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航空工业沈飞3D打印技术助战鹰腾飞

时间:2017-11-25     【转载】   来自:中国航空新闻网   阅读

核心提示: 增材制造俗称3D打印,是一种“自下而上”通过材料累加的制造方法,这使得受到传统制造方法约束而无法制造的复杂结构件生产变为可能。



航空工业沈飞增材制造团队在增材室主任李晓丹的带领下,研究增材零件的加工设计方案。

随着一束耀眼的激光灵动飞舞,一件件形状复杂的金属零件像被施了魔法一样,凭空生长出来……这神奇的制造技术出自航空工业沈飞增材制造研制团队。增材制造俗称3D打印,是一种“自下而上”通过材料累加的制造方法,这使得受到传统制造方法约束而无法制造的复杂结构件生产变为可能。沈飞增材制造技术发展飞速,并在行业内首次将此技术成功应用于航空产品上,而今已成为全行业唯一一家从研制—加工—应用全过程掌握此技术的航空产品制造企业。该技术的应用有力解决了新一代航空产品的生产制造技术瓶颈问题,实现了高性能复杂件的生产制造。

作为一个高精尖技术型军工企业,沈飞高度重视科技创新,在航空产品制造技术领域不断攀登新的高峰。其中,沈飞3D打印技术从无到有,在研制生产的基础上,已编制出《沈飞增材制造工艺标准》,形成了完整的增材制造流程体系。此项凝结着航空人智慧的高科技,倍受行业内外的关注。80余岁高龄的原航空航天工业部部长林宗棠,曾三次到沈飞考察和指导3D打印技术,针对沈飞在3D打印技术领域中的快速发展颇感震惊,提笔写下了“大有可为、事在人为、关键在为”的字句。他认为在航空产品制造领域中3D打印技术大有发展,沈飞3D打印技术团队的年轻人有干劲,希望沈飞在此项技术领域持之以恒,坚持创新发展,为我国的航空事业做出新的贡献。

沈飞从21世纪初即开始进行增材制造技术的探索应用研究,成为行业内第一个将增材制造技术应用到飞机型号生产中的航空制造企业。为全面应用增材制造技术,沈飞于2014年初正式组建了增材制造技术研究团队,团队组建成功后受到了行业内外的高度关注,成为国防科工局在全国范围内第一批授予“国防科技工业先进制造技术研究应用中心”牌匾的团队。同年,被共青团辽宁省委员会授予“辽宁省青年创新创效工作室”。增材制造团队以“零部件快速研制验证”为目标,旨在通过增材制造技术应用突破飞机研制和批产过程中的关键零部件加工制造技术瓶颈,提升公司的整体技术水平和核心竞争力。

增材制造技术研究团队汇聚了公司内顶级技术人才。现任沈飞增材室主任的博士李晓丹,在增材制造团队成立之初,带领着团队成员张英伟、高郑宇、林宏杰、殷俊等10余人负责3D打印工作的具体实施、设备安装调试、全面性能的研究工作,他们既是设计人员又是施工、调试人员,还是搬运工人。研制之初,需要24小时打样零件,他们吃住都在单位,打不出来零件的时候,他们就反复查原因、翻阅资料、改进加工方案。当样件打印出来后他们还要与公司生产部门沟通、测试,同时,将样件拿到行业外找相关研究机构进行产品力学研究,研制过程艰巨而漫长。公司领导高度重视,多次来到研制现场慰问这个年轻的研制团队,沈飞增材制造技术在公司的全力支持和关注下得以快速发展,一支年轻的技术团队也逐渐成长起来。

增材制造技术研究团队将快速有效解决公司生产实际问题作为突破口,在型号攻坚任务中承担了多项传统难加工零件的制造任务。在某型号研制过程中,原有组合件结构复杂,加工出来后,该件的设计功能不能实现。在紧急关头,增材制造团队临危受命,在李晓丹的带领下集智攻坚,团队成员主动放弃周末和节假日休息时间,开展多次工艺改进方案讨论,重新自主设计、重新成型制造、重新试验验证,最后确认了新的零组件加工方案:取消原两个零件的组合件设计,采用增材制造技术一体化成型,取消焊接工序。经多次试验验证,新零件满足实际功能需要。新零件仅仅14天就完成了重新设计及验证,并实现加工生产,有力保障了型号零件的顺利交付。如果没有增材制造技术,该零件的重新生产制造周期至少在1个月以上。增材制造技术在沈飞应用验证的3年多时间里,已在结构件、系统件中完成应用验证的零件有50余项,正在开展验证的超过百余项,涉及多类零件。增材制造技术的应用不仅能够直接快速一体化制造高性能难加工的复杂构件,而且大大降低研制成本,解决了型号发展的急需,同时也显著提升了沈飞公司航空产品的制造能力。

增材制造技术凝结了团队年轻人的智慧和汗水,在航空产品制造快速发展的道路上,他们将继续大力推进增材制造技术深度工程化应用,以技术创新助3D打印腾飞。


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