航空航天 – 3D打印技术参考-(第10页)    
  • 显著进展:粗粉+大层厚,倍丰实现铝合金高强度、高效率和低成本3D打印

    显著进展:粗粉+大层厚,倍丰实现铝合金高强度、高效率和低成本3D打印

    采用粉末床激光熔融工艺(LPBF)3D打印的铝合金结合了高比强度、良好的耐腐蚀性和出色的加工性能等优异特性,已广泛应用于多个工业领域。然而,大多数广泛使用的LPBF制造铝合金,如AlSi7Mg、AlSi10Mg和AlSi12,强度较低,极限拉伸强度不足400MPa,从而限制了它们的工业应用。相比之下,LPBF制造的高强度2xxx、5xxx、6xxx和7xxx系列铝合金在LPBF工艺的快速凝固过程中容易产生热裂纹,导致不适合LPBF制造。因此,开发用于LPBF工艺的可加工无裂纹高强铝合金在近年来引起了广泛关注。 高强铝合金的性能不完美特点 对于LPBF工艺制造的高强度铝合金,有研究人员报道了Al-Cu-Mg-Si合金,其抗拉强度为455 MPa。此外,另一项关于Zr改性高强度Al-Cu-Mg合金的工作显示出LPBF制造后实现了无裂纹的微观结构,抗拉强度达到了424MPa。尽管这些LPBF工艺制造的无裂纹铝合金确实表现出良好的机械性能,但其加工硬化行为并不令人满意。 相比之下,新近研究的高强度Al-Mn-Mg-Sc-Zr合金抗拉强度达到了560MPa,并具有特殊的加工硬化行为。通过在300°C下进行5小时的简单后热处理即可实现高强度。这种热处理导致基体中Mn过饱和并形成纳米Al3Sc颗粒,从而有助于固溶强化、晶粒细化强化和沉淀强化。 倍丰智能3D打印的高强铝合金零件(非大层厚打印) 倍丰智能3D打印的高强铝合金零件(非大层厚打印) 然而,由于Sc元素较为昂贵,3D打印所采用的30μm的小层厚度使成形效率较低,最终导致LPBF工艺制造的高强度Al-Mn-Mg-Sc-Zr合金的成本很高。此外,粉末颗粒的成本取决于尺寸,在增材制造应用中,细颗粒比粗颗粒贵得多,高成本阻碍了LPBF工艺制造高强铝合金的应用。 粗粉+大层厚 实现高效率、低成本制造 3D打印技术参考注意到,为了实现含Sc高强铝合金大层厚高效率制造,降低LPBF制备高强铝合金的成本,苏州倍丰智能科技有限公司董事长吴鑫华院士团队与北京工业大学、汕头大学、澳大利亚伊迪斯·科文大学、澳大利亚Monash大学、东南大学等单位合作开展针对含Sc高强铝合金大层厚高效率激光粉末床熔融的研究,实现了高强铝合金大层厚粗粉末粒径高效率3D打印的突破。 相关研究成果以“Strong and ductile Al–Mn–Sc alloy achieved in fabrication-rate enhanced laser powder bed fusion”为题发表于2023年8月29日的《Virtual and Physical Prototyping》上(中科院1区,Top,影响因子10.6)期刊发表,引起了业内的广泛关注。据查,北京工业大学的张昊(博士研究生)为论文的第一作者,澳大利亚伊迪斯·科文大学张来昌教授与汕头大学工学院机械工程系的曹晟副教授为论文的通讯作者,吴鑫华院士为论文的共同作者。 https://doi.org/10.1080/17452759.2023.2250769 在制备大层厚过程中,大多数机器会存在难成型,成型质量差问题。该工作利用苏州倍丰智能科技有限公司产激光粉末床设备Ampro SP260,在使用低成本粗粉的前提下,能够高效率制备出大层厚的高强Al-Mn-Sc合金。在120μm层厚的情况下,实现了>99.2%的相对密度。此外,在后续热处理后试样中,屈服强度30μm层厚为502MPa,120μm层厚为472MPa。120μm层厚的样品仍然表现出较高的拉伸屈服强度和约10%的延伸率。这项研究成功地证明了在LPBF 工艺中采用大层厚高效率制造高强Al-Mn-Sc合金的可行性,而用低成本粗粉以大层厚高效率打印高强Al-Mn-Sc合金航天航空结构件的解决方案,不但增加了高强Al-Mn-Sc合金在航空航天的应用的前景,更加强了3D打印同行的成本和技术的竞争力。 苏州倍丰智能科技有限公司生产的激光粉末床 Ampro SP260设备  激光粉末床制备样品中的缺陷三维可视化(a 和 c)和垂直投影观察(b 和 d),显示了 30 μm(a-b)和 120 μm(c-d)样品的 μ-CT 图像重建的孔隙形态和分布。 (a) 不同层厚的热处理后 Al-Mn-Sc 合金的工程应力-应变曲线,以及试样的拉伸断裂面:(b)-(c) 30 μm和 (d)-(e) 120 μm。 (a) Al-Mn-Sc合金与其他激光粉末床制备的铝合金打印速率;(b)Al-Mn-Sc与其他激光粉末床制成的铝合金的屈服强度。 主要结论 这项工作获得了不同层厚(30 μm、60 μm、90 μm 和 120 μm)条件下激光粉末床制备 Al-Mn-Sc 合金的加工工艺窗口,并研究了热处理试样的微观组织和机械性能。论文得出以下结论: (1) 在所有层厚条件下试样均达到了较高的相对致密度。层厚为120μm试样的相对密度为99.2%。 (2) 经LPBF打印和后热处理的Al-Mn-Sc合金具有典型的双峰等轴晶柱状晶显微组织。等轴晶粒和柱状晶粒的尺寸随层厚的增加而略有增大,这归因于大层厚时冷却速度的降低。 (3) 这项研究提供了一种大层厚高效率LPBF制造的方法,在120μm层厚的条件下制备出强度高(屈服强度为472MPa)、延展性好(断后延伸率为9.8%)的 Al-Mn-Sc合金。 论文主要作者简介 吴鑫华,曾任蒙纳士大学副校长、现为苏州大学金属材料与智能制造研究院院长、讲席教授、博士生导师,澳大利亚技术科学与工程院院士,苏州倍丰智能科技有限公司董事长,是世界公认的3D打印技术开创者之一。在3D打印的设计、材料、工艺和性能优化领域做出了杰出贡献,实现了金属3D打印从科学原创性概念到应用上可行的生产制造。从事航空材料和3D打印研究30余年致力于金属3D打印基础研究和应用推广,创立了3D打印材料和工艺的系统性研究方法,开发了世界首个3D打印专用高强铝合金和超高强钛合金;承担国际重大科研项目60余项,和世界20多家国际著名航空企业(包括英国罗尔斯-罗伊斯,空客,庞巴迪,赛峰(法国和中国),中国商飞,中国航发,中国重燃和中广核)有过长期的战略合作,解决航空、燃机、核电领域的高端制造难题。开创国内民航金属3D打印钛合金零件适航认证和装机应用先河;为中国重燃“两机重大专项”项目解决燃烧室喷嘴、透平叶片等关键部件3D打印难题;实现国内核电领域3D打印技术首次成果认定并示范应用。出版5部著作,发表210余篇SCI 期刊论文,他引11081次,H指数58,授权25项国际和6项国内专利。…
  • 36激光束YLM-1200金属3D打印机!永年激光重磅产品已获订单!

