12月9日，第二屆中國航空航天增材制造技術發展論壇在上海舉行。會上，專家學者展示了航空航天增材制造領域最新技術和產品，并就航空航天增材制造產業發展現狀與趨勢展開討論。
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中國工程院院士、國家增材制造創新中心主任盧秉恒表示，近年來，增材制造不僅在非技術方面取得了較大進展，在技術發展方面也滿足了更多功能需求。激光熔化沉積、激光選區熔化、電子束選區熔化等增材制造技術陸續取得進展，推動增材制造在航空航天領域得到進一步應用。
增材制造相關材料的迭代更新和應用，也為航空航天增材制造發展打開了空間。“新材料會在航空航天領域應用得越來越廣。”盧秉恒表示，“以陶瓷材料為例，它具有輕量化并耐高溫的特點，在航空航天中有很大的發展空間。此外，一些高性能的材料和合金都在研發中。”在材料的開發上，增材制造平臺功不可沒，其能很快發明驗證新的合金，為航空航天開辟新的材料領域。
會上，多位專家表示，增材制造在航空航天領域有很大的應用前景，特別是機翼、燃料噴嘴、噴氣發動機等零部件。
盧秉恒介紹，接下來將考慮增材制造整機方案。“目前，主要考慮大部件，如頭部、中機身、后機身、尾段、機翼、尾翼等，這些大型結構在傳統制造中須通過焊接、鉚接等多次連接。我們考慮直接用增材制造的方式制造這些大部件。”
據介紹，航空航天大型零件在整個制造過程中需要很多夾具支撐，工裝夾具制造需要大量時間。增材制造憑借短鏈條制造流程優勢，能降低供應鏈壓力。“一架大飛機需要上千個鉚釘，而這些鉚釘基本上需要進口，增材制造的精密技術能解決這個問題。”盧秉恒說。
南京理工大學教授韋輝亮表示，輕量化設計制造是航天、航空、兵器和工程機械等領域孜孜不倦的追求。傳統結構輕量化已到極限，須創新輕量化方法。要實現極限輕量化的設計和制造，須突破幾個難題，其中一個難題是結構功能一體化設計。“在這點上，三維點陣結構和拓撲優化結構有優勢。”
據了解，韋輝亮和團隊在結構功能一體化方面進行了一系列設計方面的工作，如發明新型點陣結構，根據不同的區域值、溫度值的條件調整點陣的形態，實現多項梯度的自調節及功能驅動設計。他們還提出了自適應的拓撲優化和點陣協同優化的方法，建立從幾何到仿真優化的統一模型。
上海航天設備制造總廠有限公司創新中心主任趙凱介紹，增材制造是公司創新中心主要的技術方向。“特種增材制造裝備的研制、工藝開發、工程應用級標準都是我們的發展方向。目前，我們正在嘗試研發3種增材制造技術，分別是攪拌摩擦焊增材、超聲增材、冷噴增材。”
中國商飛公司增材制造技術中心主任、北京研究中心副總設計師張嘉振表示，增材制造的一大限制因素是價格。對商業飛機而言，增材制造的應用會影響整個供應商鏈，包括材料構建、規范標準等。“提高經濟性不僅要考慮制造成本，還要考慮飛機全壽命周期的運營成本。飛機結構的減重將極大地節約運營成本。”張嘉振說。
（文章來源：上海證券報）
標簽： 國產大飛機
