增材制造技术:航空航天设计与维修的应用概述

文摘   2023-07-22 08:03   上海  

前言

当下说到航空航天制造,似乎离不开增材制造技术,也就是3D打印。凡是工业制造的企业无不在关注、开发增材制造技术相关的,如设备、粉末、零件制造、工艺、测试以及相关标准等。增材制造技术被广泛认为是一次伟大的工业变革。

本文将概述金属材料的增材制造技术在航空航天设计与维修的应用。

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工艺方法

增材制造的技术发展到现在有很多种方法,其中在航空航天应用最广的还是粉末床技术,其工艺过程:铺粉 -> 选区激光熔化 -> 粉末床下降,重新铺粉 ->(重复激光熔化,直到结束)。

早期的粉末床技术生产效率比较低,为此科学家想出了很多办法。比如,提高激光功率、优化扫描路径、采用双激光甚至四激光同步进行等。

减重

图片来源:

GKN Additive achieves 80% weight reduction with hydraulic block redesign - 3D Printing Industry

拓扑优化

Additive Manufacturing + Aerospace Industry = Efficiency - NX Manufacturing (siemens.com)

零件的内部质量可以通过密度计算、CT技术进行分析。另外成本可以从准备、材料、设备、后处理等方面进行核算。

仿生学设计方法

供一个链接,供参考:

Airbus Group - Pioneering Bionic 3D Printing; Learning from Nature - Additive Manufacturing (AM)


零件维修

增材制造技术还可以用于零件的维修。

特殊应用

比如,多通道内腔的传感器制造,火箭制造。


航空制造人
这里是航空制造人的家园,这里有最为实用的航空制造工程技术,供业内外人士交流学习,为国内航空制造水平的进步贡献绵薄之力。
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