南极熊导读:深圳TCT亚洲3D打印展刚刚结束,2022珠海航展正如火如荼的进行中。如今,这两大行业的关联性越来越强,航空航天已经成为增材制造(3D打印)最大的应用领域之一。尤其金属3D打印设备、材料、应用服务厂商,大部分都在围绕航空航天市场开发产品和解决方案。然而,航空航天领域所需的金属零件具有尺寸大、服役条件严苛、量产需求等特点,对于3D打印设备和解决方案提出了新的要求。
△铂力特智能制造厂房
2022年11月10日,据南极熊从珠海航展上了解到,面对航空航天市场不断提出的新要求,铂力特整合了十余年的技术研发、配合研制、工程化应用经验,针对复杂结构、高品质、组合制造、特殊材料的大尺寸零件开发了多种工艺技术的制造解决方案,同时也为航空航天零部件的批量化生产提供完备的解决方案。
△视频解读铂力特利用金属增材制造技术集成制造的航空航天发动机零件
大尺寸金属零件3D打印解决方案
以往大尺寸构件主要采用锻造+机加工的组合方式制造零件,不仅生产、加工周期长,而且材料利用率极低。铂力特的激光立体成形技术(LSF)实现了大型框梁类承力结构零件近净成形,降低了零件生产周期和成本,缩短研制周期,保证了产品的质量,零件的全面性能经检测均满足设计要求。
铂力特曾在2021年的珠海航展上展出采用LSF工艺打印的零件钛合金框,成形尺寸1200mm×800mm×150mm,仅用120小时打印完成。在今年的珠海航展上,铂力特展出了另一件大尺寸送粉零件新品——钛合金框,零件由BLT-C3000历时200小时加工而成,尺寸为1200mm×350mm×350mm。
△铂力特在2022年珠海航展展出的大尺寸送粉零件——钛合金框
此外,铂力特还在珠海航展现场展出了SLM激光熔融大尺寸3D打印解决方案。其中,BLT-S800设备成形尺寸为800mm×800mm×600mm,可实现10激光同步扫描,最大成形效率可达250cm3/h,为航空航天领域大尺寸零件批量生产提供强大支持。
△铂力特在2022年珠海航展展出的BLT-S800大尺寸SLM 3D打印机
BLT-S510/S515设备则在成形高度上突破了1000mm,最大成形效率可达150cm3/h;BLT-S600实现了三向600mm大尺寸3D打印,最大成形效率可达150cm3/h,可以满足航空航天领域不同尺寸零件的生产需要。
金属零件3D打印批量生产解决方案
除了可以满足航空航天大尺寸零件制造方面的需求,在批量生产方面,铂力特同样在此次2022年珠海航展上进行了展示。包括多个“满舱批产”的安装支架,据南极熊了解,这些安装支架是从某无人机的零部件变形设计的展示件,为拓扑优化结构,底部为薄壁圆筒状,顶部为分散筋条状,整个零件自成形而未添加辅助支撑。满舱安装支架尺寸为250mm×400mm×400mm,重量为4.12kg。BLT-S400三激光设备打印满舱安装支架一次可成形160件,而时间仅需83h。零件在水平方向摆满基板,在竖直方向叠加四层,充分利用了设备的成形空间。成形的安装支架零件质量、性能一致性高,尺寸精度良好,展现了BLT-S400对航空航天零部件的批量生产“降本增效”的能力。
△某无人机的零部件变形设计件3D打印批量生产演示
另一个展示的支撑框架案例为钛合金材料、拓扑优化结构,主体结构为筋条状,长径比大,多处结构成形角度较小,添加树状支撑,部分区域添加格栅状支撑,保证结构稳定性。满舱支撑框架尺寸为250mm×400mm×400mm,重量为5.92kg。使用BLT-S400三激光设备满舱一次可成形12件,而仅需40小时。
△右图为钛合金材料支撑框架3D打印批量生产案例
以上两个批量生产的案例均采用铂力特旗舰型批产设备BLT-S400,这是一款久经考验,稳定可靠的SLM设备,其三激光配置的成形效率可达75cm3/h,产能更高。
△铂力特在珠海航展展示的旗舰型批产设备BLT-S400
同时,为了稳定、一致的批量生产零件,BLT-S系列设备配备了智能铺粉检测和三维重建等智能模块,智能铺粉检测可以实时监测铺粉过程,智能识别多种铺粉异常并根据数据库进行修复,保证了成形零件的高质量。三维重建可以快速识别成形缺陷,实时显示已成形部分,便于后期质量回溯。铂力特还为各型号设备配备了相应的“辅机全家桶”,可以实现自动送粉和设备不间断加粉而无需人员干预,助力设备高效的粉末循环,为批量化生产提速。
从本次珠海航展上,可以看出,铂力特再次将技术重点放在了大尺寸和批量智造方面,为航空航天领域提供更多批量化生产解决方案,为航空航天事业高质量发展提供有力支持,为逐梦星辰提供更多可能。
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