國貨當自強！北航展示國產飛機大型3D打印關鍵金屬構件

7月16日上午，國防科技工業(yè)軍民融合發(fā)展成果展在北京隆重開幕，近千項具有代表性的軍轉民重大成果和產品集中亮相。此次展覽是國防科技工業(yè)領域首次舉辦軍民融合主題展覽，也是全部軍工集團公司首次以集團整體形象對外展示。

在展會現場，多家大型參展商都帶來了最新的軍用和民用產品成果，其中不少展品是首次亮相。在北京航空航天大學展臺處，記者就看到了一具使用大型金屬構件激光增材制造(即3D打印)技術所生產的大型部件。據現場工作人員介紹，這具大型部件是航空飛行器所使用的機體部件之一。在宣傳展板上，記者也留意到，北航激光增材制造近50件大型關鍵鈦合金、超高強度鋼構件，通過大型運輸機、大型客機、艦載機、新型火箭等裝備的靜強度、動強度、疲勞壽命、沖擊、震動等全尺寸零件試驗考核。

據了解，這款以實物展出的大型飛行器構件，是迄今國際上最大的激光增材制造主承力關鍵鈦合金構件飛機機身整體加強框，無模、整體、快速研制。而所謂的激光增材制造技術，就是3D打印技術中的一種，采用這種激光增材制造技術制造的飛機機身整體加強框，與傳統(tǒng)技術相比，有著高性能、低成本、快速試制的特點。
現場工作人員介紹，展出的這款飛機機身整體加強框，生產周期只有采用傳統(tǒng)技術制造的五分之一，同時在強度、壽命等各項指標上，與傳統(tǒng)工藝技術部件相比更加優(yōu)秀。除了這款飛機機身整體加強框外，現場還展出了使用這種激光3D打印技術制造的國產C919大飛機駕駛艙玻璃窗框架。

在現場的一份考核報道里提及，中國飛機強度研究所根據殲-XX艦載機、四代機方案、XX大型運輸機等飛機研制任務要求，對采用激光成形技術制造的多個鈦合金部件進行飛機構件的性能考核試驗，其中四代機方案激光成形鈦合金翼身構件通過靜力及疲勞性能壽命考核，滿足飛機設計要求。

其他考核試驗結果中，采用激光成形技術制造的鈦合金構件均順利通過，并且表現出了構件強度裕度很大的優(yōu)勢。由此得知，采用激光成形技術制造的部件已經在一些國產新型戰(zhàn)斗機上得到了應用，并表現出良好的效果。而展會現場展出的這具機身整體加強框，從外觀上不難推斷出，是戰(zhàn)斗機所使用的。

關于3D打印技術在中國航空制造業(yè)領域的應用，香港《南華早報》曾有報道，中國第一款本土商用客機C-919、第一款艦載戰(zhàn)斗機殲-15、多用途戰(zhàn)斗轟炸機殲-16、第一款本土隱形戰(zhàn)斗機殲-20及第五代戰(zhàn)斗機殲-31的研發(fā)均使用了3D打印技術。

北京航空航天大學航空材料專家王華明教授去年、、在中國科學院一個專題討論會上曾經表示，中國現在僅需55天就可以“打印出”C-919客機的主風擋整體窗框。王華明說，歐洲一家飛機制造公司表示，他們生產同樣的東西至少要兩年，光做模具就要花200萬美元。2012年1月18日，王華明教授主持的“飛機鈦合金大型復雜整體構件激光成形技術”項目獲得國家技術發(fā)明一等獎。王華明認為，中國大型3D打印技術已超過美國，因為許多美國同行只是用這門技術生產“小玩意”。

展會現場展出的這具飛機機身整體加強框，只是中國3D打印技術在航空制造領域應用的一個縮影。在2014年11月舉辦的第十屆珠海航展上，唯一參展的3D打印參展商 — 西安鉑力特激光成形技術有限公司就展示了一塊經過修復的戰(zhàn)斗機渦扇發(fā)動機葉片。據了解，這塊葉片是戰(zhàn)斗機在使用過程中造成損壞，由西安鉑力特使用3D打印技術進行了修復，實現了損壞零部件再利用。該公司還展示了C919客機緣條零件，該零件是首次在航展上曝光，作為大型客機的承重部件，已經能夠使用國產的3D打印技術制造。

隨著中國制造在航空領域的不斷進步，3D打印技術也迎來了發(fā)展的春風，相信在不久的將來，這一技術會更加成熟與完善，成為國際制造業(yè)中的一支標桿。

希望3D打印可以壯大中國的國防力量