歼20用3D打印制作部件 发动机不再拖后腿

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  歼20战机使用两台外形不同的发动机进行试飞

  把粉末状的原材料放进打印机,在激光的魔力作用下,你便能获得你想要的——从玩具、模型、文物赝品、汽车部件,直到人体器官。这梦幻的一幕,便是风靡全球、被英国《经济学人》认为“将推动实现第三次工业革命”的3D打印技术。

  人们普遍认为,美国引领着这场工业革命。而近期,从中国曝光的几则消息,却令世人大吃一惊。

  把这些消息综合起来,证实了一个事实——中国已经成为目前世界上唯一掌握激光成型钛合金大型主承力构件制造技术、并付诸实际应用的国家。

  凭借着钛合金3D打印技术,中国在航空材料领域,第一次走到了世界先进水平的前列。

  中国尖端战机“井喷”的一大功臣

  近日,在中国北京国际科技产业博览会上,中航工业与北京航空航天大学联合展示了获得2012年度“国家技术发明奖一等奖”的飞机钛合金大型整体关键构件激光成型技术,以及通过其生产出的一个5平方米钛合金加强框。

  据外媒报道,3D打印技术正在被大面积用于中国正在研发中的首款航母舰载机歼-15、多用途战机歼-16、第五代重型战斗机歼-20、第五代中型战斗机歼-31,以及商飞的民用大飞机C919上。

  据央视新闻频道报道,歼-15总设计师孙聪在两会期间透露,钛合金和M100钢的3D打印技术,已被广泛用于歼-15的主承力部分,包括整个前起落架。

  西北工业大学材料学院教授黄卫东的团队,曾制造出一根3米长的钛合金构件,作为C919机翼的重要部件。据他透露,中国发展能替代传统复杂制造工艺的3D打印技术,已有将近20年了。

  其实,目前我国已具备了使用激光成型超过12平方米的复杂钛合金构件的技术和能力。

  3D打印技术的应用,大大加速了国产尖端战机的研发进度。依托激光钛合金成型造价低、速度快的特点,沈阳飞机工业集团在一年之内连续组装出歼-15、歼-16、歼-31等多型战斗机,并进行试飞。



    最大好处是令战机性能获得巨大提升


  质量轻、强度高、耐高温的钛合金,是军用飞机的关键材料。然而,钛合金昂贵的价格与特殊的材料属性,导致使用传统锻造技术造出的零件,最大尺寸也不超过4.5平方米。

  据沈阳飞机设计研究所副总设计师王向明介绍,钛合金要40万到50万元一吨,而传统工艺的材料利用率不到10%,如美国F-22战机的铸造钛合金主承力部件,95%的原料都会被作为废料切掉。“另外钛合金很粘,加工的时间又长又费钱。”

  而激光钛合金成型技术,完全解决了难题。“加工1吨钛合金复杂构件,传统工艺的成本大约2500万元,而用激光3D快速成型技术仅130万元左右。”加之不需要制造专用的模具,原本相当于材料成本一到两倍的加工费用,现在只需原来的10%。

  除了省时省钱,更重要的是,通过3D打印,结构复杂、特殊的钛合金构件可以一体成型,而无需一个个锻造出来再焊接在一起,大大提高了机身强度。

  特别“给力”的是——据专家估计,F-22的钛合金锻件,如果使用中国的3D打印技术制造,在强度相当的情况下,重量最多可以减少40%。这将大大提高战机的推重比,令战机性能获得巨大提升。

  因此在理论上,中国现有的涡扇发动机,如果用在广泛应用3D打印技术生产的歼-20等第五代战机上,与F-22的推重比差距不会太大。这样一来,我国相对落后的发动机技术,就不会过于“拖后腿”了。

badminton 发表评论于
"人们普遍认为"? 太夸张了。直接用3D打印制作歼40,和飞行员,成套打印,逢单打,逢双不打。
Chiyankun 发表评论于
是否也可以用来制造发动机部件?
Sam大树 发表评论于
浮萍泄密?
看来FBI不够用,得让CIA出动了。
沣滈居士 发表评论于
Wonderful if the new is true!
aussie-2 发表评论于
发动机的叶片单晶生长;轮盘粉末铸造;轴锻压制造,那个部件也不可能是一层层扫描成型的。旋转部件都是轴对称的东东,除非轴对称扫描。所以全是忽悠。不过,看了美国JSF投标记录片,飞机的主框架是钛合金原料,用传统机械加工出来的,钻,铣,车都用上了,坯料是铸造的。中国J20也是原型机,如果真是3D打印,确实是多快好省。
mmf 发表评论于
發动机涡扇葉片是單晶的,3D打印打不出單晶结构
hachimada 发表评论于
有人就是爱找茬儿。我替“纵观长河”定义一下:中国就是中国大陆加港澳台,外国就是中国以外的国家。我生活在外国,但对中国的科技进步感到高兴。有逻辑问题吗?
平心之论 发表评论于
“如美国F-22战机的铸造钛合金主承力部件,95%的原料都会被作为废料切掉。”可信吗?铸件一般都跟最后形状差不多,机械切削不应太多。
纵观长河 发表评论于
这是一项无模具非机床钛合金大型构件铸造技术,突破了很多人的思维模式,所以有些不了解和不懂装懂的人,或者不希望中国强大的人在此大骂或乱发议论。请各位先了解一下这项技术再发言。至于发动机材料,过去中国不是没有,是因为无法将该材料加工成所需的构件,尤其是主承力构件,所以给人印象是中国发动机材料不过关。目前这种逐点打印技术(3d打印技术是借用语)可以解决构件形成问题。

不要一提中国,就一概说不行,一提外国,月亮就格外圆。这项技术是美国发明的,但是中国在应用中走在了前列。这是因为美国发明这项技术的专利和技术垄断,阻碍了其它企业进行研究和发展。而有权接触这项技术的,没有足够的资金和力量进行发展。
hachimada 发表评论于
个人觉得,此项技术的进一步改进,可加入第二种不与合金相熔的材料,借以形成复杂构件中的缝隙结构。
ulily 发表评论于
扯淡! 目前的3D打印技术只能打印简单的塑料配件。而且生产率非常低。溶剂的毒性还非常大。
hachimada 发表评论于
很棒!3D打印采用钛合金作为材料是革命性的。反对的人是否只看标题,文章除了最后一段,跟发动机没有什么关系。最后一段是记者瞎扯而已。
qifengge 发表评论于
不是外行,就是YY。中国的发动机是卡在材料工程上,不是成型工艺。
Fahai 发表评论于
别了,落后。复兴,中国。
太公钓鱼 发表评论于
中国落后的恐怕不是造型,而是材料本身。。。
mis 发表评论于
发动机不再拖后腿?有根据吗?还是意淫!还是理论上应该。。。
beck_man 发表评论于
3D打印就是一大忽悠,千万别在这样重要的东西上忽悠
sfer008 发表评论于
"发动机不再拖后腿". 自欺欺人
explorer 发表评论于
那么厉害还买老毛子一堆破铜烂铁干嘛...
罗马军团 发表评论于
这是真的,我前一阵子对这个很感兴趣,专门查看了不少这方面的资料,还见到了航空发动机涡扇连轴的整体成型部件照片。
mme.potato 发表评论于
扯淡!
gczyjmr 发表评论于
我看还是搞一个3D复印机吧!美帝有什么先进玩意,直接复印就可以了!