在当前科技飞速发展的时代背景下，3D打印技术作为一项前沿的制造技术，正逐步展现出其作为新质生产力的巨大潜力。它不仅改变了传统制造业的面貌，更是在多个领域内开辟了新的可能。中国航空工业集团通飞华南制造工程部工装技术专业，采用跨界思维的创新模式与飞机制造工艺的结合，孕育着新的制造方法。他们积极探索应用以PLA材料为基础的3D打印钻模板应用于飞机总装系统支架的定位钻孔安装，致力于提升生产效率，降低成本，同时保证产品质量与安全，积极贯彻通飞华南推行的低成本可持续发展的创新理念。
系统支架的定位钻孔安装采用传统金属钻模板制造，依赖于复杂的模具设计与机床设备加工制造，生产周期长，且成本高。手工画线对于识图技术要求高，且技术质量不稳定，生产效率低。而今，通过3D打印技术，能够直接根据自主设计的数字模型，快速、精准地打印出所需的钻模板，安装不同规格的成品钻套，大大缩短了生产周期，实现了从设计到生产的无缝对接。
▲3D制造工艺流程
3D打印技术不仅提高了生产效率，且保障了制孔的质量，践行了通飞华南用技术保质量的生产制造管理理念。工装技术专业根据飞机支架的安装状态和精度要求，对制孔工装规划了3种类型，包括硫酸纸、3D打印型钻模板、金属钻模板，其中，硫酸纸和3D型钻模板由工装技术专业自主设计和自主制造。为实现整个制孔专项技术管理工作技术合规，工装专业组编发了《制孔划线用硫酸纸样板管理实施细则》《制孔划线用3D打印钻模板管理实施细则》，制定了硫酸纸、3D设计模板和设计规范。为防止出现差错，还设计了相应标识，实现设计、制造质量可控，管理流程权责清晰。
▲工装结构示意
截至目前，AG600飞机的支架制孔专项共规划工装600多项，硫酸纸90多项，3D打印钻模400多项，金属钻模40多项。其中，3D打印钻模板超过3000多个，已然形成流水生产制造流程，主要包括设计、打印、修缮和质检这4大阶段。设计阶段由工装设计人员综合考虑孔径、打印逻辑、基准构成等因素初步确定3D工装的类型和整体设计思路；打印阶段由工装设计人员依据工装外形尺寸和结构特点展开热床布局、层高设置、切片单盘、输出程序等工作；修缮阶段由工装设计人员围绕工装类型、结构和适用区域等角度开展钻套镶嵌、支撑剔除、异色涂敷等工作；质检阶段由质量检验人员依据设计基准标注、工艺申请要求对工装进行评估校验。这些3D结构钻模板，在AG600飞机小批生产中进行验证使用，这一创新举措为AG600飞机6000多个系统支架的安装工作带来了革命性的改变。
▲机上使用验证
3D打印钻模板技术通过在AG600飞机小批投产（1101、1102架）总装生产上的使用，不仅使得生产效率提高80%，在降低成本和增强设计灵活性方面也表现突出，为总装制孔项目带来了显著的经济效益和技术优势，直接节约制造成本50多万，随着制造的数量增多节约效果更加显著，制孔偏差率得到有效控制。
在实践的征途上，通飞华南工程技术人员面对问题从不退缩，他们以锐意创新的精神，勇敢地解决遇到的各种问题，通过不懈的努力，成功解决了8个问题点，实现3D打印模型设计和制造的技术创新，每一次突破都凝聚着智慧与汗水，彰显了技术人员的锐意进取与协作精神。
来源/中国航空工业集团通飞华南
