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国家增材创新中心助力航空航天创新发展成果汇总

22天前浏览11002

本文摘要(由AI生成):

文章主要介绍了国家增材制造创新中心在航空航天领域的应用成果,包括金属大构件高效增材制造、燃料贮箱、方形框架结构件、精密复杂零件增减材复合快速制造及修复、机匣、螺旋叶轮、无人机用微型涡喷航空发动机、专用材料开发与关键组合件的成形制造、燃烧室结构件等。此外,文章还介绍了国创中心自主研发的RC300环形铺粉设备,该设备突破了传统SLM设备逐层切片、刮刀往复铺粉的技术壁垒,通过螺旋连续切片、环形连续铺粉的方式实现激光扫描和铺粉过程同步进行,从而节省铺粉等待时间,成形效率提升30%以上,能够满足航空航天、军工等领域环形薄壁复杂构件的一体化高精度高质量成形需求。

国家增材制造创新中心面向以卫星导航、载人航天、深空探测等为代表的国家重大战略需求,重点攻克航空航天应用领域所面临的高精度、高性能、复杂结构零件一体化制造以及金属大型结构件高效制造等难题,在关键工艺和重大装备制造方面取得了显著成果,推动了增材制造技术在航空航天领域内的广泛应用。                  

                 

                       

金属大构件高效增材制造

                       

                       

                       

                     


以增材制造技术突破结构件的轻质、高刚度、高强度、整体化成形等关键技术,实现航空航天大型铝合金结构件高效增材制造,如直径3-10米火箭转接环、燃料贮箱及飞机机翼等。                  


                   

2021年1月19日,国家增材制造创新中心卢秉恒院士团队利用电弧熔丝增减材一体化制造技术,制造完成了世界上首件10m级高强铝合金重型运载火箭连接环样件。

                   

燃料贮箱

方形框架结构件


                   

                       

精密复杂零件增减材复合快速制造及修复

                         

                       

                         

                       


有效结合增材制造适用于复杂零件成形及减材加工保证加工精度和表面质量的优点,成功实现航空发动机匣、航天发动机螺旋叶轮等复杂零件的增减材一体化制造。                  
                 

机匣

螺旋叶轮


                   

                       

无人机用微型涡喷航空发动机

                         

                       

                         

                       


攻克微型涡喷、微型涡轴发动机自主创新设计及制造技术,开发出5种不同型号无人机微型涡喷发动机,零件总数减少80%,总重降低5-8%。                  

                     

                   
                   
                     
                     



                       

专用材料开发与关键组合件的成形制造

                         

                       

                         
                       

                     
开发出耐高温新型复合陶瓷材料体系,实现了航空航天领域导弹天线罩、发动机涡轮叶片、燃烧室等耐高温结构件的快速制造。                  
                 

梯度结构天线罩                  

发动机涡轮叶片
                 

燃烧室结构件



                       

装备推荐

                         

                       

                         

                       


由国家增材制造创新中心(简称:国创中心)自主研发的RC300环形铺粉设备突破了传统SLM设备逐层切片、刮刀往复铺粉的技术壁垒,通过螺旋连续切片、环形连续铺粉的方式实现激光扫描和铺粉过程同步进行,从而节省铺粉等待时间,成形效率提升30%以上,能够满足航空航天、军工等领域环形薄壁复杂构件的一体化高精度高质量成形需求。


                 
目前,国创中心已成功开发5款SLM设备,设备长期运行稳定且通过应用验证,所有设备均通过欧洲CE认证。                  



                   

                   

产品家族


                   

                   


RC300环形铺粉                      

                     

产品尺寸2050*1050*2250mm


                     
成形尺寸:Φ300*300mm

                     
适用材料:金属材料、纳米复合材料等                      

                     
产品特色:圆缸环形连续铺粉
                   
RC300-N2                      

                     

产品尺寸1950*1320*2280mm


                     
成形尺寸:Φ300*300mm

                     
适用材料:金属材料、纳米复合材料等                      

                     
产品特色:双激光、高效、高质量
                   
RC300-N1                      

                     

产品尺寸1820*1320*2280mm


                     
成形尺寸:Φ300*300mm

                     
适用材料:金属材料、纳米复合材料等                      

                     
产品特色:单双缸可定制
                   
RC100-N2                      

                     

产品尺寸1286*950*1920mm


                     
成形尺寸:Φ120*150mm

                     
适用材料:金属材料、纳米复合材料等                      

                     
产品特色:双缸顶粉单向铺粉


                   
RC100-N1                      

                     

产品尺寸1260*990*2050mm


                     
成形尺寸:Φ120*150mm

                     
适用材料:金属材料、纳米复合材料等                      

                     
产品特色:圆缸上落粉双向铺粉
                   



                   

                   

产品特色


                   

                   
1
高效                      

多激光协同扫描;螺旋连续切片,环形循环连续铺粉,节省打印等待时间,提升成形效率。

                     

                       

                       
                       

                     

                     


2
开放                      

自主开发工艺和控制软件,所有参数完全开放,打印过程参数曲线实时显示,支持新材料开发,工艺参数支持更新迭代。

                   

SLM成形数据监测界面


                       

                       


3
智能                    

多源信息在线监测系统;数据可追溯,支持大数据工艺优化;设备运行状态、工艺数据实时APP远程监控;可实现设备的互联互通。

                   

SLM成形多源感知在线监测系统


                       

                       


4
稳定                    

设备成型室气路循环和打印区域气流均匀性、烟烟除尘效果、设备整体结构强度与刚度均通过计算验证,设备稳定可靠。

                   

成形腔内保护气体流动云图


                       

                       


中国航天事业从无到有,从有到优,每一步的发展都离不开技术创新和壁垒突破,尤其是近年来3D打印技术的高速发展,也为航天事业的发展带来了更多的思路与创新应用。

来源:3D打印技术参考          

来源:增材制造硕博联盟

SLM复合材料燃烧航空航天增材减材材料控制无人机
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首次发布时间:2023-03-19
最近编辑:22天前
增材制造博硕联盟
硕士 聚焦增材制造科研与工程应用,致...
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