    36激光束YLM-1200金属3D打印机!永年激光重磅产品已获订单!

    2023年TCT亚洲3D打印展,作为金属3D打印行业创新引领企业,永年激光携三款重磅新产品:大型SLM打印设备36激光束YLM-1200、4激光束打印设备YLM-450、6激光束打印设备YLM-600及众多行业解决方案亮相本次展会! 1. 重磅产品:36激光束YLM-1200,已获订单 实现高效率、高可靠性、高质量成形,是空天、轻量化汽车、大型模具制造的利器。36束激光9分区智能动态再分配策略和协同扫描技术,确保1200mm×1200mm×1200mm空间内构件的高效、高可靠成形; 动态分区扫描,根据现场实际运行激光数实时动态分配区内扫描任务;共9个分区,每分区只要存量1束激光,即可继续工作,直至完成全部扫描任务; 采用按功能模块先进设计理念,标准化程度高,可实现零点的脱机调整和FENIX不停机的成形过程; 机内垂直移动成形缸系统,无需移动成形件和活塞即可完成清粉和成型件叉取,解决了大型成形件安全健康出件难题,已在航空航天等领域实现应用或验证。据了解,大型YLM-1200金属3D打印装备,已有出售订单。 由8激光YLM-1000设备打印 2. 全新产品:4激光束YLM-450,火箭发动机专用 本设备是在调研中小型火箭发动机核心件尺寸的基础上确定 YLM-450成形空间参数,具有最大覆盖面阔,其成形尺寸为450mmx450mmx600mm(长x宽x高),4激光束全覆盖协同扫描,动态分配扫描任务一一根据现场实际运行激光数,实时动态分配扫描任务只要存量1束激光,即可继续工作直至完成全部扫描任务。   3. 全新产品:6激光束YLM-600,配备高温底板 6激光束YLM-600作为中型SLM设备,具有高温成形底板,是高碳高合金脆性材料的成形利器。其成形尺寸为600mmx600mmx600mm(长x宽x高),成形底板温度300~500℃,能够用于高碳、高温合金塑性较差的合金材料,减小热应力、减小裂纹趋势,大大提高成形精度和表面质量。 此次展会,公司董事长颜永年教授受邀参加了AM高端对话活动,并作了《粉末床激光金属熔化工艺和设备分析》主题报告,深度剖析当前行业的市场现状、前景展望及发展对策。 颜教授分享其在增材制造领域多年的学术成果,为行业内的企业家、投资者、高管和创新者提供更多深入探索未来发展路径的机会和学习资源。 展位现场还展出了航空航天、能源动力、汽车制造、模具制造、等领域的典型应用案例,得到了现场专业观众的高度关注。  欢迎转发 主编微信:2396747576(请注明身份); 硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.永年激光金属3D打印新产品和科技成果通过鉴定——国内领先、国际先进 2.重构生产力,汉邦科技发布八激光金属3D打印装备HBD E1000 3.SLM少支撑技术!16激光大尺寸金属3D打印机多台装机!华曙高科实现重要突破 4.26激光、1.5米幅面!铂力特重磅发布震撼性金属3D打印装备
  • 重构生产力,汉邦科技发布八激光金属3D打印装备HBD E1000

    重构生产力,汉邦科技发布八激光金属3D打印装备HBD E1000

    汉邦科技专注于航空航天领域需求开发的一款高效率、高精度、持续性生产型设备——HBD E1000金属增材制造装备重磅发布! 该设备具有660mm×660mm×1250mm的成型尺寸,配备8台500w的激光器,具有高度集成的设备布局,稳定可靠的光路系统,全幅面均匀风场,智能稳定的运动系统以及永久性过滤系统。HBD E1000是汉邦科技专注于航空航天应用场景的高效增材制造设备,兼顾高效率与高精度,为客户提供更智能及多元性的打印方案。 设备基本参数 高度集成的设备布局 设备集成度高,占地面积小(约25㎡使用面积); 所有辅机全部包含在设备内部,无外置,集中温控; 所有管路集成在设备内部,整洁干净; 可伸缩取件箱,大大降低设备整体高度; 稳定可靠的光路系统 SLM光路系统技术多年的积累与创新,稳定可靠的核心配件选用&深度定制; 整体气密级密封气氛保护光路系统,镜片风刀自动清洁功能; 光路温控系统,确保温度波动≤0.1℃; 核心光学器件UPS断电保护,异常应对能力; F-theta场镜聚光路系统,双排共八激光紧凑排布,同时出光; 同等打印面积下激光数量倍增,批量化生产周期减半; 全幅面均匀风场 高度可靠的双层风场全金属风场结构; 上下进风口和回风口管路均有可调节风速结构,以及静压箱和高精整流板结构,实现全幅面均匀风场; 上层风场形成均匀的气帘结构,保证上方光学镜片的洁净度; 下层风场形成均匀的层流,将烟尘以及飞溅稳定的吹到打印范围以外; 智能稳定的运动系统 新型高强度转轴下粉系统,结合厂内严苛的疲劳测试验证,保证长效稳定; 模块化快装结构,大幅提高方便清粉&维护; 稳定的单刮刀双向铺粉机构,可在打印过程中自动恢复原点,及关键位置进行信号检测; 微米级铺粉精度控制,高达500mm/s的铺粉速度,结合智能单双向铺粉、变速铺粉等多种模式可选,确保稳定、高效; 永久性过滤系统 超高过滤精度,可有效隔绝0.3μm以上颗粒,10μm以上粉尘,捕集效率高达99.99%; 打印结束及过程自动反吹清灰功能; 多级过滤,长效滤芯(永久滤芯,设计寿命达10年); 可独立密封拆卸转移滤芯舱室,互换,确保滤芯更换安全; 全自动滤芯报废处理,自动除氧、反吹、湿化; 密封性自检功能,确保性能一致性; 欢迎转发 主编微信:2396747576(请注明身份); 硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.占地27亩!汉邦科技金属3D打印装备研制基地一期项目开工建设 2.52页下载!首份中文版增材制造设计手册(晶格、拓扑结构等全面指导) 3.新项目探索将航空航天领域废件转化为优质金属3D打印粉末 4.62页成果下载:ASTM发布由NASA支持的增材制造现场监控技术战略指南
  • 电弧增材制造爆发式增长!国内创新开发出原位增减材复合技术装备,助力大尺寸制造

