沈航3D打印零部件助力殲31鶻鷹2.0首飛

近日，國產(chǎn)最新型四代隱身戰(zhàn)機(jī)重大改進(jìn)型——?dú)?1鶻鷹2.0首飛成功。據(jù)南極熊了解，其中，已經(jīng)開始真正用上3D打印的鈦合金零部件了，沈陽航空航天大學(xué)所提供的增材制造鈦合金承力構(gòu)件在殲31鶻鷹2.0首飛中發(fā)揮重大作用，這也標(biāo)志著全市增材制造技術(shù)水平比肩國內(nèi)一流，邁入國內(nèi)第一梯隊(duì)水平。

本次承擔(dān)鈦合金承力構(gòu)件的部門是沈航航空制造工藝數(shù)字化國防重點(diǎn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室，是東北首家實(shí)現(xiàn)增材制造實(shí)現(xiàn)裝機(jī)應(yīng)用的單位。該實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人介紹，承力構(gòu)件是殲31鶻鷹2.0飛機(jī)機(jī)體骨架的重要零部件，該實(shí)驗(yàn)室采用3D打印技術(shù)制造這種零部件，較傳統(tǒng)的“鍛鑄+機(jī)械加工”制造方式比，可節(jié)省大型鑄鍛設(shè)備、減少開坯模具，大大縮短研制周期、減少制造成本，未來大規(guī)模應(yīng)用前景廣闊。

2016年12月23日，沈陽，目前在研的最新型四代隱身殲擊機(jī)殲31的改進(jìn)型——鶻鷹2.0首飛成功，標(biāo)志著該項(xiàng)目的研制工作取得重要進(jìn)展。據(jù)悉，鶻鷹2.0進(jìn)行了一系列重大技術(shù)改進(jìn)，進(jìn)一步提升了殲31的機(jī)動(dòng)性能、隱身性能及掛載能力。作為一型主導(dǎo)未來戰(zhàn)場(chǎng)的最新型多用途戰(zhàn)斗機(jī)，殲31戰(zhàn)機(jī)具有高生存力的特點(diǎn)，其多任務(wù)能力能夠施展強(qiáng)大的目標(biāo)探測(cè)和外部信息綜合，可實(shí)現(xiàn)超視距多目標(biāo)攻擊和大離軸角全向攻擊。
經(jīng)過這次近乎脫胎換骨式的技術(shù)升級(jí)，殲-31的技術(shù)更成熟也更先進(jìn)了。該型戰(zhàn)機(jī)大規(guī)模采用3D打印零件，目前較為成熟的激光送粉和電子速送絲等4種工藝均得到應(yīng)用，大大激發(fā)了設(shè)計(jì)師靈感，創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)多種新型結(jié)構(gòu)，使其結(jié)構(gòu)重量系數(shù)最低、研制速度最快，因而設(shè)計(jì)師們昵稱為“粉絲”飛機(jī)。

沈陽航空航天大學(xué)長(zhǎng)期致力于3D打印技術(shù)研究工作，與沈陽飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所、沈飛公司等單位緊密合作共同致力于增材制造技術(shù)的研究和應(yīng)用推廣工作，先后得到國家自然科學(xué)基金、國家重大科技專項(xiàng)、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中航產(chǎn)學(xué)研、航空科學(xué)基金等課題支持，突破3D打印裝備、工藝、性能等方面關(guān)鍵技術(shù)，研制的激光3D打印鈦合金關(guān)鍵承力結(jié)構(gòu)助力鶻鷹2.0首飛圓滿成功。

自主研發(fā)系列化激光3D打印裝備
沈陽航空航天大學(xué)全面掌握激光同軸送粉3D打印工藝設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造及系統(tǒng)集成，創(chuàng)新性的提出柔性和剛性艙體結(jié)構(gòu)形式及動(dòng)態(tài)惰性氣體保護(hù)方法，并授權(quán)裝備相關(guān)發(fā)明專利4項(xiàng)，與南京中科煜宸合作開發(fā)系列化激光增材制造設(shè)備。

研制的激光增材制造裝備

機(jī)器人激光增材制造裝備

自主開發(fā)航空材料激光增材制造工藝

已掌握鈦合金、高溫合金、鋁合金、不銹鋼等材料激光增材制造工藝，首次提出外場(chǎng)輔助增材制造技術(shù)及基于紅外分區(qū)的激光增材制造掃描方法，授權(quán)核心工藝發(fā)明專利3項(xiàng)，突破了激光熔池快速凝固條件下引起的應(yīng)力和變形問題、組織和性能控制等關(guān)鍵技術(shù)。

高性能增材制造工藝 ，完成全流程性能考核驗(yàn)證
完了對(duì)3D打印零件試片級(jí)基本力學(xué)性能考核、模擬件的中試考核及全尺寸零件的綜合性能考核，性能指標(biāo)全部達(dá)到或超過鍛造鈦合金，建立了質(zhì)量保障體系。

建立全套技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范
建立從試片級(jí)試驗(yàn)到全尺寸件綜合性能考核、從工藝到裝機(jī)的全套技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，為全行業(yè)應(yīng)用打下技術(shù)基礎(chǔ)，主要包括3D打印工藝規(guī)范、3D打印質(zhì)量保障方法、3D打印無損檢測(cè)、鈦合金3D打印熱處理工藝規(guī)范等。

F-22的機(jī)身隔框就是由鈦合金鍛件加工而成

對(duì)于戰(zhàn)斗機(jī)，美國也大量使用上3D打印鈦合金了。例如美國F-22戰(zhàn)機(jī)，長(zhǎng)長(zhǎng)的機(jī)翼，就是3D打印出來的，傳統(tǒng)的技術(shù)工藝非常難做。據(jù)了解，這種大尺寸的鈦合金3D打印設(shè)備，美國對(duì)中國航空和軍事領(lǐng)域禁止出口。中國相關(guān)技術(shù)的突破，在大尺寸鈦合金3D打印方面開始逐漸有了自主權(quán)。

沈陽航空航天大學(xué)這次3D打印鈦合金承力構(gòu)件，讓我國最新殲擊機(jī)上成功首飛，可喜可賀

來源：沈陽日?qǐng)?bào)  中國印刷機(jī)械網(wǎng)
延伸閱讀：天昱智能有望3D打印空客飛機(jī)零件，顛覆性創(chuàng)新超越西方技術(shù)
3D打印飛機(jī)，空客實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化并納入供應(yīng)鏈