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增材制造鈦合金零部件開始在空客A350XWB寬體飛機中應用

發(fā)布日期：2014-10-29 來源:中國國防科技信息網

近日，空客公司采用增材制造技術加工的A350XWB寬體飛機艙體支架獲得“2014年德國工業(yè)創(chuàng)新大獎”。該零部件采用LaserCUSING工藝加工。評委會認為這一跨工業(yè)領域項目正在變革飛機結構件制造方式，可以使民用飛機中采用更多的輕量化結構。之前，這種零部件采用鋁合金通過銑削等機械加工方法制造，現(xiàn)在可以使用鈦合金采用增材制造技術加工，重量可減輕30%以上。

空客公司認為在飛機制造中采用增材制造技術具有以下幾個方面的好處：（1）采用增材制造，可以使飛機重量減輕，這樣或是降低飛機的燃油消耗，或是增加飛機載重量；（2）采用增材制造，在早期階段就可能生產出與批量化生產零件結構類似的功能樣件，意味著可以在設計階段早期就識別出設計錯誤，以及對工藝過程進行優(yōu)化。之前預計開發(fā)這種零部件需要約6個月，實際只花費了1個月；（3）采用增材制造可實現(xiàn)綠色制造，用銑削等機加方法加工飛機零部件制造會導致95%的原材料浪費，而采用激光熔融工藝，浪費大約只有5%左右。（4）采用增材制造，對中小批量零件的制造成本具有積極影響。為實現(xiàn)規(guī)模經濟，相比大批量制造，飛機制造中的批量因素更加至關重要。相比傳統(tǒng)制造工藝，增材制造技術不僅消除了工具成本，還具有更高的設計自由度。（5）采用增材制造技術還能夠開發(fā)諸多涉及安全的零部件，比目前使用的零部件更經久耐用。因為采用增材制造技術的零部件配以合適的熱處理技術后，零部件具有更高剛度、更低韌性。（6）在未來，采用增材制造技術使得在不同的地點按需制造備件也成為可能。一旦遇到零部件失效，備件可以在當地直接生產。這種分散化生產網絡可以減少運輸距離和交付時間，另外，飛機中與維護相關的停機時間和檢測時間也可縮短。（7）增材制造技術可以生產出及其精細的骨骼、多孔類零部件，使得未來飛機制造中，將增材制造與仿生學結合，實現(xiàn)飛機零部件的仿真學設計制造，進一步提高飛機安全性。

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