    电弧增材制造爆发式增长!国内创新开发出原位增减材复合技术装备,助力大尺寸制造

    1925年,美国Baker等人首次以电弧为热源通过金属熔滴逐层沉积的方式制造出“3D打印”金属材质的装饰物品,自此,工业制造打开了一道全新的大门。但经历近一个世纪的徘徊,这项技术的进展几乎停滞不前。直到1990年,英国Cranfield大学开展了WAAM技术的研究工作,并于2006年将该技术应用于飞机机身结构件的快速制造,进而开启了一个电弧增材的新纪元。 与国外相比,国内在电弧增材技术的上的起步相对较晚,但得益于中国庞大的需求市场,电弧增材近5年迎来了爆发式的增长。我国的电弧增材技术的发展,也经历了四个阶段。 1. 探索阶段 2016年以前为探索阶段。技术验证前期,在传统焊接机器人、机床等硬件配置基础上,探索电弧增材的技术可能性。 当时,操作者需要手工进行增材路径的编程,耗时耗力,且稍微复杂的结构编程难度就直线飙升,这也是为什么早期的电弧增材工件通常都是较为简单的回旋体或规则形状的原因。有一定工艺积累后,他们尝试通过编写一些脚本程序来规划稍复杂结构的路径。也是在这一阶段,早期的电弧增材玩家开始意识到自动CAM软件的重要性。如南京英尼格玛作为行业内最早开始投入电弧增材研究的企业,在2013年开始投入软件研发;2016年,南京衍构科技发布了第一代的电弧增材专用CAM软件IungoPNT1.0。 2. 开发阶段 随着电弧增材CAM软件的出现,行业发展也进入了第二个阶段,笔者称之为开发阶段。此时,初期用户已经开始期待将电弧增材应用于实际产品的制造。这就意味着,不仅要能把零件打出来,更要能够打印合格。因此,除了以CAM软件解决复杂空间轨迹的路径规划问题以外,针对电弧增材工艺的控形控性研究也成为了行业发展的关键词。 除了持续的工艺开发、软件算法优化迭代以外,越来越多的控形控性手段涌现出来,如多维传感耦合、机器视觉,过程锤击、辊压、超声等的一系列辅助技术,获得了较为广泛的关注和应用。 然而,个别产品单个样件的成功案例,并不能代表电弧增材技术在最终产品的制造工艺获得了验证。一个停留在实验室的样品到一个合格的批产零件,中间隔着重重困难。如何保证打印生产产品质量的一致性、稳定性、可靠性成为一个突出的问题。 3. 生产阶段 伴随着技术的不断迭代升级,以在2021年左右开始航空航天、国防军工领域的小批量生产应用为标志,电弧增材行业终于迎来了笔者心中的第三个阶段:生产阶段,这也是一个技术、装备急速发展的阶段。 全数字化的过程质量闭环监控和追溯,不断增加完善的标准化、资格认证体系,推动电弧增材迈向智能化生产时代。此时,电弧增材制造的应用场景也在被快速开发,在航空航天、汽车制造、轨道交通等领域受到了越来越多的关注。 原位增减材复合技术 伴随着材料技术及电弧增材制造技术的不断发展;通过采用原位增减材技术(即原位冶金、增材、减材的复合制造技术)使得一些高端复杂的结构、材料、功能一体化的构件的生产也变成了可能。 虽然电弧增材技术已极大缩短了生产工艺链,但其在复杂零部件生产时还是存在工艺之间(尤其是增材和减材之间)的频繁切换。 增材和减材之间的切换带了诸多问题:增材的工件是否方便拆卸?增材工件拆卸后是否存在变形?减材加工是投入设备还是委外,外协的物流和排期是否能够接受?减材工件如何定位,再次增材如何重新定位?减材加工的切削液如何处理才不影响再次增材?等等。除了工艺切换问题,还有部分工件在增材完成之后因结构干涉无法进行减材。 此时,原位增减材装备的优势便显现了出来:材料的原位冶金制备;零件生产加工过程一次拆卸,不用考虑多次装夹拆卸的问题;增减材一次装夹,不存在工序之间切换变形的问题;减少工序交替的时间浪费;不用考虑工序切换的重复定位问题;采用干切技术,减材之后可直接增材。 除此之外,增减材交替可解决刀具干涉导致内部无法加工的问题;增减交替亦可加工一些具有内部流道的结构,应对一些特殊材料的需求,可进行原位冶金等等,从而实现结构材料功能一体化设计的复杂构件的生产。 国外原位增减材复合技术应用 国外一度将原位增减复合装备用于军事,在户外甚至移动工程中进行制造和修复。 原位增减材装备的形式各有不同,像传统的机床厂家,如:DMG、MAZAK等,他们选择采用机床作为执行机构、集成增材制造装置,来实现增材与减材的功能。 2019年5月,卫星发射公司Virgin Orbit采用DMG MORI增减材复合设备为NASA打印了发动机燃烧室。 机床型增减材混合制造保证了零件的精度,但如果需要获得更大的加工范围以及更复杂的打印能力,设备能力限制和设备投入令人望而却步。 部分公司采用了机器人作为原位增减材装备执行机构,通过双机器人的增材减材交互配合或者单机器人增材与减材工具端的切换来实现制造,同时他们可以通过扩展机器人的移动轴,以最低的成本无限制的扩大整套设备的加工范围。 2018年,洛马公司曾使用多机器人增减材复合系统制造了卫星燃料箱体,目前该部件作为标准件应用在LM2100卫星平台上。 Relativity Space公司的“Stargate”3D打印设备拥有三台机器人,一台用来DED增材制造,另两台则进行减材加工。 机器人型增减材复合制造也有一定的局限性:高精度小机器人无法满足减材工具端所需的负载、刚性及稳定性,高负载的机器人又无法满足机械加工所需的精度。 机器人增材与机床减材复合制造 综上,有些从业者发现,将机器人增材与机床减材复合,可以发挥各自的长处,取得更好的加工效果。 智能化原位增减复合制造系统ArcMan M3000 南京英尼格玛工业自动化技术有限公司最新推出的智能化原位增减复合制造系统ArcMan M3000,是增减复合装备技术的集大成者,是目前全球市面上较先进的复合型增材装备之一,机床机器人复合型,用于复杂结构件的一体化成型,直接生产出近净成形件甚至成品件。 在电弧增材专用CAM软件lungoPNT4.0的控制下,快速生成增材路径以及过程减材路径,通过自动切换增材/减材工艺实现产品的全自动智能化生产。 ArcMan M3000配有lungoMC智造平台,对生产过程中的路径、工艺参数、环境参数信息等进行采集、分析、存储、追溯,实现全数字化可视过程质量监控,帮助用户更好掌握设备及产品的生产状态和信息。搭载自主研发的MaxFeed数字化大盘送丝舱,提供有效的连续生产保障。目前,在2021年底交付用户使用的M3000设备已经稳定运行,总生产时长超过10000小时。 近日,英尼格玛最新发布的智能化原位增减复合制造系统ArcMan M500, 具有更轻量、更紧凑的结构设计,设备主体可安装于集装箱内,实现户外和移动场景(公路、船舶上等)中零件的快速制造。 4. 未来标准化、规模化阶段 原位电弧增减材复合制造技术是缩短制造工艺链、颠覆传统制造模式的技术革新,它让电弧增材向实现最终产品快速制造更进了一步。而未来,生产阶段之后,电弧增材行业或许将进入标准化、规模化阶段。相信随着技术、市场趋于成熟,标准体系趋于完善,成本、效率进一步优化,电弧增材制造技术必将走进各行各业、千万工厂。 注:本文内容由3D打印技术参考整理编辑,转载请点击转载须知。 欢迎转发 主编微信:2396747576(请注明身份); 硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.电弧增材制造获评中国航天科技集团2022年度十大技术突破 2.激光+电弧混合增材制造新工艺 | 哈工大团队取得重要研究进展 3.视频:ORNL使用3组机器人,电弧3D打印大尺寸金属零件 4.SLM少支撑技术!16激光大尺寸金属3D打印机多台装机!华曙高科实现重要突破
  • SLM少支撑技术!16激光大尺寸金属3D打印机多台装机!华曙高科实现重要突破

