技术拐点助力战机跨代!3D打印在我国战机上实现了规模化和工程化应用
十年前的11月23日,是中国航空史上辉煌的一天。我国自主研制的第一型舰载多用途战斗机歼-15在辽宁舰首次完美着舰,中国战斗机实现了从陆地向海洋的跨越。从这一天起,中国海上没有舰载机的时代成为历史。源于此,3D打印技术参考注意到近期关于歼-15的相关研制过程被不断公开。
本期内容主要来自歼-15舰载机孙聪总设计师在2017年的开讲以及研制团队于近期的分享。历经十余年探索,3D打印技术已经在我国战机研制过程中实现了规模化和工程化应用,达到了世界领先水平。
早期有一个项目,要实现材料全部国产。其中有一件钛合金的型材,飞机全机仅用20公斤,但拉伸机需要投资五亿。当时有两种出路,一种是不用钛合金,用能不能高强度的、又耐高温、又强度相当的东西来代替;还有一种就是不用这种加工工艺行不行?在这个时候,北航王华明老师3D打印的小核桃大小的零件对零件制造带来的新希望。
王华明教授团队用三个月的时间完成了钛合金样件制造,经项目团队力学测试,认为3D打印工艺完全可以代替原来的锻铸件。这件事,是我国在钛合金3D打印技术上的一个启蒙和奠基。
2013年,随着新型战机在减重量、长寿命、低成本、快速响应等方面的需求越来越迫切。原有的生产方式已触及“天花板”,但当时罗阳刚刚因公殉职不久,在团队需要突破难关的时候一下子没了主心骨,为了加速实现关键核心技术的突破,沈飞公司成立了增材制造“罗阳青年突击队”。
在「东方时空:揭秘中国航母舰载机十年 歼-15到系列舰载机 十年冲破了什么?」节目中,航空工业沈飞工艺研究所李晓丹博士表示:
在1.5m尺寸内的零件,可以直接使用粉末床激光熔融3D打印技术制造;
3D打印技术在飞机上(军用)的应用,我国已经达到了规模化、工程化应用,在世界上处于领先位置,引领了该类技术在这个领域的发展。
一个零件从长的像到能用,这条路是最难得。研究人员在起步阶段用8个月的时间做了800多页的实验,检测了所有的性能数据,来表明这个材料合格、这项工艺合格、这个零件合格,才能第一次把这个零件第一次安装在飞机上。
孙聪总师也表示,从一开始为了解决问题,在创意上产生了新的想法,最后又培育了一个制造行业。3D打印在国际上风靡流行,是未来我们制造业的一大支柱产业。
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