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增材制造钛合金零部件开始在空客A350XWB宽体飞机中应用
2014-10-23
 
 
    [据3ders网站2014年10月21日报道]  近日,空客公司采用增材制造技术加工的A350XWB宽体飞机舱体支架获得“2014年德国工业创新大奖”。该零部件采用LaserCUSING工艺加工。评委会认为这一跨工业领域项目正在变革飞机结构件制造方式,可以使民用飞机中采用更多的轻量化结构。之前,这种零部件采用铝合金通过铣削等机械加工方法制造,现在可以使用钛合金采用增材制造技术加工,重量可减轻30%以上。
 
    空客公司认为在飞机制造中采用增材制造技术具有以下几个方面的好处:(1)采用增材制造,可以使飞机重量减轻,这样或是降低飞机的燃油消耗,或是增加飞机载重量;(2)采用增材制造,在早期阶段就可能生产出与批量化生产零件结构类似的功能样件,意味着可以在设计阶段早期就识别出设计错误,以及对工艺过程进行优化。之前预计开发这种零部件需要约6个月,实际只花费了1个月;(3)采用增材制造可实现绿色制造,用铣削等机加方法加工飞机零部件制造会导致95%的原材料浪费,而采用激光熔融工艺,浪费大约只有5%左右。(4)采用增材制造,对中小批量零件的制造成本具有积极影响。为实现规模经济,相比大批量制造,飞机制造中的批量因素更加至关重要。相比传统制造工艺,增材制造技术不仅消除了工具成本,还具有更高的设计自由度。(5)采用增材制造技术还能够开发诸多涉及安全的零部件,比目前使用的零部件更经久耐用。因为采用增材制造技术的零部件配以合适的热处理技术后,零部件具有更高刚度、更低韧性。(6)在未来,采用增材制造技术使得在不同的地点按需制造备件也成为可能。一旦遇到零部件失效,备件可以在当地直接生产。这种分散化生产网络可以减少运输距离和交付时间,另外,飞机中与维护相关的停机时间和检测时间也可缩短。(7)增材制造技术可以生产出及其精细的骨骼、多孔类零部件,使得未来飞机制造中,将增材制造与仿生学结合,实现飞机零部件的仿真学设计制造,进一步提高飞机安全性。
(北方科技信息研究所 李晓红黄秋实 苟桂枝)

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