铂力特在增材制造的革新设计中发挥了关键作用,有力推动了航空航天零部件优化升级。在快舟十一号运载火箭项目中,铂力特通过一体化成形技术,对发动机组件零部件进行了优化设计。传统制造工艺需将零件分别制造后焊接成为整体,存在制造周期长、零件服役易开裂等问题。铂力特采用钛合金和高温合金材料,利用BLT-S310设备一体化成形零部件。这一技术有效避免了这些问题,不仅极大缩短了制造周期,并且提高了零件性能,满足发动机的使用要求。
此外,铂力特的激光立体成形(DED - LB/M)技术在东方空间 “引力一号” 运载火箭项目中得到应用,为该火箭批量生产了 30 余件主捆绑相关零件。这些异形结构零件尺寸大且易变形,利用传统加工方式难度大、周期长、材料利用率低。铂力特通过优化零件设计,实现大尺寸异形结构件的近净成形,大幅缩短研制周期并降低生产成本。
铂力特还与蓝箭航天合作,为朱雀三号火箭垂直起降飞行试验提供关键零部件支持。针对火箭零部件的需求,铂力特对其进行重新设计,利用 BLT - S310 和 BLT - S400 设备,成功制造了多个不锈钢和高温合金部件,助力火箭实现飞行目标。
除了在运载火箭方面,铂力特在航空发动机领域也展现了突出的革新能力。在中国航发涡轮院和西北工业大学联合开展的中介机匣拓扑优化设计项目中,铂力特协助零件优化设计,并提供了增材制造工艺支持。此项目将内外四层及支板结构一体化设计,机匣壁面贴附自成形加强筋结构, 减轻重量, 提高刚性,简化加工装配过程。铂力特选用钛合金BLT-TA15材料并优化成形工艺,利用BLT-S1500设备一体成形,提升零件质量性能。
中介机匣
在设计新型一体化混合反应散热器时,铂力特从增材制造思维出发,调整散热管路和翅片排布,集成混合器和反应器,选取合适材料并利用设备一体成形,提高了换热等性能,实现了构型可行性快速验证。
一体化混合反应散热器
铂力特的BLT-S系列设备已被广泛应用于多个航天项目,例如在航天六院的液体火箭发动机项目中,铂力特通过大幅面设备平台化方案和多激光器设备,帮助客户实现高效的批量生产。这些设备通过光学一致性和流场优化等技术改进,确保了更大幅面零件的成形精度和质量一致性。
为提高生产效率,铂力特开发了共享型粉末循环系统和智慧产线管理方案。为大幅面设备配置的集成化粉末自动循环系统和产线化粉末循环方案大幅缩短了粉末流转时间,而BLT-MES 2.0智能管理系统则通过全流程数据监控和生产规划,帮助客户实现生产线资源优化与质量控制。
铂力特致力于为航空航天领域提供多种高性能材料,以满足极端环境下对高强度、耐高温、轻量化零件的需求。目前,铂力特已推出多款适用于航空航天领域的可成形材料,涵盖了从高温合金到钛合金等多种高性能材料,包括BLT-Ti65、BLT-Ti2AlNb等。这些材料不仅具有良好的力学性能,还优化了生产工艺,显著提高了零件的成形精度和可靠性。
BLT-Ti2AlNb流道展示件示意图
此外,铂力特开发了双金属复合结构成形工艺,成功打印出具有铜合金与高温合金组合的零件,进一步提升了增材制造的材料自由度和工艺灵活性。
铜合金/高温合金环形结构件
铂力特通过一系列智能制造软件提升了生产效率和零件精度。BLT-BP路径规划软件通过优化零件的打印路径,大幅提高了成形效率。以某性能质量要求高的大尺寸复杂结构支架零部件为例,以往需要耗时168小时才能完成剖分,而利用BLT-BP V2 仅0.41小时,效率提升99%。在打印效率方面,BLT-BP V2针对不同结构类型的零件可以将打印效率平均提高6.9%,最高可提升27%。
BLT-AutoCAL振镜校正软件则通过自动化校正技术确保激光器的一致性和精度,进一步提高了生产的稳定性。通过温度场监控和三维重建技术,铂力特能够实时监测增材制造过程中的缺陷,确保每一件零件的高质量成形。
在即将举行的第十五届中国航展中,铂力特将展示最新的增材制造技术及应用成果,包括上述的Ti2AlNb流道展示件和铜合金/高温合金环形结构件等多种高性能材料的应用案例。铂力特还将展出大尺寸增材制造设备与复杂结构零件,包括尺寸达1.3米整体打印的阵面板、利用BLT-S1500超大尺寸设备成形,结构复杂且整体壁厚仅2mm左右的中介机匣等。更有超大尺寸零件现场首发,航空飞行器、商业航天零部件等多款应用案例首次亮相。
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