【機床商務網 國內新聞】2017年6月2日,工業和信息化部裝備工業司組織在陜西省西安市召開了增材制造產業發展專題研討會,來自教育部、國家質檢總局、部辦公廳、陜西省工信廳等政府部門,西安增材制造國家研究院有限公司、中國電子信息產業發展研究院、中國商飛、陜西恒通、西安鉑力特、南京中科煜宸、西安賽隆、陜西瑞特、陜西東望、中航邁特、鑫精合、西安點云、陜西智拓固相、西安智熔、渭南3D打印基地、安徽春谷3D打印產業園等單位30余名代表參加會議。
在參加會議的公司代表中,小編發現一個之前不曾出現在類似會議中的公司——中國商飛,中國商飛作為我國實施國家大型飛機重大專項中大型客機項目的主體,也是統籌干線飛機和支線飛機發展、實現我國民用飛機產業化的主要載體。在2017年5月5日14:00C919中型客機(COMAC C919),作為中國首款按照新適航標準,與美法等國企業合作研制組裝的干線民用飛機首飛成功。自主設計研制大飛機,這個夢想中國航空人追逐了半個世紀。經過五代航空人的艱辛努力,才有了我的破繭化蝶。
在首飛成功的同時,值得令人關注的就是,在設計制造的過程中,c919使用了前沿的3D打印技術,包括機翼的主要承重部件——機翼中央翼緣條,是由西工大鉑力特公司完成的。據南極熊了解,2011年,中國商飛注意到了西工大黃教授的成果,希望與西工大鉑力特公司進行合作,生產大飛機的關鍵零部件。西工大給予了大力的支持,用于商用大飛機的鈦合金翼緣條結合成型。并與2012年通過了商飛的五項測試,商飛認為,其性能“略好于鍛造件”。黃教授的成果,解決了商飛的難題,加速了C919騰飛的進程。
另外在c919的前機身和中后機身的登機門、服務們以及前后貨艙門上還使用了23個金屬3D打印部件,是由無錫飛而康完成的。據南極熊了解,飛而康科技采用基于SLM的3D打印技術,設備由Concept Laser提供,對風扇進氣入口構件的這種鈦合金薄壁結構開展了技術攻關。飛而康經過不懈的努力在4個月時間內先后攻克了鈦合金大型薄壁件常見的應力開裂和型面變形等問題,按時完成了產品交付。
據了解,c919首飛不就后的5月16日,中國商飛公司與莫納什大學簽署了教育培訓合作諒解備忘錄。與澳大利亞莫納什大學副校長弗里達·塞貝爾簽署協議,表示共同推動3D打印技術在飛機上的應用。3D打印在飛機上的應用雖說不是什么新鮮事,但是還是有著很大的風險。
不久之前,小編了解到,美國飛機制造商波音公司宣布,由于引擎出現問題,決定暫停新型737MAX飛機的試飛。出問題的是大名鼎鼎的LEAP-1B引擎,它大的亮點是安裝了19個3D打印的燃油噴嘴。當然不能完全肯定是因為采用3D打印燃油噴嘴才導致引擎出現問題,制造商CFM公司目前沒有明確對外界說明到底是哪個部位出現問題。
航空航天是3D打印技術大的應用市場之一,這幾年來發展十分迅速,并且顯示出了驚人的增長潛力。近日,市場研究公司MARKETS&MARKETS(M&M)就發布了一份相關的分析報告,預測到2022年,航空航天3D打印市場的規模將從當前(2017年)的7.14億美元猛增至30.57億美元(約211億人民幣)。而在此期間,其復合年增長率(CAGR)將高達27.42%。
促使航空航天3D打印市場實現如此迅猛增長的主要原因將是各大航空公司飛機數量的增加,以及它們對更輕飛機部件需求的增加。供應商現在越來越傾向于使用3D打印技術制造這樣的部件,因為比起傳統工藝,3D打印更靈活,更經濟,也更快速,能大大縮短產品交付周期。
航空工業在上個世紀80年代就開始使用增材制造技術,之前增材制造在航空制造業只扮演了做快速原型的小角色。近的發展趨勢是,這一技術將在整個航空航天產業鏈占據戰略性的地位。 包括波音、空客、Lockheed Martin, 霍尼韋爾以及普惠都做出了表率行動。
新一代飛行器不斷向高性能、高可靠性、長壽命、低成本方向發展,越來越多地采用整體結構,零件趨向復雜化、大型化,從而推動了增材制造技術的發展與應用。增材制造技術從零件的三維CAD 模型出發,無需模具,直接制造零件,可以大大降低成本,縮短研制周期,是滿足現代飛行器快速低成本研制的重要手段,同時也是滿足航空航天超規格、復雜金屬結構制造的關鍵技術之一。
3D打印如果想更進一步的應用在航空領域,除了技術層面,在未來十年航空航天的需求與挑戰還很多,包括:
1.當前的飛機制造商并不了解增材制造設備,也很難提出對設備如何升級的要求,下一步飛機制造商需要更多的參與到增材制造設備的開發中來。
2.增材制造設備廠商必須提高做工程的能力和提升材料專業度。當前增材制造設備廠商缺乏開發航空航天零部件的能力,缺乏開發質量跟蹤和控制設備的能力。增材制造設備廠商不能局限于做設備制造,而應該發展圍繞著增材制造、增材制造材料一系列的系統服務商的能力。
3.增材制造設備廠商需要開源設備材料,雖然接受其他的材料會帶來競爭,但靈活性提高了才能使得航空航天制造商開發更多的應用。開源設備材料也會使得設備本身更容易受市場歡迎。
4.軟件之間需要更好的銜接。目前脫節的地方很多,使得做出一個完整的零件過程變得磕磕絆絆,這不利于行業的績效。
5.需要集成控制系統到增材制造設備里。目前市場上很少有系統的工具來監測和跟蹤增材制造的過程,這導致需要大量的測試件,而且需要昂貴的后處理。目前Sigma Labs正在試圖開發這樣的系統。
增材制造技術已經在飛機制造上顯示了重要的應用潛力和廣闊的應用前景。不過,基于技術原理和制造成本,任何一項加工技術都有與其相適應的零件結構特點,對于飛機的制造同樣如此。基于增材制造技術的成形精度、效率和成本特點,這項技術非常適用于制造飛機中具有輕量化要求的復雜構件,特別是帶有內部油路、管路的構件,具有復雜凸緣或凸臺的構件,具有復雜翼型的構件,具有封閉或開孔蜂窩結構的構件和集成異形通路的構件。小編相信,3D打印技術將會在未來航空航天的應用在大放異彩。
(原標題:工信部召開增材制造產業發展座談會,驚現中國商飛身影)
(原標題:工信部召開增材制造產業發展座談會,驚現中國商飛身影)