    SLM少支撑技术!16激光大尺寸金属3D打印机多台装机!华曙高科实现重要突破

    9月12日,工业级3D打印领航企业华曙高科在2023 TCT亚洲展重磅发布多款面向产业化用户的大尺寸高效金属增材制造系统:FS1521M系列、FS1211M、FS811M-U,以及面向超高温烧结产业化应用的高分子增材制造系统UT252P,新一代全封闭集成式智能高分子粉末后处理平台PMS,再次以创新引领增材制造大批量、规模化生产,为实现增材制造产业化持续努力。除此之外,新推出的SLM少支撑技术也极为引人注目。 自主研发少支撑技术  闭式叶轮支撑量减少99.8%   选区激光熔化成型闭式叶轮内部支撑去除困难,支撑残留严重影响成品质量。华曙高科在TCT亚洲展现场发布自主研发的SLM少支撑技术,采用该技术打印的闭式叶轮,支撑量减少99.8%,内外部25°各斜面结构在无支撑的情况下顺利成型,大大降低了打印消耗和后处理时间,提升了产品质量和效率。 FS1521M16激光持续突破 已实现多台装机   目前,在许多高精尖行业,超大尺寸零件生产周期长、成本高,需要高效率高稳定工艺技术体系支撑。华曙高科秉承创新理念,凭借对设备、工艺和材料的深刻理解,经过多年技术沉淀,正式发布超大尺寸精密零件批量生产金属增材制造系统FS1521M系列,以超大成形尺寸、16激光持续突破,助推增材制造产业化。 目前,FS1521M已实现多台装机,成功为产业化客户提供增质、提效、降本、高产出的大尺寸金属增材制造解决方案,为大规模工业制造赋能。   超大成形尺寸 效率与成本兼顾 FS1521M系列包含标准版FS1521M及高缸版FS1521M-U。为满足不同场景生产需求,最大限度降低材料成本,FS1521M系列配备超大尺寸通用平台,用户可根据需求,灵活选择不同幅面尺寸成形缸配置,不同尺寸方缸&圆缸可切换使用。 FS1521M-U成形缸尺寸为1530mm×1530mm×1650mm,能满足超大尺寸零件一体成形和批量生产需求。 16激光高效率 优异大幅面打印质量 FS1521M系列拥有16激光配置,成形效率达400cm³/h,提升超大尺寸零件打印效率。华曙高科通过搭接算法升级,成功解决超多激光搭接难题,使16激光搭接区域性能力学与非搭接区的偏差控制在5%以内。   创新双层风场设计,解决超大跨距大量烟尘去除问题,实现超米级以上幅面的高均匀稳定性风场。   双独立循环过滤系统,标配永久滤芯,支持长效打印。惰性气体保护下闭环粉末输送回收筛分循环系统,实现人粉无接触,解决超大工件打印巨量粉末管理和安全等问题。  FS1211M “大”有智慧 纵横无限   FS1211M成形缸尺寸高达1330×700×1700mm,其Y和Z方向均超过1000mm,体积大于1580升,适合大尺寸金属工件批量生产。可选配500W×8、500W×10激光器,光束质量高,多激光搭接校准精度控制在±0.05mm以内,全幅面光斑尺寸差异小,并且能很好地兼顾成型效率、表面光洁度等应用需求。 凭借高效、安全、稳定等优势,FS1211M也已在多家产业化客户处装机,实现高品质零件的规模化生产。 与此同时,FS1211M配备大容量粉箱,高效的惰性气体保护送粉及独立的溢粉转移和惰性气体保护筛分装置,可实现在全惰性气体保护下快速清粉和工件转移,并配置永久滤芯,降低使用成本。 FS811M-U  面向尖端行业多元应用场景的高效金属增材制造系统    FS811M-U是为了满足尖端行业多元应用批量生产的高效增材制造系统,其成形缸尺寸达840mm×840mm×1700mm(含成型基板厚度),相较FS811M体积提升77%,配备500W×8光纤激光器,可实现产线布局,为客户提供更大尺寸、高品质、一体化成形的解决方案。   UT252P  面向超高温烧结产业化应用的高分子增材制造系统   PEEK是PAEK系列(聚芳醚酮)的一种,具有优异的耐化学性、耐油性和高温热稳定性,熔点高达350℃。3D打印PEEK特别受医疗领域的关注,具备的生物相容性和可消毒性可用于定制植入物的制造,同时航空航天和汽车领域也是3D打印PEEK很常见的市场,适合更高的耐磨性和耐温性零部件制造。  UT252P是华曙高科推出的滚筒铺粉超高温烧结SLS设备,自主研发8区温控技术,温场均匀,可实现PEEK材料的稳定高效烧结。其打印的工件热稳定性、批次稳定性、颜色一致性和高纯度均达到使用标准,能实现工业化小批量生产。同时,经过创新优化,可实现材料2:8配比,粉末可循环烧结,为用户节省80%材料成本。 新一代PMS  全封闭集成式智能高分子粉末后处理平台   多年来,华曙高科始终高度关注产业化客户对于高分子增材制造产能、安全性、效率和使用便捷性等多方面需求。后处理作为增材制造中的关键一环,也是决定高品质和高产能的重要因素。 华曙高科推出的新一代全封闭集成式智能高分子粉末后处理平台PMS,是清洁智能高分子增材产线的完美搭档,旨在为产业化客户提供更高效、更先进的产业化解决方案。  与此同时,新一代PMS内置重量传感器,可实现一键自动配粉,节省更多人力成本,多种粉末配比模式可选,配粉精度可达0.1kg,其智能化管理还可助力企业降本增效。 依托于雄厚的技术实力,华曙高科将根据产业化客户多样化需求,持续创新完善产品线。华曙高科愿与更多的客户、合作伙伴携手打造更有竞争力的增材制造解决方案,共同推动增材制造产业化! 欢迎转发 主编微信:2396747576(请注明身份); 硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.华曙3D打印助力高尔夫行业创新突破,年产超1.5万件!(附演讲日程) 2.重磅分享(一):航空航天增材制造批量生产面临的挑战与解决之道 3.重磅分享(二):航空航天增材制造产线建设面临的挑战与要求 4.聚焦中国航空航天增材制造 ▏众多大咖分享一线3D打印技术应用现状
  • 新项目探索将航空航天领域废件转化为优质金属3D打印粉末

