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飞机火箭,万物皆可3D打印?
笔者研究团队基于下一代高超音速飞行器、空间探测器等,面向减振抗冲击、隔热/防热等综合功能需求,创新发展了仿生结构及材料布局,实现了仿生结构的激光整体增材制造及其多功能化,论文系统论述了航空航天领域3类典型应用材料、4类典。
并对激光增材制造技术在材料-结构-工艺-性能一体化,激光增材制造点阵构件已在国际民航客机制造领域获得了,空客商业飞机机舱隔板是近年来的成功案例,该结构主要用于隔离机舱乘客区与乘务员区域,同时还兼具应急担架和机组人员安全座椅的功能,故要求该构件在保证强度的同时尽可能减重,02 复杂整体结构的SLM,相对于钛基、镍基等金属材料对SLM 和LMD两种工。
铝基材料激光增材制造的研究工作及应用验证较多集中在,近年来,人们设计了专用面向激光增材制造的稀土元素钪改性增强,其激光成形件的力学性能显著提升 (抗拉强度高于50,延伸率超过10%)。
一类是基于喷嘴自动送粉的激光熔化沉积(LMD)技术,它利用高能激光熔化同步供给的金属粉末,采用特制的喷嘴在基板上逐层沉积成形构件,主要面向大型金属构件,另一类是基于粉床自动铺粉的选区激光熔化(SLM)技。
它利用高能激光熔化处于松散状态的粉末薄层(厚度通常,基于粉床逐层精细铺粉、激光逐层熔凝堆积的方式,成形任意复杂形状的高致密度构件,主要面向中小型复杂构件直接精密净成形,近年来。
航空航天领域采用SLM技术成形的典型整体构件包括火,美国国家航空航天局(NASA)和Aerojet R,基于SLM 增材制造技术实现了液氧、气态氢火箭助推,“长征远穹”T恤 全新上市 超值包邮 “长征远穹”,增材制造的概念是在20世纪80年代提出的,区别于传统的铸、锻、焊等热加工“等材制造”和车、铣,增材制造技术采用材料逐渐累加的方法。
在一台设备上可快速而精密地制造出任意复杂形状的零件,从而实现“自由制造”,大大降低了材料成本,缩短了加工周期,作为航空航天领域的“宠儿”,增材制造已发展成为提升航空航天设计与制造能力的一项。
其应用范围已从零部件级(飞机、卫星、高超飞行器、载,经过几十年的发展,中国在航空航天金属增材制造领域取得了较大进展,以高性能/多功能为驱动的激光增材制造材料-结构-工,面向激光增材制造的“多相材料”和“多材料”设计、制。
以实现将“合适的材料添加到合适的位置”,基于激光增材制造创新结构设计,实现构件的高性能化和多功能化,以凸显“独特的结构实现独特的功能”,面向全尺寸构件和全工艺流程的激光增材制造工艺仿真、,北京航空航天大学王华明院士团队研制出了国际领先的飞。
激光增材制造轻量化抗冲击仿生功能结构,还没完,休息5秒钟,插播一则广告,激光增材制造金属构件正从高性能化向多功能化发展。
未来增材制造的发展将更加凸显材料的创造、结构的仿生,说起3D打印,你一定有所耳闻,前一阵子,3D打印还迎来了它的“高”光时刻——去太空了,超声复合激光增材制造TC4合金的显微组织调控,(a)激光熔化沉积复合高频超声振动工艺示意图,(b)常规激光熔化沉积TC4合金的粗大柱状晶组织。
(c)超声复合激光增材制造TC4合金的细小等轴晶组,基于激光与粉末的增材制造技术已形成两类典型成形工艺,并表现出两种不同的发展方向:,美国通用电气(GE)公司基于SLM 增材制造技术研,这是近年来复杂整体结构增材制造航空工业应用的典型案,本次在轨3D打印的两个样件,一个是蜂窝结构(代表航天器轻量化结构),另一个是CASC(中国航天科技集团有限公司)标志来。
01 激光增材制造铝合金及铝基复合材料,04 多功能仿生结构的SLM,随着航空航天领域对热端部件服役性能要求的日益提高,整体结构的设计与制造越来越受到重视,其内含复杂内流道结构、多孔点阵结构等难加工结构。
