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飛機發動機為什么那么難制造

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飛機發動機為什么那么難制造

發布日期:2021-11-16 作者:凱豐 點擊:

增材制造技術最重要的應用首推航空航天領域。美國“增材制造路線圖”把航空航天需求作為增材制造的第一位工業應用目標,波音、GE、霍尼韋爾、洛克希德?馬丁等美國著名航空航天企業都是美國增材制造創新研究所(NAMII)的成員單位。澳大利亞政府于2012年2月宣布支持一項航空航天領域革命性的項目“微型發動機增材制造技術”。2012年9月,英國技術戰略委員會特別專家組在一份題為“ShapingourNationalCompetencyinAdditiveManufacturing”的專題報告中,也把航空航天作為增材制造技術的首要應用領域。增材制造技術的優勢,以3D打印制造技術為例,作為信息化和制造技術的高度融合,3D打印能夠實現高性能復雜結構金屬零件的無模具、快速、全致密、近凈成形,特別是對于激光立體成形和修復的零件,其力學性能同鍛件性能相當,成為了應對航空發動機與燃氣輪機領域技術挑戰的最佳新技術途徑。相對傳統制造技術,3D打印技術具有以下十大潛在優勢。

(1)降低制造成本。對于傳統制造,產品形狀越復雜,制造成本越高。3D打印不會因為產品形狀的復雜程度提高而消耗更多的時間或成本,針對航空發動機為追求性能而呈現的大量形狀復雜的零件制造,3D打印無疑具有優勢。

(2)適于產品多樣化。航空發動機本身就是“試出來的”產品,研制過程需要多次反復修改設計,傳統上每一輪改進都需要對模具進行修改并增加制造成本,3D打印不需要針對產品的形狀改變而修改模具。

(3)最小化裝配和減重。通過拓撲優化設計,3D打印可以打印組合零件,減少產品裝配并降低產品重量。

(4)即時交付。3D打印可以按需打印,從而大大壓縮航空發動機部分長周期零件的試制周期。

(5)拓展設計空間。受傳統制造方式限制,產品只能根據工藝的可實現性來設計,如航空發動機渦輪葉片上氣??椎男螤钪荒苁菆A形。3D打印可以使渦輪葉片的氣??赘鶕鋮s效果要求設計成橢圓形或其他任意形狀。

(6)降低技能要求。傳統上,航空發動機很多零件制造對操作人員技能有很高要求,甚至出現過個別零件只能由1人或少數幾人制造的情形。3D打印從設計文件中獲取各種指令,制造同樣復雜的產品,3D打印機所需的操作技能遠低于傳統鑄造。

(7)便攜制造。傳統的鑄造、鍛造一般僅能制造比設備小的產品。3D打印機調試好后,打印設備可以自由移動,制造出比自身設備還要大的產品。

(8)降低浪費。與傳統加工減材制造相反,3D打印制造屬于增材制造,航空發動機與燃氣輪機所使用的大量傳統金屬加工,大量原材料都在加工過程中被廢棄,而3D打印的“凈成形”大幅減少金屬制造浪費量。

(9)材料組合。對于傳統航空發動機與燃氣輪機制造方式來講,將不同材料組合(鑄造、鍛造等)成單一產品非常困難,3D打印有能力將不同原材料融合在一起。

(10)精確實體復制。類似于數字文件復制,3D打印未來將使得數字復制擴展到實體領域,實現異地零件復制。


株洲凱豐實業股份有限公司,成立于2004年1月,是一家專注于航空產品、汽車及機車的工裝、夾具;飛機葉片模具、測具的制造和銷售的高科技企業。公司位于湖南株洲天元區天易大道959號新馬金谷A5棟-B。 

本文網址:http://www.ncraw.com/news/539.html

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