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Thought this was cool: tg搞的激光3D打印

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前几天从CSK的微博看了这个视频

今天看到一个讨论:

发信人: i3721pp (noosa), 信区: Aero
标 题: 王华明的报告“航空高性能大型复杂整体构件激光直接制造技术研
发信站: 水木社区 (Mon Nov 12 23:16:08 2012), 站内

【 以下文字转载自 MilitaryTech 讨论区 】
发信人: navigate (逆水行舟), 信区: MilitaryTech
标 题: 王华明的报告“航空高性能大型复杂整体构件激光直接制造技术研
发信站: 水木社区 (Mon Nov 12 22:16:10 2012), 站内

这个有这么神么 ?

王华明的报告“航空高性能大型复杂整体构件激光直接制造技术研究进展”

http://www.casad.cas.cn/document.action?docid=12916

内容提要。

1。2012年奥巴马在卡内基梅隆大学,宣布创立美国“制造创新国家网络”计划,成立1
5个制造创新中心组成网络,投资10亿美元。经过5个多月的论证最后还是选了“增材制
造”作为第一个中心的研究方向。

2。一个发动机叶盘,传统工艺制造属于“雕刻”,最后剩下来的只有7%。

3。f22钛框,面积5.53平方米。3万吨水压机模锻件能达到0.8平方米,8万吨能达到4.5
平方米。

4。传统方法,铸锭,制胚,模具,模锻。举例一个很小飞机框,宝钢等温锻造,模具7
千万,分摊到每一个零件,模具费就有几十万。又举例美国的一个飞机零件,压成一个
饼3吨,到最后加工完成只有144公斤,材料利用率不到5%。

5。用他的增材制造,材料利用率80%左右。

6。我们打印出的最大的整体结构件5平方米,美国做不了。

7。激光打印出的零件,超过或者等同于锻件的性能,抗疲劳强度,比锻件高32-53%,疲
劳裂纹扩散速率降低一个数量级。常规性能和锻件差不多,但高温、持久、抗疲劳性能
比锻件好很多。

8。飞机起落架的超高强度钢,用此方法抗疲劳强度可以比锻件高20%。涡轮叶片用此方
法900度疲劳强度可以比第二代单晶高40%。

9。应用方面,2005年开始,919是可以说的,其他的都不能说(涉及保密)。919,双曲
面窗框,只有欧洲有有家公司能做,周期2年,先付200万美元模具费,而且零件非常贵
。而我们55天就做好了,4大件,2件已经装上了飞机。

10。翅膀根的受力件,我们做出来136公斤,锻件1706公斤,节省材料90%+,节省了大量
材料。10年,已经做完了性能测试,比锻件还要好。

11。05年做出图示零件(猜测是军用飞机上所使用),需要5天,现在只要几小时。

12。06年某飞机起落架的关键零部件,目前已经批生产,已经受2000多个起落。如果没
有这个技术,这个飞机就出不来,可能要推两年。

13。某飞机上非常复杂的一个零件,钛合金,一架飞机好几个,现阶段传统技术无法做
出来,国内三种方案去研究,两三年不成功,后又去找国外。国外先说能做,看到图纸
以后,说做不了。我们临危受命,去年5月19号开始,现在已经装了很多架飞机。

14。某飞机零件原来锻胚580公斤,我们做出来36公斤。580公斤锻胚,我们没有这么大
的锻造装备,锻不透,性能都不合格。就算加工出来,内应力很大,变形、开裂,成品
率非常低。

15。(吐槽f22),f22的机翼和机身连接件,超大超复杂的钛合金构件,因为太复杂20
、30万吨的水压机也做不出来。美国人就分成三个铸件,然后热等静压再焊接,铸件的
性能很差,但美国人没办法,f22就是这样用的。(换了一个图片)我们激光成型就可以
直接加工出如图示的这么大的零件,这是一个整体(意思是不用分段铸造然后焊接),
上面站了一个人,大家可以看出它的尺度。他的性能比锻件还好(意思是当然就甩铸件
几条街了),可以毫不谦虚地说,这是迄今世界上性能最好的、结构最复杂的构件,美
国人也只能是铸造,锻是不可能的,焊也不可能,因为焊出来的性能不行。这个已经通
过了8000小时的疲劳试验,一年多时间。就这个构件,铝合金、钢大家看看能不能做出
来,更何况钛合金。

16。我们发动机不行,心脏病,未来发动机就是一肚子的整体叶盘,叶片和盘子分开的
重量太重。而我们现在可以叶片和盘子同时出来,而且叶片我们可以随心所欲控制组织
,让它长成柱状晶,他的高温性能就很好,这里我们让它长成等柱晶,**疲劳度就很好
,如果温度再高,我们就可以换材料,它可以做到随心所欲,一种零件可以用很多种材
料来做(不知是在同一个零件上的不同部位,还是同一种零件用不同材料)。

17。我这里面都没说具体的零件名称,牵涉到保密的大家都不要说,也不要拍照。我尽
量做到没有放(图片)零件,只放毛胚,因为零件还是比较敏感。

18。这种加工方法,不能包打天下,适合难加工的、高性能的、贵的、别的方法做不出
来的零件,优势是成本、周期、性能,这个方面我们走到了美国人前面。

19。设备用的激光器都是进口,担心被美国人卡脖子,希望国家在大功率激光器上重视

20。5年前曾经和飞机总设计师聊天,说我们快速设计飞机,都是整体、大型、超长的结
构,在2、3个月内就把飞机造出来,不开一套模具,不打一个锻件,不做一个焊缝。也
许有人认为这是个梦想,但实际上这已经不是梦想了,我们已经有这样的潜力,只是目
前能力有限。(这一段其实是欲言又止,应该是涉及保密,只好把能力藏着掖着了。这
件事肯定在做,最近航空大爆发,绝对和他们这个技术有关。)

3D打印果然是第四次工业革命的开启者啊。我擦。

from est's blog: http://blog.est.im/post/35632875201

Written by cwyalpha

十一月 13, 2012 在 2:48 下午

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