12月9日，第二屆中國航空航天增材制造技術(shù)發(fā)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(shù)和產(chǎn)品，并就航空航天增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢展開討論。
(資料圖片僅供參考)
中國工程院院士、國家增材制造創(chuàng)新中心主任盧秉恒表示，近年來，增材制造不僅在非技術(shù)方面取得了較大進展，在技術(shù)發(fā)展方面也滿足了更多功能需求。激光熔化沉積、激光選區(qū)熔化、電子束選區(qū)熔化等增材制造技術(shù)陸續(xù)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(fā)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(fā)展空間。此外，一些高性能的材料和合金都在研發(fā)中。”在材料的開發(fā)上，增材制造平臺功不可沒，其能很快發(fā)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(fā)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(jié)構(gòu)在傳統(tǒng)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(jù)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(yōu)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(shù)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(tǒng)結(jié)構(gòu)輕量化已到極限，須創(chuàng)新輕量化方法。要實現(xiàn)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(jié)構(gòu)功能一體化設計。“在這點上，三維點陣結(jié)構(gòu)和拓撲優(yōu)化結(jié)構(gòu)有優(yōu)勢。”
據(jù)了解，韋輝亮和團隊在結(jié)構(gòu)功能一體化方面進行了一系列設計方面的工作，如發(fā)明新型點陣結(jié)構(gòu)，根據(jù)不同的區(qū)域值、溫度值的條件調(diào)整點陣的形態(tài)，實現(xiàn)多項梯度的自調(diào)節(jié)及功能驅(qū)動設計。他們還提出了自適應的拓撲優(yōu)化和點陣協(xié)同優(yōu)化的方法，建立從幾何到仿真優(yōu)化的統(tǒng)一模型。
上海航天設備制造總廠有限公司創(chuàng)新中心主任趙凱介紹，增材制造是公司創(chuàng)新中心主要的技術(shù)方向。“特種增材制造裝備的研制、工藝開發(fā)、工程應用級標準都是我們的發(fā)展方向。目前，我們正在嘗試研發(fā)3種增材制造技術(shù)，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(shù)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(yè)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(gòu)建、規(guī)范標準等。“提高經(jīng)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(jié)構(gòu)的減重將極大地節(jié)約運營成本。”張嘉振說。
（文章來源：上海證券報）
標簽： 國產(chǎn)大飛機