    新项目探索将航空航天领域废件转化为优质金属3D打印粉末

    Dan Zhao等人在2021年发表的飞机回收相关的文章(Research on Scrap Recycling of Retired Civil Aircraft)估计,每年有740吨有色金属(不包括铝)可供回收,但其中只有一小部分被再利用。除了这些由传统工艺制造的零件,对于航空航天领域来说,采用金属3D打印制造产品也屡有废件产生,而且大量的支撑结构也造成了材料的严重浪费。因此,当金属3D打印的粉末使用量达到一定的规模时,回收就变得势在必行。  3D打印技术参考注意到,英国初创公司Additive Manufacturing Solutions Ltd (AMS) 启动了一个新项目——“增材制造航空航天材料回收和再利用”(R2AM2) ,已获得Innovate UK的资助,旨在探索将零件回收为金属增材制造原料的潜力以及回收后使用回收金属材料进行3D打印的可行性和实际可能性。 航空航天领域金属废件 根据 6K Additive(另一家致力于粉末回收再制造的公司)的研究,国际增材制造粉末市场预计到2023年将超过10亿美元,其中钛约占该市场的三分之一。鉴于持续供应限制和成本增加,以及地球资源并非取之不尽的事实,考虑利用约600吨的回收飞机零件比以往任何时候都更加重要,这些零件可以提供低成本、高质量的产品。AMS将这一过程称为“高价值废料开采”,并认为如果能够重复使用,那么英国市场上可以看到采矿的替代方案。   促进增材制造向循环经济发展 AMS首席执行官兼创始人Robert Higham表示:“英国曾经是增材制造技术的领导者,此后我们经历了一段停滞期,通过我们的工作以及该项目的成果,我们渴望使英国成为一个充满活力且高利润的国家国防、航空航天和汽车工业零件材料生产的原料和催化剂来源。获得Innovate UK支持是我们在这一领域的研发计划中重要且关键的一步。如果我们要继续实施促进和增加岸上制造的雄心勃勃的计划,那么建立安全、可持续的产品供应链至关重要。该项目是为高价值循环经济发展的真正可能性提供有价值数据的第一步。 AMS计划将废弃的航空航天零件回收成粉末,然后进行测试并用于制造新零件。这些零件将提供重要数据,以评估该流程为英国增材制造高质量原料提供回收材料的有效性。 3D打印技术参考注意到,回收再制造的金属粉末能否用于金属3D打印正在破除疑虑。 2023年6月,致力于开发低碳足迹钛合金开发的IperionX与福特高性能部门达成合作,双方共同探索使用IperionX的创新低碳、100%回收钛金属生产钛部件。IperionX通过将3D打印技术与其独特的钛金属生产工艺相结合, 该公司保证了设计和生产的卓越灵活性,减少浪费并提高整体效率。这种方式与3D打印的联系至关重要,因为它提供了一种可持续且高效的方法,可以在各种应用中使用其创新钛材料,包括汽车行业。 2023年3月,3D打印技术参考注意到,SLM Solutions与IperionX公司签订了一份不具约束力的谅解备忘录,后者将向前者供应回收再制造的钛合金粉末。谅解备忘录的签订,意味着SLM Solutions将为全球客户提供第一批由100%回收再制造的钛金属材料。 2023年1月,美国空军研究实验室(AFRL)公布了一项关于3D打印用钛合金回收和低成本生产新粉末项目的合同,美国国防部 (DoD) 技术加速器的国家安全创新网络部门(NSIN)将提供高达50万美元的研发资金,IperionX获得了合作机会。具体来说,该项目要求企业提交3D打印用Ti-6Al-4V粉末的回收方法提案,该方案需要具有低成本制造新粉末的特点。 IperionX致力于将金属废件转为低成本优质3D打印粉末 ’2023年2月,美国海军授权采用IperionX的回收再制造钛合金粉末为舰船3D打印制造泵组件,这将使美国海军显著缩短关键部件交货时间、提高设备可用性并持续重建美国关键钛金属供应链。 2020年,航空航天企业Relativity Space已经与6K建立了战略合作,共同开发经济、可持续的材料用于火箭3D打印。该合作将建立闭环供应链,届时,Relativity生产过程中产生的废料将通过6K转化为优质粉末,并重新部署到Relativity工厂。两家公司还将共同开发用于火箭制造和太空应用的新材料。 END 从长远来看,增材制造比传统制造更适合处理回收材料,这仅仅是因为开始时浪费的材料数量要少得多。国际能源署 (IEA) 估计,为了实现2050年的目标,到2030年必须在清洁能源上花费4.5万亿美元。这些资金中的很大一部分很可能会用于建立先进制造和回收之间的联系。 如果不大幅度、迅速的扩大回收能力,要实现扩大3D打印的生产规模并降低碳排放的目标似乎是不可能的。废粉回收和再制造正是3D打印有可能在未来几年内获得更大规模投资的应用类型。 注:本文内容由3D打印技术参考整理编辑,转载请点击转载须知。 欢迎转发 主编微信:2396747576(请注明身份); 硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.Apple Watch 9或使用粘结剂喷射金属3D打印生产表壳 2.增减材复合制造实现高强度、轻量化铝合金光学结构快速成型 3.华曙3D打印助力高尔夫行业创新突破,年产超1.5万件!(附演讲日程) 4.铂力特硬质合金3D打印应用
  • 空客巨资开发起落架结构部件3D打印,以替代大型锻件