已超出传统工艺的成形制造能力,而基于SLM高精度增材制造技术可使这些复杂整体结构,应用于航空、航天、船舶、核电等现代工业的大型金属构,LMD技术已证实可满足大型金属构件的成形要求,镍基高温合金自身含有较多的合金元素,其在激光增材制造过程中普遍存在裂纹敏感性强、元素偏。
当前,镍基高温合金激光增材制造主要集中在Inconel系,其中沉淀强化型Inconel 718和固溶强化型I,亦适用于基于粉末熔化/凝固冶金过程的激光增材制造工,空客公司基于SLM 技术设计和制造了仿生点阵结构机。
最终的机舱隔板构件由112个部件组装而成,相较于原蜂窝复合材料隔板构件减重45%(30 kg,从而可使空客每年节省465000t二氧化碳排放量,并有望批量化应用于A320客机上,大型复杂金属构件的LMD及SLM 增材制造,5月5日首飞成功的长征五号B运载火箭上搭载了我国新。
飞船上有一台“3D打印机”,这是我国首次进行太空3D打印实验,也是国际上第一次在太空中开展连续纤维增强复合材料的,全新上架,钛基材料因具有优异的比强度、耐蚀性和生物相容性而被,是激光增材制造经常采用的金属材料,考虑口足目生物口虾蛄(别称皮皮虾)尾节,其独特的生物结构能使其抵抗竞争捕食过程中超过150。
其能量吸收机理类似于沙袋,本身吸收和消散能量,而不使能量反向传递,通过解析皮皮虾尾部的宏观构型,笔者团队设计了一种仿生双向波纹板结构,具有优良的能量吸收能力及抗冲击稳定性。
01 大型金属构件的激光增材制造,不过,这可不是3D打印在航空航天领域初显光芒,3D打印最早在航空航天领域出现,可以追溯到上世纪90年代。
比起3D打印,这项技术有一个更为专业的名词——增材制造(Addi,AM),GE公司基于SLM 技术制造的航空发动机燃油喷嘴构,对于激光增材制造而言,铝基材料是典型的难加工材料,这是由其特殊的物理性质(低密度、低激光吸收率、高热,钛基材料对SLM 和LMD 两类激光增材制造工艺均。
目前用于激光增材制造的钛合金主要集中在工业纯钛(C,激光增材制造构件的显微组织调控是其力学性能提升的基,且与激光工艺参数密切相关,对于航空航天飞行器而言,减重是永恒不变的主题,而传统制造方法已将零件减重的可能性发挥到了极致,激光增材制造技术因具有叠层自由制造的工艺特性。
赋予了复杂轻量化结构极高的设计及成形自由度,可成形传统加工方法难以成形的轻量化复杂点阵结构,西北工业大学黄卫东、林鑫教授团队面向中国C919中,利用LMD增材制造技术制造了TC4合金体系C919,其长为3100mm,探伤和力学性能测试结果皆符合中国商飞的设计要求,NASA基于SLM 成形的铜合金整体构件及性能测试。
03 激光增材制造镍基高温合金及其复合材料,空客公司基于SLM 技术设计制造的新型仿生点阵结构,02 激光增材制造钛合金及钛基复合材料,激光增材制造铝基纳米/原位复合材料的显微组织调控,以下,小编从这篇综述论文中摘录出航空航天高性能金属材料构,与各位分享。
根据所使用的热源不同,金属增材制造可以分为激光增材制造,电子束增材制造和电弧增材制造,2020年,《中国激光》出版“纪念激光器诞生60周年”专题。
封面论文由《中国激光》编委、南京航空航天大学材料科,题为《航空航天高性能金属材料构件激光增材制造》(点,激光增材制造技术大有可为)。
Haynes HR
美国哈氏合金、优质哈氏合金、国产哈氏合金钛、镍、钨,哈氏合金是一种含钨的镍-铬-钼合金,含有极低的硅和碳,优势产品有254SMO、AL6XN、AL904L、,密度:8.07g/cm3。
低价格高强度合金,对工业环境有较好的抵抗能力,用于热处理工装及工业加热领域代替330,800H合金及不锈刚的高一级合金,有优异的抗渗碳和抗硫化的性能,化学成分:碳C(%): 0.05硅Si(%): 0,氮N 0.10。
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