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個(gè)性化航空航天新應(yīng)用 3D打印產(chǎn)業(yè)化迎新契機(jī)

10月19日下午,中國航天科技集團(tuán)總工程師,博士生導(dǎo)師楊海成教授在遼寧交通高等專科學(xué)校所做的學(xué)術(shù)報(bào)告中指出:“隨著‘互聯(lián)網(wǎng)’思維的不斷深入,企業(yè)發(fā)展正向新型的平臺(tái)型企業(yè)邁進(jìn)。個(gè)性化定制是今后工業(yè)發(fā)展的最新趨勢,像在天宮2號(hào)中,也會(huì)出現(xiàn)3D打印機(jī),用于天宮本身零部件的更換和維修。


眾所周知,中國航天60年,10月19日3時(shí)31分,神舟十一號(hào)飛船與天宮2號(hào)自動(dòng)交會(huì)對(duì)接成功。而天宮2號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室早已于2016年9月15日22時(shí)04分09秒在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功。它較大的改進(jìn)是裝備更豪華、裝載量提高、內(nèi)部環(huán)境更好,而且它的系統(tǒng)設(shè)計(jì)是模塊化的,也就是說它出現(xiàn)問題時(shí)可以快速更換和在軌維修,這在國內(nèi)空間領(lǐng)域?qū)儆谑讋?chuàng)。天宮2號(hào)使用3D打印機(jī),則實(shí)現(xiàn)本身零部件的快速更換與維修。

事實(shí)上,3D打印在中國航空航天業(yè)并不是第一次隆重登場,在2015年紀(jì)念中國人民抗日戰(zhàn)爭勝利暨世界反法西斯勝利70周年大閱兵的空中梯隊(duì)中使用的飛機(jī)中,不乏3D打印技術(shù)生產(chǎn)出來的零部件產(chǎn)品。

正如工業(yè)和信息化部總工程師張峰在“中國增材制造產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”成立大會(huì)上所言,“我國增材制造技術(shù)研究起步不晚,有些方面還處于世界領(lǐng)先地位?!鳖I(lǐng)先地位的正是中國航空業(yè)在3D打印技術(shù)上應(yīng)用,不僅多個(gè)型號(hào)飛機(jī)使用了3D打印部件,而且部分技術(shù)已經(jīng)達(dá)到世界領(lǐng)先水平。

例如,在金屬零件的激光快速成形技術(shù)研究上,我國開始于1999年,相比美國晚了十幾年。不過,在應(yīng)用研究成果上,美國卻一直無法實(shí)現(xiàn)突破。2005年,美國Aeromet公司生產(chǎn)的F/A-18E戰(zhàn)斗機(jī)因強(qiáng)度問題試驗(yàn)失敗。隨后,該公司因無法生產(chǎn)出性能滿足主承力要求的大尺寸復(fù)雜鈦合金構(gòu)件,無法實(shí)現(xiàn)有價(jià)值的應(yīng)用市場而倒閉了。而我國已經(jīng)具備了使用激光成形超過12平方米的復(fù)雜鈦合金構(gòu)件的技術(shù)和能力,成為目前世界上唯一掌握激光成形鈦合金大型主承力構(gòu)件制造、應(yīng)用的國家。

在傳統(tǒng)的戰(zhàn)斗機(jī)制造流程當(dāng)中,飛機(jī)的3D模型設(shè)計(jì)好后,需要進(jìn)行長期的投入來制造水壓成型設(shè)備,而使用3D打印這種增材制造技術(shù)后,零件的成型速度、應(yīng)用速度得以大幅度提高。資料顯示,原本制造一架航空機(jī)型需要花費(fèi)10-20年時(shí)間,而應(yīng)用3D打印技術(shù)以后,最少需要花3年時(shí)間。足以證明,3D打印技術(shù)在復(fù)雜的工業(yè)領(lǐng)域有著無可取代的優(yōu)勢。


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