    空客巨资开发起落架结构部件3D打印,以替代大型锻件

    9月1日,3D打印技术参考注意到,空客联合其他15个合作伙伴(从行业领导者到小型企业、学术界和研究组织)发起了一项名为I-Break(起落架工业突破)的项目,旨在采用粉末热等静压、增材制造和复合材料等创新技术,特别是来自WAAM3D的电弧增材制造技术,开发和制造目前使用大型锻件生产的主要起落架结构部件。 该项目将耗资2250万英镑,I-Break项目将开发适用于准备投入使用的下一代飞机制造解决方案。所有这些技术都是为了缩短飞机上市时间并将工业二氧化碳排放量减少30%。 采用3D打印技术制造起落架的尝试并非首次,国内外均进行了长时间的研究,并取得了重要进展。 新华网于2013年就已报道过,中航工业副总工程师、歼-15总设计师孙聪在接受新华社专访时透露,钛合金和M100钢的3D打印技术已广泛用于新机设计试制过程,其中包括整个前起落架。 无论起飞还是降落,起落架都是支撑飞机的唯一部件,尤其是在飞机降落阶段,其承载的载荷不仅来自机身重量,还有飞机垂直方向的巨大冲力。因此,起落架的材料强度必须十分优异。此外,由于复杂的受力情况,起落架材料还必须具有超韧性、抗疲劳和和耐腐蚀的性能。 现代大型客机多采用支柱套筒式起落架,由外筒和活塞杆套接起来的缓冲支柱组成,机轮直接连接在支柱下端,支柱上端固定在飞机机体骨架上 传统上,起落架的主要承力构件均采用大型整体锻件进行制造。材料多选用低合金钢、钛或铝的合金,如波音787起落架主支柱外筒采用300M钢锻件,缓冲支柱活塞杆是钛合金整体锻件,这种整体的结构取代拼焊结构,能够有效提高寿命。在材料性能方面,300M钢的抗拉强度很高,达到1860Mpa,其横向塑性、断裂韧性和抗疲劳性也都很高,是大型飞机起落架的主导应用材料。钛合金因重量轻、强度高也被广泛用于起落架主承力构件上。 起飞过程起落架工作情况 起落架钢材料多采用真空感应加真空自耗重熔,材料冶炼成本高,因此材料价格较高。而起落架外筒及活塞杆为筒状构件,采用传统锻造+机加的制造方法,筒内实心部分需要采用深镗切削加工去除,易造成材料浪费,且加工难度大,制造周期长;特别是面对当前飞机型号的快速试制时,采用锻造工艺制造起落架将面临原材料尺寸规格限制、不利于快速响应等诸多技术问题。另外,当前的加工方法也限制了部件结构设计,从而使强度重量比无法得到有效改善。因此在满足材料性能的前提下,如何节约成本和简化工艺成了一个亟需解决的问题。 2021年,在赛峰集团与SLM Solutions的一个联合项目中,双方采用选区激光熔化技术制作了一款商务喷气式飞机的前起落架组件,采用SLM技术来3D打印制作如此大尺寸的飞机部件,尚属世界首次。该项目的目标是证明通过SLM 3D打印技术生产主要配件的可行性。与传统起落架零件通过5轴加工和三个锻造零件组装而成相比,为适应3D打印逐层制造的工艺特点,需要将组件进行重新设计,这不仅节省了整个制造过程的时间,最终还将原来的三个零件组合为一个整体,重量减少了约15%。 作为将载荷从车轮传递到飞机结构并在起飞后缩回的部件之一,赛峰对该零件的性能有严格的要求,因此材料选择了钛合金,它不仅强度高、耐腐蚀,打印后的表面质量也能够达到使用要求,仅需对功能表面进行机械加工。相比能量沉积技术,后者虽也能制造大尺寸零件,但仍需大量的后期加工才能满足使用要求。 I-Break项目通过英国航空航天技术研究所 (ATI) 计划提供支持,并由英国政府一项更大的计划提供资金,其中2.18亿英镑已分配给突破性的航空航天研发项目,支持全国各地的就业和增长。 航空航天技术研究所首席执行官Gary Elliott最近表示:“工业部长Nusrat Ghani在巴黎航展上宣布通过ATI计划进行的投资将支持一系列世界一流的技术研究项目,以提高航空航天的可持续性,从新的设计工艺到新材料。” 与SLM技术相比,电弧增材制造具有更高的制造效率,近些年来正在呈现应用加速阶段。WAAM3D在I-Break中的作用是围绕更高生产率的电弧增材制造工业化生产;控制高完整性结构应用的微观结构和机械性能;在线无损检测技术产业化;并在其升级后的RoboWAAM系统上生产相关尺寸和复杂演示部件。 I-Break项目包括多个工作任务,其他合作伙伴包括克兰菲尔德大学致力于新型 WAAM工艺和解决方案,以及关键新合金的验证;斯特拉斯克莱德大学致力于创新在线无损检测技术;世界领先的高性能传统和相控阵超声波仪器设计商和制造商PeakNDT致力于在线无损检测硬件系统。I-Break项目目前预计于2026年完成。 注:本文内容由3D打印技术参考整理编辑,转载请点击转载须知。 欢迎转发 主编微信:2396747576(请注明身份); 硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.赛峰与SLM Solutions合作3D打印大尺寸商用飞机前起落架组件 2.聚焦中国航空航天增材制造 ▏众多大咖分享一线3D打印技术应用现状 3.首都航天机械有限公司实现超大尺寸铜合金产品的高效增材制造 4.逐梦苍穹,回顾GE航天航空增材制造之旅,中国航天航空能否弯道超车?
  • 首都航天机械有限公司实现超大尺寸铜合金产品的高效增材制造

    首都航天机械有限公司实现超大尺寸铜合金产品的高效增材制造

    3D打印技术参考于注意到,首都航天机械有限公司于8月23日发布消息称,首都航天机械有限公司在火箭发动机金属3D打印制造方面取得重要进展。 填补国内空白 文章指出,首都航天机械有限公司成功实现某型发动机推力室身部内壁试验件的增材制造。该产品直径达600毫米量级,高度达850毫米量级,是目前公开报道过的最大的整体增材制造铜合金身部产品,其成功研制也标志着该公司成为国内首家全面掌握大尺寸铬锆铜合金激光选区熔化增材制造技术的单位。该技术突破填补了国内增材制造技术领域的空白,助力发动机生产跑出创新“加速度”。推力室作为为火箭发动机提供强劲推动力的核心组件,是典型复杂精密构件。以往,推力室身部结构生产涉及的工序繁杂,制造周期至少为6个月,可靠性不足,且生产成本较高。为适应高强密度发射的新形势,逐步实现“提质降本增效”,增强竞争优势,推力室身部的增材制造技术攻关被提上日程。激光选区熔化技术成型精度高,是复杂结构推力室身部增材制造的“不二之选”。 研制之初,工程化应用极为困难 2020年起,在前期近七年的技术经验积累下,首都航天机械有限公司增材团队针对某型发动机,开展铬锆铜合金推力室身部零件技术调研与方案制定等工作,并深入开展工艺攻关,逐步形成了整体结构优化设计的新思路,为日后的技术突破奠定基础。 但是工程化应用之路似乎道阻且长。铬锆铜合金材料制备推力室身部具有显著优势,但与此同时,这种材料对激光反射率高,热传导快,激光选区熔化成形难度大,国内增材制造行业内暂无成熟专用设备,实现超大尺寸铜合金产品的高效增材制造难度极大。 从0到1,成功制造 “设备是我们实现从‘0’到‘1’突破的基础,是需要我们首先去跨越的‘关卡’。”团队成员陈帅表示。对此,该团队针对铜合金增材制造的特点,充分研究激光功率等不同的工艺参数对成形规律的影响,并依据试验数据,首次提出了专用设备的集成方案,联合设备厂家首次研制出了行业内少有的红外激光铜合金产品的专属增材制造设备。在专属设备的加持下,铜合金产品的增材制造之路就此起航。 然而,在产品制造的过程中,团队遇到了新的问题:冷却通道粗糙度高,常规的表面光整技术无法实现冷却通道的光整。对此,团队成员开始积极探索更合适的光整技术,以提升零件表面质量。在开展数次组合工艺试验后,团队最终实现了复杂窄流道结构燃烧室的精密光整。 3D打印,显示更大应用潜力 经过三年不懈努力,团队先后完成了铜合金粉末质量控制、铜合金激光选区成形工艺优化等一整套技术研究,在国内率先实现了铬锆铜合金激光选区熔化增材制造的技术突破。采用该技术制造的产品性能较设计指标提高50%以上,成形零件尺寸精度大幅提升,且生产周期缩短至惊人的15至20天,成本较传统生产模式明显降低。 4月14日,目前已公开报道过的最大的整体增材制造铜合金身部产品——某型发动机推力室身部内壁试验件问世。增材制造技术的大门再一次被推开更多,这项新技术显示出更大的应用潜力。  为了加速推进工程化应用进程,首都航天机械有限公司成立了集“增材制造、后处理、连接、检测、试验和保障”为一体的型号产品增材制造专项工作组,预计年内将完成多型发动机推力室头部及身部、涡轮泵等产品的增材制造。 注:本文内容来自首都航天机械有限公司,转载已获授权。 欢迎转发 主编微信:2396747576(请注明身份); 硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.从有需求、无设备,到打印全球最大火箭燃烧室,成就航天,也成就3D打印行业 2.全3D打印制造 | 深蓝航天可重复使用发动机数十次试车成功 3.NASA纯干货分享:采用3D打印研制火箭发动机的失败教训与经验总结(重新认识构建过程) 4.15%部件3D打印制造 | 美客运高超声速发动机完成关键测试,接近首飞
  • 综述:热交换器与3D打印、拓扑优化、晶格结构以及航天应用

