究所干什么。”

  2009年9月13日,锁红波清楚地记得这一天,经过3天3夜的连续工作试验,第一个零件被打印出来了。

  不过,为了技术问题,锁红波和巩水利不知吵了多少回。最大的一次分歧发生在2010年,当时国际上生产最大的“格栅”底座直径是250毫米,锁红波和自己的团队成员决定做280毫米的,而巩水利要求他们做500毫米的,锁红波坚决不同意,巩水利急了:“没试怎么知道不成,要干就要做最先进的!”

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