飞机钛合金起落架可3D打印

1、飞机钛合金起落架可3D打印昨天，北航激光增材制造装备运行车间内，技术人员正在对俗称 的巨型“3D打印机”进行设备检查。本报记者 和冠欣摄本报讯（记者 任敏）神奇的3D打印，除了可以打印出假牙、手枪、 玩具、人体器官外，如今还能打印出飞机钛合金起落架、主承力框等 大型关键构件。北京航空航天大学激光3D打印技术研究团队最近制 作的多型钛合金复杂大型构件，被证明能在卫星和火箭上使用。3D打印，学名叫“增材制造”，是一种先进的数字制造技术。它以 金属粉、陶瓷粉、塑料等作为“墨水”，可在计算机自动控制下，根 据三维数字模型，通过粉末熔化烧结或融丝挤出等方式逐层堆积打印 材料，直接制造出三维复杂产品。直接

2、制造重大装备的“高性能大型金属构件”是3D打印技术未来 的发展方向。北航王华明教授带领的团队，在这一领域已攻关近20 年。他们研究出国际领先的“飞机钛合金大型复杂整体构件激光成形 技术”，使我国成为目前世界上唯一突破飞机钛合金大型主承力结构 件激光增材制造技术并实现装机工程应用的国家，该项成果荣获2012 年度国家技术发明一等奖。钛合金大型整体构件是飞机的重要组成部分，采用传统方法制作这 样的产品是做“减法”：首先要制作大型锻造模具，然后用压力达几 万吨的水压机进行毛坯锻造，最后对毛坯进行大量切削加工，90%以 上的材料都要被切削浪费掉，制造工期长，成本也高。王华明团队发明的技术则是做“加法”

3、通过计算机自动控制，在自 主研发的大型金属构件“3D打印机”中，高功率激光束将同步输送 的合金粉末逐层熔化堆积，就可直接“生长”出大型复杂高性能金属 构件。王华明打了一个比喻，这项技术犹如“生长术”，只需要按照 一定路线一层一层地添加材料，就能“生长”出任意复杂形状的零件， 时间很短，而且不用制造模具，更加节省材料。（下转第二版）（上接第一版）我国自主研发的大型客机C919机头工程样机的钛 合金主风挡整体窗框，就是王华明团队采用3D打印技术生产的，只 花了 55天，零件成本不足20万美元。若是拿到欧洲去生产，光是锻 造模具费就要200万美元，而且交货期长达两年！北航激光增材制造技术团队成员汤海

4、波透露，高性能大型金属构件 激光成形技术难度很高，因为零件尺寸越大，打印过程零件变形开裂 倾向越大。为此，北航团队发明了一系列3D打印新工艺及相关软件， 有效克服了金属材料变形、翘曲、开裂等问题。用激光打印时，若每 层之间熔合不牢或存在缺陷，将严重影响打印产品的质量和性能，北 航团队找到一系列技术诀窍，能主动控制打印构件的内部质量和性 能。此外，经高能激光熔化的液态金属温度高达几千摄氏度，周围需 要无氧、无氮等特定的气体环境。传统的做法是建一间超大的真空室， 把机床、打印机等全部放进去。而北航研究人员发明了全新的装备技 术，仅仅把成形的部分放在真空环境，只需与零件差不多大小的箱子 模样的成形保护室，就能有效解决气体环境问题，设备维护便捷且造 价低廉。未来几年，本市将着力打造世界领先的高性能金属构件激光增材制 造产业链企业集群，主要面向航空、航天、航海以及电力等高端装备 制造业，持续开展钛合金、高强钢、铝合金等高性能大型关键金属构 件激光增材制造关键技术研究，为提升我国