據(jù)悉,英國跨國飛機(jī)和發(fā)動機(jī)公司GKN航空與美國能源部的橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室(ORNL)簽訂了一個(gè)為期五年的研究協(xié)議?,F(xiàn)在,二者正聯(lián)合開發(fā)一種使用金屬絲的激光金屬沉積(LMD-W)工藝,以高效生產(chǎn)更高質(zhì)量的大型鈦金屬飛機(jī)部件。
LMD-W工藝由一個(gè)安裝在機(jī)器人臂上的高能激光器組成,激光會熔化鈦基底的表面,直到形成熔池。隨后,可以沿著一個(gè)3D路徑操縱鈦熔池,由此得到的結(jié)構(gòu)會在過程中固化,從而形成3D結(jié)構(gòu)。
GKN表示,LMD-w 3D打印工藝能更具成本效益地構(gòu)建“大型近凈形或凈形金屬航空部件”,短期內(nèi)有望用于制造大型單體鈦零件。
據(jù)介紹,與其他金屬沉積工藝相比,LMD-w有許多優(yōu)點(diǎn),主要是因?yàn)槠淇烧{(diào)節(jié)的激光能量和金屬絲喂送速率。這些特征使得用戶可以選擇沉積速率和控制材料性能。
由于金屬絲原料被熔池充分消耗,與基于粉末的沉積打印相比,LMD-W更充分地利用了材料。與產(chǎn)生大量廢料的減材制造方法相比,LMD-w則具有更多的優(yōu)點(diǎn),因?yàn)樗行У乇苊饬瞬牧侠速M(fèi),從而降低了材料成本。
與基于粉末的3D打印工藝相比,LMD-W的一個(gè)局限是制造復(fù)雜部件的能力,這主要是由機(jī)器人臂的移動限制導(dǎo)致的。盡管如此,LMD-w仍不失為一種有效的大型組件制造技術(shù)。
合作中,GKN航空將主要用該3D打印技術(shù)來制造翼梁、隔板、框架等部件。目前,這些部件是用鍛造或板材工藝在制造。3D打印能更有效地利用材料,制造出的零件也更輕,從而大大降低了生產(chǎn)成本。
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