​3D列印空客 A380 客機的前起落架?

2023-09-05     3D科學谷

原標題:​3D列印空客 A380 客機的前起落架?

在所有的3D列印技術中,雷射熔覆並非是新技術,然而正是近幾年的加速發展,使得這項技術越來越獲得行業的重視。日前,由英國航空航天技術研究所 (ATI) 提供支持,並由英國政府一項更大的計劃提供資金資助的 I-Break項目啟動,該項目由空中客車公司與其他 15 個合作夥伴(從行業領導者到小型企業、學術界和研究組織)展開合作。

空客A380

空客

根據增材製造市場研究機構AMPower, 2022年電弧熔絲能量沉積增材製造技術發生了明顯的進展,更高的加工效率隨著更好的質量控制水平發展,使得該技術跳躍到成熟的工業製造應用領域,尤其是隨著造船、石油天然氣等領域的增材製造標準出台,為該技術打開了更快速的上升空間。而由於高度的市場競爭和高度的市場需求動態主導,一些以軟體驅動的創業企業例如MX3D開始活躍在市場上,而另一方面一些老牌的企業例如LINCOLN ELECTRIC正在加速電弧熔絲能量沉積增材製造技術的進步。此外,電弧熔絲能量沉積增材製造技術在民航飛機上的應用伴隨著對可持續發展的製造需求變得越來越具有吸引力。而電子束熔絲和等離子熔絲技術,也正在成為鈦合金和鎳基高溫合金大型結構件加工的具有吸引力的技術。

金屬3D列印技術的加工效率

3D科學谷白皮書

/ 減少碳排放

I-Break 項目將首次採用電弧熔絲能量沉積增材製造技術等創新技術,特別是來自 WAAM3D 的 WAAM 雷射熔絲能量沉積3D列印技術,開發和製造目前使用大型鍛件生產的起落架結構部件。其他技術包括熱等靜壓和復合材料,所有這些技術都是為了縮短飛機開發上市時間並將製造過程中的工業二氧化碳排放量減少 30%。

根據3D科學谷全球戰略合作夥伴-增材製造市場研究機構AMPower, 能量沉積增材製造技術之前的應用基本停留在零件修復方面,尤其是送粉的DED技術,2021年出現的一個顯著變化是雷射熔絲能量沉積增材製造技術開始更多的用於零件製造用途,包括MELTIO和MITSUBISHI ELECTRIC-三菱電機等企業提供的雷射熔絲能量沉積增材製造交鑰匙項目服務使得這項技術在隨後的幾年中將有更大的市場發展可能。

根據3D科學谷,與鑄件相比,電弧熔絲能量沉積增材製造技術可以將交貨時間從幾個月縮短到幾周,從而幫助製造商更快地將零件推向市場。它還顯著增加了設計自由度和零件整合機會。此前,2018年,空客旗下Stelia航宇公司的工程人員日前通過電弧增材製造(WAAM)技術創造出了世界首個自加強機身壁板,他們以增材製造集成加筋結構以提供結構加強。工程人員使用的是絲束電弧增材製造,將加筋鋁絲沉積到壁板的內表面。之前,機身內部網狀的加筋結構均是通過手工緊固或者焊接上去的。

I-Break採用的是來自WAAM3D的電弧熔絲能量沉積增材製造技術, WAAM3D可以控制在滿足高完整性結構應用下的微觀結構和機械性能,並通過在線無損檢測技術以實現電弧熔絲能量沉積增材製造技術的產業化。I-Break 項目目前預計於 2026 年完成。

/ 控形、控性

國內方面,根據航空材料學報,WAAM技術在航空高端武器裝備製造上顯示了巨大發展潛力和重要的應用前景。相較於目前發展較快的雷射選區熔化技術,WAAM技術在航空裝備上實現工程化應用還有一定距離,需要國內外不同學科背景的科研團隊共同研究,突破現階段WAAM技術面臨的專用材料創新不足、路徑規劃軟體單一、成形過程在線監控及反饋控制不智能等技術瓶頸,建立WAAM成形大型、中等複雜金屬構件的尺寸精度—微觀組織-力學性能-質量檢測與分析的全流程工藝資料庫,實現金屬構件精準「控形/控性」。

航空裝備WAAM成形技術發展路線規劃圖

航空材料學報

隨著關鍵技術的突破,專用材料的開發、智能裝備、工藝及軟體的製造能力的提升,WAAM技術有望在航空裝備領域大型、中等複雜鋁合金、鈦合金結構件的製造中得到快速和廣泛的應用。

文章來源: https://twgreatdaily.com/7f351760b3da0344ca0ef05862d99432.html