航空工業(yè)沈飛3D打印技術(shù)助力戰(zhàn)鷹騰飛

lydiazhang   2017-11-23 11:40:20

隨著一束耀眼的激光靈動飛舞,一件件形狀復(fù)雜的金屬零件像被施了魔法一樣,憑空生長出來……這神奇的制造技術(shù)出自航空工業(yè)沈飛增材制造研制團(tuán)隊。增材制造俗稱3D打印,是一種“自下而上”通過材料累加的制造方法,這使得受到傳統(tǒng)制造方法約束而無法制造的復(fù)雜結(jié)構(gòu)件生產(chǎn)變?yōu)榭赡?。沈飛增材制造技術(shù)發(fā)展飛速,并在行業(yè)內(nèi)首次將此技術(shù)成功應(yīng)用于航空產(chǎn)品上,而今已成為全行業(yè)唯一一家從研制—加工—應(yīng)用全過程掌握此技術(shù)的航空產(chǎn)品制造企業(yè)。該技術(shù)的應(yīng)用有力解決了新一代航空產(chǎn)品的生產(chǎn)制造技術(shù)瓶頸問題,實現(xiàn)了高性能復(fù)雜件的生產(chǎn)制造。

作為一個高精尖技術(shù)型軍工企業(yè),沈飛高度重視科技創(chuàng)新,在航空產(chǎn)品制造技術(shù)領(lǐng)域不斷攀登新的高峰。其中,沈飛3D打印技術(shù)從無到有,在研制生產(chǎn)的基礎(chǔ)上,已編制出《沈飛增材制造工藝標(biāo)準(zhǔn)》,形成了完整的增材制造流程體系。此項凝結(jié)著航空人智慧的高科技,倍受行業(yè)內(nèi)外的關(guān)注。80余歲高齡的原航空航天工業(yè)部部長林宗棠,曾三次到沈飛考察和指導(dǎo)3D打印技術(shù),針對沈飛在3D打印技術(shù)領(lǐng)域中的快速發(fā)展頗感震驚,提筆寫下了“大有可為、事在人為、關(guān)鍵在為”的字句。他認(rèn)為在航空產(chǎn)品制造領(lǐng)域中3D打印技術(shù)大有發(fā)展,沈飛3D打印技術(shù)團(tuán)隊的年輕人有干勁,希望沈飛在此項技術(shù)領(lǐng)域持之以恒,堅持創(chuàng)新發(fā)展,為我國的航空事業(yè)做出新的貢獻(xiàn)。

沈飛從21世紀(jì)初即開始進(jìn)行增材制造技術(shù)的探索應(yīng)用研究,成為行業(yè)內(nèi)第一個將增材制造技術(shù)應(yīng)用到飛機(jī)型號生產(chǎn)中的航空制造企業(yè)。為全面應(yīng)用增材制造技術(shù),沈飛于2014年初正式組建了增材制造技術(shù)研究團(tuán)隊,團(tuán)隊組建成功后受到了行業(yè)內(nèi)外的高度關(guān)注,成為國防科工局在全國范圍內(nèi)第一批授予“國防科技工業(yè)先進(jìn)制造技術(shù)研究應(yīng)用中心”牌匾的團(tuán)隊。同年,被共青團(tuán)遼寧省委員會授予“遼寧省青年創(chuàng)新創(chuàng)效工作室”。增材制造團(tuán)隊以“零部件快速研制驗證”為目標(biāo),旨在通過增材制造技術(shù)應(yīng)用突破飛機(jī)研制和批產(chǎn)過程中的關(guān)鍵零部件加工制造技術(shù)瓶頸,提升公司的整體技術(shù)水平和核心競爭力。

增材制造技術(shù)研究團(tuán)隊匯聚了公司內(nèi)頂級技術(shù)人才?,F(xiàn)任沈飛增材室主任的博士李曉丹,在增材制造團(tuán)隊成立之初,帶領(lǐng)著團(tuán)隊成員張英偉、高鄭宇、林宏杰、殷俊等10余人負(fù)責(zé)3D打印工作的具體實施、設(shè)備安裝調(diào)試、全面性能的研究工作,他們既是設(shè)計人員又是施工、調(diào)試人員,還是搬運工人。研制之初,需要24小時打樣零件,他們吃住都在單位,打不出來零件的時候,他們就反復(fù)查原因、翻閱資料、改進(jìn)加工方案。當(dāng)樣件打印出來后他們還要與公司生產(chǎn)部門溝通、測試,同時,將樣件拿到行業(yè)外找相關(guān)研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行產(chǎn)品力學(xué)研究,研制過程艱巨而漫長。公司領(lǐng)導(dǎo)高度重視,多次來到研制現(xiàn)場慰問這個年輕的研制團(tuán)隊,沈飛增材制造技術(shù)在公司的全力支持和關(guān)注下得以快速發(fā)展,一支年輕的技術(shù)團(tuán)隊也逐漸成長起來。

增材制造技術(shù)研究團(tuán)隊將快速有效解決公司生產(chǎn)實際問題作為突破口,在型號攻堅任務(wù)中承擔(dān)了多項傳統(tǒng)難加工零件的制造任務(wù)。在某型號研制過程中,原有組合件結(jié)構(gòu)復(fù)雜,加工出來后,該件的設(shè)計功能不能實現(xiàn)。在緊急關(guān)頭,增材制造團(tuán)隊臨危受命,在李曉丹的帶領(lǐng)下集智攻堅,團(tuán)隊成員主動放棄周末和節(jié)假日休息時間,開展多次工藝改進(jìn)方案討論,重新自主設(shè)計、重新成型制造、重新試驗驗證,最后確認(rèn)了新的零組件加工方案:取消原兩個零件的組合件設(shè)計,采用增材制造技術(shù)一體化成型,取消焊接工序。經(jīng)多次試驗驗證,新零件滿足實際功能需要。新零件僅僅14天就完成了重新設(shè)計及驗證,并實現(xiàn)加工生產(chǎn),有力保障了型號零件的順利交付。如果沒有增材制造技術(shù),該零件的重新生產(chǎn)制造周期至少在1個月以上。增材制造技術(shù)在沈飛應(yīng)用驗證的3年多時間里,已在結(jié)構(gòu)件、系統(tǒng)件中完成應(yīng)用驗證的零件有50余項,正在開展驗證的超過百余項,涉及多類零件。增材制造技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠直接快速一體化制造高性能難加工的復(fù)雜構(gòu)件,而且大大降低研制成本,解決了型號發(fā)展的急需,同時也顯著提升了沈飛公司航空產(chǎn)品的制造能力。

增材制造技術(shù)凝結(jié)了團(tuán)隊年輕人的智慧和汗水,在航空產(chǎn)品制造快速發(fā)展的道路上,他們將繼續(xù)大力推進(jìn)增材制造技術(shù)深度工程化應(yīng)用,以技術(shù)創(chuàng)新助3D打印騰飛。

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