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MightyDragon 發表於 2013-4-14 10:59 PM

激光立體成形技術


先介紹一下西安鉑力特激光成形技術有限公司。這是依靠西北工業大學凝固技術國家重點實驗室的科研成果,由西北工業大學及成員股東共同出資組建的一家高科技公司(簡單就是由學術走向商界掘金)。圖中的例子清楚表明「激光立體成形技術」的好處:能以有效率又節省貴重材料的成本就造出內部有複雜中空構造(散熱用)的渦扇引擎的葉片。文章亦講解了此技術和「快速原型」的異同處,可供初學者參考。

來源:西安鉑力特激光成形技術有限公司
激光立体成形技术(Laser Solid Forming,LSF)的基本原理是:首先在計算機中生成零件的三維CAD模型,然后將該模型按一定的厚度分層“切片”,即將零件的三維數據信息轉換成一系列的二維輪廓信息,再采用激光熔覆的方法按照輪廓軌跡逐層堆積材料,最終形成三維實体零件或需進行少量加工的毛坯。圖1顯示了典型的LSF過程。

圖1  LSF技术加工示意圖   


從LSF技术的原理來看,其成形思路與快速原型(Rapid Prototype, RP)技术完全一致,即采用全新的增材制造原理實現零件的成形。因此,它具有一些與RP技术相同的特點,如柔性好(無需專用工具和夾具)、高度集成、加工速度快等。此外,該技术還具有RP技术所不具備的一些優點:

1) 顯著提高材料的力學和耐腐蝕性能。利用激光束與材料相互作用時的快速熔化和凝固過程,可以獲得細小、均勻、致密的組織,消除成分偏析的不利影響,從而提高材料的力學和耐腐蝕性能。表1是几種材料的LSF件力學性能數據,從中可以看出,LSF件的力學性能已達到鍛件標准。

2) 制造速度快、節省材料、降低成本。LSF技术直接使用金屬材料制作零件或近形件,后續的機械加工量很小,極大地節省了材料,同時省去了模具制造的周期和費用,從而大幅度縮短了零件的加工周期。盡管大功率激光加工本身的成本較高,但在航空航天領域高性能零件的制造中其綜合成本仍然能夠有較大幅度的降低。表2是LSF技术與傳統鑄造和鍛造技术的綜合比較,從中可以看出,該技术應用于航空用盤形零件時,其在材料利用率、研制周期、總成本等方面均優于鑄造和鍛造技术。

表1  LSF件拉伸性能結果   


表2  LSF技术與鍛造和鑄造技术的綜合比較(航空用盤形零件)


3) 可在零件不同部位形成不同的成分和組織,合理控制零件的性能。從成形原理上講,LSF技术是逐點堆積材料,因而可以很方便地在零件的不同部位獲得不同的成分,特別是采用自動送粉熔覆的方式進行成形時,通過精確控制送粉器粉末輸送流量,原則上可以在零件的任意部位獲得所需要的成分,從而實現零件材質和性能的最佳搭配。這一點是傳統的鑄造和鍛造等成形技术無法實現的。

4) 可以很方便地加工一些高熔點、難加工的材料。由于激光束的能量密度很高,同時激光束與材料之間屬于非接觸加工,采用LSF技术成形制備那些熔點高、加工性能差的材料,如鎢、鈦、鈮、鉬和高溫合金等,其難度與普通材料相同,因此該技术相比傳統制備成形技术在這方面具有非常突出的優越性。...<div class='locked'><em>瀏覽完整內容,請先 <a href='member.php?mod=register'>註冊</a> 或 <a href='javascript:;' onclick="lsSubmit()">登入會員</a></em></div><div></div>

MightyDragon 發表於 2013-4-15 07:47 AM

  2013年1月18日,國務院向“飛機鈦合金大型復雜整体構件激光成形技术”頒發國家技术發明獎一等獎。目前,這一技术在我國已經投入工業化制造,使我國成為繼美國之后、世界上第二個掌握飛機鈦合金結構件激光快速成形及技术的國家。

  更加令人欣喜的是,在性能上,根據公開的材料表明,我國已經能夠生產優于美國的激光成形鈦合金構件。成為目前世界上唯一掌握激光成形鈦合金大型主承力構件制造且付諸實用的國家。



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悲衰的羅生門 發表於 2013-4-15 08:13 AM

這項能改變未來的科學技術 現在是美中各自風騷啊..

未來都不用代工了 都是自動化生產和3D印列技術..

荣耀达人 發表於 2013-4-15 08:20 AM

這應該是一種3D立体打印技术吧?也許以后應用越來越廣,人人都可以在家里打印一只M16{:31:}

anson02092008 發表於 2013-4-15 08:41 PM

各個軍武大國各領風騷的不斷公布新技術研發成熟,看來要顯現一個大國的氣度真的是要投入大量資源培養軍武科技,而且後續還可以放到民間運用到拉升民間經濟能量,是一個不錯的投資不是嗎?<br><br><br><br><br><div></div>

yastern 發表於 2013-4-15 09:12 PM

這技術還在成型與成熟並往更高密度金屬切割研發中 如果更高密度金屬也能那就完美了

白蓮梵天 發表於 2013-4-16 01:39 AM

所以說
以後全世界失業的人口
會有爆發性的增加喔
這樣以後最底層的勞工
真的會永無翻身的機會嗎

colt357tw 發表於 2013-4-16 02:05 AM

重點是 每次跑的線 中間間隔是幾條?

玩過RP的 都應該很清楚一件事 做出來的東西 因為內部蜂巢化(線與線間隙 時間差等等因素造成) 同樣材料同樣後續處理方式 車出來的零件 就是硬比RP件密度高 而密度 貌似跟材料強度有點關係

當然若以機翼內部組件 要求輕量化 那倒不是問題 不然看樓主文中圖表內的LSF強度比鍛造件高這麼多 RP一根槍管打打看就知道了
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