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【中國智能制造網 本站原創(chuàng)】如今，3D打印技術風靡，就金屬3D打印而言，選擇性激光熔化技術在汽車飛機等制造領域的優(yōu)勢正逐漸得到認可。
航天航空作為集中了國家高精尖技術的前沿領域，其發(fā)展狀況展現(xiàn)了一個國家的科技建設成果。金屬3D技術作為一項全新的制造技術，其在航空航天領域的應用優(yōu)勢比較突出，給航天航空事業(yè)的發(fā)展注入了許多活力。
SLM成金屬3D打印的核心技術
在出現(xiàn)到興起，金屬3D打印經歷了漫長的發(fā)展過程。20世紀80年代后期，金屬3D打印技術在美國產生。20世紀90年代初，金屬3D打印技術被引入我國。自此之后，我國研究人員在3D打印技術研發(fā)方面投入了大量的心血，使3D打印加快融入汽車、飛機等制造行業(yè)。
對于整個制造業(yè)而言，真正改變世界制造業(yè)生產方式的是金屬3D打印技術。經過多年的發(fā)展，金屬3D打印技術逐步發(fā)展成熟。當前，金屬3D打印主要發(fā)展為SLM(選擇性激光熔化)、EBM(電子束成形)和 LENS(同步送粉)三大類。
在這三大類中，SLM技術作為當前金屬3D打印的主流技術，具有成形精度高、復雜結構構造能力強等顯著優(yōu)勢。除此之外，SLM技術還具有抗拉強度性能良好、零件尺寸精度較高、材料利用率高等多種優(yōu)點。在加工的過程中，SLM技術用激光使粉體完全熔化，不需要黏結劑，并且成型的精度和力學性能都比激光燒結技術要好。因此，一些從事汽車、飛機制造的企業(yè)對SLM技術十分重視。
近日，惠普公布了一項技術HP Metal Jet，該技術主要面向金屬部件。與以往的金屬3D打印技術相比，該技術的打印成本較低，可以用于不銹鋼等零部生產。HP Metal Jet技術的出現(xiàn)，表明金屬3D打印技術正不斷發(fā)展成熟，技術研發(fā)也進入了新階段。據(jù)悉，這項技術可以用于在汽車、工業(yè)、醫(yī)療等領域。除了這些領域之外，金屬3D打印在航空航空領域的發(fā)展?jié)摿σ仓饾u被挖掘出來。
金屬3D打印在航空航天領域大有可為
在現(xiàn)實生活中，為保證飛行員和乘客的安全，飛機、飛船等飛行設備的生產制造標準往往十分嚴格。只有采用高性能的零件才能更好的滿足飛行器高空安全飛行的需要。當前，SLM技術符合了飛船、飛機等飛行設備的制造要求，因而逐漸被用于飛船等零部件的生產過程中。美國航天公司SpaceX在開發(fā)載人飛船SuperDraco的過程中，就利用了SLM技術來制造載人飛船的引擎。
運用SLM技術制造出來的零件，其強度、韌性等性能完全可以滿足飛船高空飛行的嚴苛要求。即使在高溫高壓的環(huán)境下，飛船也可以進行安全飛行。同時，飛船的噴射頭、節(jié)流閥等部位構造復雜，生產制造的復雜度較高，利用SLM技術，這些結構復雜的部件可以被、的制造出來。
就材料的選取而言，用SLM技術來制造飛機、飛船時，制造廠商一般會選擇金屬粉末材料，具體包括奧氏體不銹鋼、鎳基合金、鈦基合金和貴重金屬等。當前，研發(fā)人員可以利用這些材料來制造飛行設備的零部件外并且對飛行設備的零件進行修復。
就目前情況而言，SLM技術在修復成形方面所表現(xiàn)出的潛力甚至高于其制造本身。以高性能的整體渦輪葉盤零件為例，如果盤上的某一葉片受損，那么整個渦輪葉盤將無法繼續(xù)使用，由此造成的經濟損失非常巨大。采用包括SLM在內的金屬3D打印技術后，零件修復的效果良好，修復成本也較低。
近年來，國外對SLM技術的研究熱情也越來越濃厚。德國、英國、日本、法國等都相繼展開了對SLM技術的探索與研究。德國EOS公司、SLM Solutions公司等都在SLM成型設備生產方面積累了豐富的經驗，這有力的促進了SLM技術投入具體應用。
未來，金屬3D打印有望實現(xiàn)汽車等零部件的大規(guī)模生產，尤其是在具有高精度需求的飛行設備生產方面發(fā)揮出應有的作用。同時，隨著SLM技術的成熟，世界各國的航空航天事業(yè)發(fā)展將會進入新的階段，航空航天建設事業(yè)將取得新的發(fā)展成果!
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