    综述:热交换器与3D打印、拓扑优化、晶格结构以及航天应用

    热交换器在多种应用中不可或缺。一般来说,热交换器用于在流体之间传递热量(通常是运动流体),以消除组件在工作过程中产生的过多热量。特别是在航空航天应用中,发动机的大部分冷却是由位于发动机和机舱之间的空气-油热交换器提供的,热交换器可以冷却运行中发动机的机油,从而尽可能优化发动机的容量。因此,该器件必须能够在高温、严重腐蚀和磨损的条件下运行,适用于在海洋大气、动态振动和长时间运行的地区停顿时间较长的飞机。 热交换器传统开发和制造面临挑战  由于结构复杂,航空航天热交换器传统上通过钎焊或扩散接合组装薄板的漫长流程生产而来。钎焊使用熔点低于所连接基材的填充金属,可产生牢固的粘合并提高耐腐蚀性等性能,但它并不完全适合具有多个接头的大型部件,并且需要高技能和经验丰富的操作员才能达到最佳结果。创新的扩散接合可以使金属部件之间更好、更容易的结合,从而形成高性能的紧凑型热交换器。特别是,该过程包括施加高温和高压来粘合板材,而不会熔化或使形状变形。然而,该过程需要专门的设备和较长的处理时间。此外,连接的成功依赖于表面处理和表面之间的紧密接触,限制了复杂几何形状的应用范围。多年来,航空航天业取得了巨大的技术进步,如今热交换器的组件制造效率更高,以最大限度减少浪费。然而,新的、更高效的热交换器的开发仍在继续。最重要的是通过影响尺寸等来减少组件的最终重量,同时热效率方面的性能必须达到高水平。因此,热交换器的设计和制造过程中有几个主要目标,从工程和生产成本的角度来看,这些目标都具有挑战。 航空发动机中的油热交换器 如今,航空航天领域使用的所有组件都对制造和使用寿命提出了要求,以满足最严格的环境规则,迫使这些行业对热交换器有了新的愿景,希望通过复杂设计提升热交换效率,但通过传统制造技术却实现复杂系统的制造。此外,这项新规定引发了对新型制造技术的考虑,因此也考虑了具有高密度/强度比的材料。 由3D打印制造的热交换器 热交换器的设计通常是最大化零件表面积和最小化零件内压降之间的复杂平衡。通常,热交换器可以通过多种方式进行分类,例如传递机制、过程性质、流体流动和紧凑性。紧凑型热交换器的特点是每单位体积具有大量的热交换表面,通过最小化组件的总体积来最大化传热是紧凑型热交换器设计的基础。由于体积相对较小、重量轻且热效率高,这些紧凑型热交换器已在航空航天领域得到广泛应用。 拓扑优化与晶格结构受重视 科学界仍在探索新的设计工具和制造方法,以解决热交换器的现有局限性,并最大限度提高热效率,同时实现组件的极度紧凑和轻量化。热交换器的许多细节最终不是由性能要求驱动,而是由制造能力驱动。因此,了解节距、翅片高度和翅片厚度等变量的影响对于重复生产轻质、高性能的热交换器至关重要。过去,大量关于翅片形状与热效率之间相关性的研究推动了新热交换器的设计。传统上,所使用的翅片类型是金属板材成型或弯曲工艺的结果,并且其几何形状必须允许在最终部件上轻松连接。这减少了用于生成新的、功能更强大的热交换器的可能的几何形状组合。 Sintavia 3D打印制造的大尺寸热交换器   现代工业已达到一定的技术进步水平,可以保证克服上述限制。特别是,设计阶段的拓扑优化和生产阶段的增材制造这两种新技术的结合,扩大了热交换器的生产空间,增加了可能的类别,并且在一些限制下,可能有助于提高性能用于航空航天和其他应用。 拓扑优化是一种数学技术,它使用可变的设计参数和约束条件来生成形状,以保证一个或多个目标函数的最大化或最小化。具体来说,在满足约束条件的情况下,通过调整工程参数的值来达到目标函数的最大值或最小值,这就是优化的实现。这种有用的工具与先进的计算建模软件和增材制造技术相结合,可以创建具有优化表面和低重量的热交换器设计。 使用优化模型和增材制造生产的新型热交换器 对最大化散热和性能的日益增长的需求是热交换器设计的新愿景。例如,晶格结构的使用被证明是增强传热从而提高热交换器效率的一种可能方法。晶格结构是一种由支柱组成的结构,以周期性排列的拓扑顺序排列,重复一次或多次。网格结构保证了显著的机械阻力,从而形成高效的负载支撑系统,并且还为横流热交换提供了制造的可能性。由于冷流体通过孔道传播的横流,来自热流体的热量通过传导和对流通过网状结构局部消散。晶格结构的空区域中的高热传导和对流以及低流动阻力的结合导致了高效的热交换。传统上,晶格结构是使用传统制造技术生产的,这在架构数量上有很多限制。另一方面,现代增材制造技术的引入扩大了可以创建的可能几何形状。 带有晶格结构的3D打印热交换器   目前,对空心结构使用的研究正在进行中,与晶格结构的结合可以显著提高热效率。这些通过增材制造制造的新型空心壁热交换器具有巨大的工业发展潜力,但传热、损失和结构类型之间的关系仍需要正确评估。尽管如此,通过增材制造晶格结构和薄壁特征的一些限制仍然是科学研究仍在努力应对的挑战。最小和最大倾斜度、厚度和精度的限制并不总能保证实现复杂结构的制造。 热交换器的增材制造 增材制造是一种现代制造工艺,为创造具有复杂几何形状的新产品提供了极大的灵活性和机会。近几十年来,增材制造开始对传统制造技术难以制造的产品且原材料浪费非常严重的工业领域产生了巨大影响。此外,增材制造的引入使得拓扑优化等技术的实施成为可能,从而通过减轻组件的重量来提高性能。因此,在航空航天领域使用这些工艺制造组件增加了创新机会,并提供了制造热交换器的新方法。 GE9X上的3D打印热交换器 如今,增材制造工艺多达几十种,但能够制造热交换器的3D打印工艺需要仔细甄别。直接能量沉积(DED)技术能够生产大型部件,但产品的最终表面和尺寸精度较差,使得该工艺不适合生产薄型特征的热交换器。超声波增材制造 (UAM)利用超声波摩擦来连接薄金属板,然后通过减材工艺对该层进行加工以创建所需的几何形状,目前有许多研究正在证明该技术制造热交换器的能力。粉末床熔融技术是迄今为止大规模生产金属零件时使用最广泛的增材制造方法,该工艺制造了当前最常见的3D打印热交换器。 赛峰金属3D打印的新型高性能热交换器 为航空发动机等行业设计更为高效的热交换器因3D打印技术的成熟而变得可能。本文为热交换器增材制造的第一篇内容,下篇将介绍3D打印制造热交换器的挑战及材料选择。注:本文内容由3D打印技术参考整理编辑,转载请点击转载须知。 欢迎转发 主编微信:2396747576(请注明身份); 硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.3D打印 | 赛峰集团推出新型航空发动机热交换器HIPEX 2.90万欧元3D打印热交换器订单! 3.高导热、高强度——用于热交换器3D打印的「双两百」铝合金问世 4.增材制造高性能换热器的应用设计
  • 电弧等能量沉积3D打印技术正受到学术界和应用界的广泛重视

