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卢秉恒院士D打印的F5战机已试飞技术稍逊

时间:2019-08-15 18:50:44 来源:互联网 阅读:0次

  近日,由中国机械工业联合会主办、上海科学技术开发交流中心等承办的高端装备技术研讨会在沪举行,中国工程院院士、西安交大教授卢秉恒在会上介绍说,在美国,采用技术制造的F- 5战斗机已进行了试飞,包括 D打印机在内的智能制造装备发展迅速,我国政府应高度重视,通过多种手段加速制造装备的智能化进行,为我国的军工及多个民用领域服务。

  据卢秉恒院士介绍,美国是早尝试将 D打印技术应用于等领域的国家。1985年,在五角大楼主导下,美国秘密开始了钛合金成形技术研究,1992年这项技术才公之于众。2002年,美国将激光成形钛合金零件装上了战机。

  然而,因为在制造过程中钛合金变形、断裂的技术难题无法解决,美国始终无法生产高强度、大尺寸的激光成形钛合金构件。2005年,美国从事钛合金激光成型制造业务的商业公司Aeromet由于始终无法生产出性能满足主承力要求的大尺寸复杂钛合金构件,没有实现有价值的市场应用而倒闭。美国的其他国家实验室也无法攻克这一难题,目前只能进行小尺寸钛合金部件的打印和钛合金零件表面修复。

  Sciaky公司的直接制造解决方案基于添加剂的制造原理,是PSU应用研究实验室(ARL)采用的关键技术之一,目的是生产高品质的金属零部件。Sciaky公司的DM解决方案是的大规模完全可编程的解决方案,可制造近净形零件,材料包括钛、钽、铬镍铁合金及其他高价值金属。该解决方案结合了计算机辅助设计(CAD)、Sciaky的电子束焊接技术和添加剂分层处理,所制造的零件尺寸可以达到5.8米×1.2米×1.2米。

  Sciaky真正的之处在于超高打印速度,利用功率高达42千瓦的电子束枪,每小时可打印磅的金属钛,而大多数竞争者仅能达到每小时5磅。就目前而言,电子束似乎是一种比激光更适合的金属 D打印能量源。

  日前,美国空军和洛克希德-马丁公司已经宣布与Sciaky公司成为合作伙伴,并且计划使用该公司生产的 D打印机制作飞机部件装备正在生产的F- 5战斗机。相较于传统制造方式,这一新技术制造的产品成本更低、寿命也更长。如果 000多架战机都使用这种技术制造部件,将可以节省数十亿美元的成本。

  直到近,采用 D打印技术制造的F- 5战斗机已进行了试飞。据估计,该技术不仅大大提高了“难产”的F- 5战机的部署速度,而且能节省数十亿美元成本。原本相当于材料成本倍的加工费,现在只需原来的10%。

  不过令人费解的是,另外一些F- 5战机上的钛合金部件,例如F- 5B战机可开闭的钛合金发动机舱门以及机身钛合金隔框,依然采用传统的锻造工艺进行制造。这种工艺成本大约是 D打印的20倍,耗费的材料则大约是 D打印的10倍。之所以没有全部使用新技术,除了对于新技术的谨慎,更可能的是美国目前的钛合金 D打印产品的强度不过关或者尺寸不足。此前美国钛合金 D打印技术就一直被这一问题所困扰。

  F 5战机发动机

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