既能制造也能维修,3D打印铸就大国重器

国际金属加工网 2019年10月15日

当一架架飞机伴随着巨大的呼啸声驶过天空时,站在地面上的人们总免不了要抬头向上看。在心生向往与敬意的同时,人们不由得对祖国航天航空事业发展得如此迅速而赞叹不已。在每一架飞机研制成功的背后,都凝结着广大科技工作者辛勤的汗水。

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研制出民航普通客机或者是军用轰炸机、歼击机等机型,一方面显示出我国航空科技发展已取得的成果,另一方面也表现出研发团队攻坚克难、不惧挑战的信心和决心。殊不知,在飞机研制成功之后,对飞机进行技术的维修和护理也十分重要。3D打印等技术等的出现,为民众客机、航天飞船等的维护带来了一种新方式。

大家都知道,制造一架飞机需要投入巨大的人力物力。如果仅仅因为某些零部件破损就停止使用某架飞机,未免有些可惜。借助3D打印技术制造出可以替换的老旧零件,对局部破损变形的部件进行维修,有助于飞机整体性能的充分释放,飞机飞行的速度和安全也能得到有效保障。与传统的维修技术相比,3D打印的优势也十分明显。

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在制造飞机发动机、座椅等部件时,3D打印制作周期短、节省材料、能够打印出组装好的产品。值得注意的是,3D打印在零部件制作精度、难度等方面,也能实现较佳的效果。运用3D打印来制造形状复杂、层次多样、棱角分明的零部件,能够较好地体现产品的细节设计,刻画出纹理感。

操作人员利用3D打印维修某些特殊零部件,可以根据实际需要灵活改变零件的大小和形状,让维修后的零部件拥有较佳的易用性。通常来看,3D打印技术可以被应用于修理航空发动机的金属件,如叶片、压缩机、涡轮发动机部件等。当某一元件的局部磨损或损坏时,利用3D打印技术可以移除破损的材料区域,并使用未损坏区域的重建部分来修理整个元件,以此来延长3D打印航天器元件的使用寿命。

目前比较常见的3D打印修理工艺是定向能量沉积。一个元件的修理结果到底如何往往取决受多种因素的影响,例如:元件缺陷检测水平、现场操作人员修理部件的能力、替代修理技术的速度和成本以及将部件恢复到具有相同机械性能的原始形状的具体要求。

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航天航空事业的发展,必然伴随着高端航天装备的出现与前沿技术的不断进步。即使研制出性能先进、造型一流的航天器,不能对其进行精心维护和护理终究也将留下隐患。因此,利用3D打印、人工智能、智能制造前沿技术等来做好飞机等装备的维修和保养也将成为航天航空事业向前推进的重要一环。

挑战与机遇,冲击与重塑,去除与革新,正是在一次次探索与抉择中,3D打印原有的优点和缺点得以展现。在生产、维护与保养这几个方面,3D打印所能发挥的作用是十分巨大的,而其作用的发挥,在一定程度上也取决于行业规范制定程度、政策文件引导力度、专业人才运用水平等。

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不畏山高路远的跋涉者,山川回馈以奇绝的秀色;不惧风高浪急的弄潮儿,大海回报以壮丽的日出;不怕征程坎坷的航天人,天空赠送以遨游的奇丽空间。正是一点一点的付出和努力,造就了我国如今航天航空的丰功伟业,而3D打印、绿色制造等技术,将为我国未来航天航空事业的进步提供更多能量。


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雷尼绍

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