    电弧等能量沉积3D打印技术正受到学术界和应用界的广泛重视

    3D打印技术参考注意到,定向能量沉积3D打印技术在近年来悄悄发展了起来,学术研究相比以前大为增多,行业应用尤其突出。接下来,以几个事实予以佐证: 2023年4月19日,首都航天机械有限公司发文指出,公司电弧增材制造技术获评中国航天科技集团2022年度十大技术突破(公开信息)。 以3D打印技术制造整枚火箭著称的Relativity,其所开发的Stargate工业机器人3D打印机,其末端执行器采用了电弧和激光沉积技术;依赖该技术制造的Terran 1火箭于3月23日发射,首次向全世界展示了其全3D打印的火箭可以承受最恶劣的轨道发射条件。 美国宇航局已经采用激光定向能量沉积技术制造并测试了大尺寸的推力室,并且正在资助用于空间应用的电弧增材制造技术。 波音公司于2021年与从事电弧增材制造技术开发的AML3D签订了制造合同;2023年3月,美国海军开始与该公司展开合作,并于本月宣布延长合作。 北航王华明教授团队采用激光能量沉积技术,制造了某战斗机主承力框以及C919飞机机头处的钛合金整体窗框(皆为公开案例)。 国内西北工业大学、华中科技大学、哈尔滨工业大学、北京航空航天大学、南京航空航天大学等单位也开展了定向能量沉积3D打印技术的研究。其中,西工大官方新闻指出(点击),其开展的高性能铝合金电弧增材制造材料和制造技术基础研究为我国空间站梦天舱和长五B的研制提供了重要技术;南京航空航天大学发文指出(点击),该校开发的飞船防热承载结构精密激光焊接与高效增材制造技术,已应用于我国新一代货运飞船的研发。弗劳恩霍夫激光技术研究所则开发了将电弧和激光沉积融合在一起的混合金属3D打印技术,能够提高焊接速度、获得更优的表面质量并推动电弧金属3D打印的应用。   总的来说,定向能量沉积是指以激光、电子束、电弧等为能量源的材料沉积技术,是高性能、大尺寸金属构件重要的3D打印技术。作为目前最成熟的金属增材技术之一,定向能量沉积3D打印技术因其在特定位置沉积、关键结构修复、合金设计、双金属/多材料结构、复杂形状三维打印等方面具有的独特优势,已被航空航天、国防军工、重工机械、汽车制造等应用领域视为高复杂度、大尺寸、低成本金属结构的高效高性能先进解决方案。 行业关注度显著增长 3D打印技术参考注意到,关于定向能量沉积尤其是电弧增材制造的学术研究和应用,近年来显著增多。然而,该技术在行业内的重视程度显然仍不如传统的粉末床熔融3D打印技术,对于该技术可以成型哪些材料,有哪些特有的优势和局限性,当前的发展现状等,还未得到系统梳理。 在受控电弧智能增材工信部重点实验室的指导下,格智空中讲堂携手Formnext + PM South China,将于8月深圳共同举办定向能量沉积增材制造行业国际盛会“第一届国际定向能量沉积增材制造前沿技术及应用高峰论坛”。 本次论坛聚焦激光、电弧、等离子、电子束、冷喷、搅拌摩擦等各类前沿、新兴定向能量沉积增材技术;依托格智前沿技术融合和资源优势及Formnext + PM South China的增材行业及终端应用行业影响力定向邀请来自世界各地的国际资深专家、顶尖研究人员、和来自航空航天、国防军工、重工机械制造、船舶制造等产业优秀行业应用代表以及前沿技术厂商等共聚一堂。旨在为行业提供前沿技术分享、创新应用案例交流、市场信息交流、风险挑战应对的战略导向型优质平台,赋能DED技术快速产业落地,引领DED行业高质量持续发展。   会议时间 2023年8月30日 举办地点 深圳国际会展中心6号馆 会议室C 指导单位 受控电弧智能增材工信部重点实验室 主办单位 格智学院 广州光亚法兰克福展览有限公司 本次高峰论坛对高校以及研究所、行业观众免费注册。扫描下方二维码可快速提交参会资料。 本次高峰论坛设立了会议群,提交报名注册后可以添加主办方进群,可获取更多会议资料和信息。 总的来说,中国航空航天、舰船、轨道交通等新兴战略领域发展迅速,对金属构件的性能、精度、制造效率的需求不断提升。采用高性能大型轻量化整体构件替代传统的铆接、焊接结构拼合件,不仅可减轻装备重量,还能提高性能参数与服役寿命。金属增材制造技术以零件的三维数字模型为基础,通常使用激光、电子束、电弧等热源,将金属丝材、粉材熔融再结晶,运动机构按照既定路径将熔融金属逐渐累加直至成形最终金属零件。因脱离了模具、锻压及加工设备尺寸的限制,金属增材制造正逐渐成为新一代大型高强轻质合金结构件的重要制造手段。   欢迎转发 主编微信:2396747576(请注明身份); 硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.视频:ORNL使用3组机器人,电弧3D打印大尺寸金属零件 2.激光+电弧混合增材制造新工艺 | 哈工大团队取得重要研究进展 3.电弧增材制造获评中国航天科技集团2022年度十大技术突破 4.西工大「高强韧铝合金增材制造」为梦天舱、长五B研制提供了重要技术