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航空航天
简介
 
  航空航天是引领、带动新材料、新工艺发展的先锋领域。严格来讲,航空航天分为“航空”和“航天”两个领域,航天业主导的是宇宙航天器,航空业主导的是航空运输及通用航空。航天的基本条件是航天器必须达到足够的速度,摆脱地球或太阳的引力,这就要求航天器朝着轻量化、结构坚固的方向发展;航空以运人载物为主,在如今这样一个能源价格飞涨的时代,节能降耗非常重要,而要节能降耗,减少飞机重量同样重要,另外还有安全性方面的需求。
 
  航天器和航空飞机要实现减重和安全双重目标,可以从以下几个方面入手:
 
  1. 通过使用重量更轻而性能更加优异的材料来实现,轻质、高强、耐高温高性能金属结构材料及其先进的材料制备与零件成型制造技术,是先进飞机、高推重比航空发动机、飞船、卫星、运载火箭、船舶等先进国防装备研制与生产的基础和关键技术。随着国防装备技术水平的不断提高(例如,随着飞机飞行速度、航程及航空发动机推重比的不断提高等),对高性能金属结构材料使用性能及其材料制备与零件制造技术的要求越来越高。同时对航空发动机修复的要求也越来越高,叶片以及发动机部件的修复也显得也来越重要,关乎整个空军后勤的有效性与快速性。
 
  2. 通过改变部件结构和减少部件实现,如采用快速制造一体成型工艺减少接榫件,采用微桁架结构组成部件的内部结构,既可以减重还能降低故障率。采用RM快速制造技术可以直接制造最终产品,而且不受形状和结构的限制,可以一体成型,是改善部件结构的最佳方式。
 
  3. 从飞机或航天器的设计阶段就开始全盘考虑减重和安全目标,通过一次次的改进设计和模拟测试来达到目标,这是较高层次的。在工业制造领域,通常生产成本的80%是在设计阶段决定的,设计阶段是控制产品成本的重要环节。这条原理在航空航天领域同样适用,问题尽量都在设计环节发现并加以解决,是实现成本控制和质量控制的最好方式。利用一些快速成型或快速制造技术制作具有功能测试性能的模型和样件,并模拟出产品的最终形态(功能形态、曲面形态等),以验证产品结构是否合理,运动配合是否顺畅等等;甚至可以制作1:1的模型,将其放进风洞,进行直观的空气动力检测。
 
主要工艺
 
  1. 金属粉末烧结最终产品
 
  金属粉末烧结系统可以直接加工模具部件、原型件以及最终产品,产品性能近似锻件性能。与以前传统工艺相比,金属粉末烧结不受工艺限制,无需任何模具,可快速完成任意复杂的造型,适合制作细节要求较高的工件。
 
  2. 使用3DP技术打印模型或手板
 
  可以选择质地轻巧和耐用性较好的材料,不受形状和结构的限制。成型出来的样件可以用于设计验证、模拟装配,还可以作为生产制造的原型件使用。
 
 
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