NASA投资用于飞机的3D打印技术

据美国Emily Durham报道,增材制造(AM)也称3D打印,是用于飞机制造领域的技术。增材制造的设计灵活,定制成本降低,已完成工件的交付速度制造完美,3D打印技术新前沿领先者是大学的"下一代制造中心"和"未来创新制造"。该大学已被NASA选中,领导一研究队伍,致力于试验新途径以制造驱动未来的飞机,通过NASA,Carneige Mellon大学领导主动权,作为有改革能力航空程序的一部分,Carneige Mellon大学将帮助美国解决最紧迫的航空问题。     

信息专递

正NASA推进3D打印技术在航空航天领域的应用据澳大利亚每日航天网2014年2月7日报道,由于能够为NASA提供高度定制的航天器和仪器部件,使得增材制造即3D打印技术与传统的制造方法相比成为一种令人无法抗拒的选择方案。由空间技术任务分部主导,NASA已经启动多个正式项目研制新的工具样机,利用增材制造技术满足现在和未来的任务需求。增材制造包括计算机辅助设备即CAD、模型和精密打印机,将金属、塑料和其它材料逐层沉积,直至打印完成。:     

大型送粉式激光增材制造成套设备设计与研究

摘要：针对兵器设备的大型复杂金属构件,研发一种同轴送粉式激光增材制造成套设备。主要从送粉式激光增 材制造设备技术基础上详细阐述系统组成与成形工艺流程,对成套设备的结构方案和控制方案进行详细设计和研究, 使用ANSYS 对成套设备关键部件进行仿真分析与优化设计,以西门子840D sl 系统为控制核心实现成套设备的集成 与控制。结果表明：该设备能提升自动化程度,达到预定设计目的,为后续的大型复杂构件的激光增材制造成形工 艺研究提供设备支撑。     

国外弹药战斗部先进制造技术发展与思考

为促进国内弹药战斗部制造技术发展,对国外弹药战斗部壳体与毁伤元、炸药装药等方面的先进制造技 术现状与发展进行分析。国内需大力发展粉末冶金、快速成形、增材制造、毁伤元精密成形、炸药球形化、真空振 动装药、PBX 炸药浇注固化、双螺杆挤压装药等先进制造技术,并树立大制造理念,同时加强先进制造设备的研发 及应用,以显著提升弹药战斗部的制造质量与智能化制造水平,降低制造时间与制造成本。     

美国陆军、NASA和阿拉巴马大学联合探索“改变游戏规则”的3D打印技术

<正>据《3D打印》网站报道,美国陆军陆航和导弹研发工程中心(AMRDEC)、NASA马绍尔太空飞行中心(MSFC)和阿拉巴马大学成立集成产品团队(IPT),联合探索增材制造在国防和太空探索中的应用,开展研发基于增材制造的技术。导弹研发工程中心正在着眼共同研究增材制造作为导弹最小成本和优化性能的技术,目的是提高结构件的设计以及材料和不同工艺的表征。军方和太空署     

发动机制造者重新设计优化3D金属打印汽缸

正据2020年Reinshaw.com网页报道:Reinshaw的增材制造系统在激光基础上用AM400粉末床熔融打印机从数字CAD文件制备复杂部件。对美国Michigan州的发动机开发者来说,优化无人机性能的Reinshaw AM400激光粉末熔合技术可快速方便地制造具有复杂晶格结构的单个部件,比传统制造有优势。与Reinshaw的工程师重新设计发动机汽缸(用增材制造)后,Cobra Aero购买AM400机器以扩展室内增材制造能力。     

Aerojet Rocketdyne和Velo3D提升3D金属打印水平

据2020年8月20日美国福布斯网站Jim Vinoski报道:3D打印(增材制造)应用之一是用于航空工业产品。航空系统的产品要求其高技术、复杂部件和小体积生产,十分适合增材制造。但时机尚不成熟,仍有许多工作待完善,以挖掘该技术的潜能。Aerojet Rocketdyne和Velo3D两个公司合作,使金属增材制造的优势最大化。Aerojet Rocketdyne是空间和防务大集团,火箭和导弹发动机制造商,在纽约股票交易所上市并持有33.9亿美元资本。该公司目前的项目包括帮助派送一位男性和首位女性在2024年登月、开发超声速吸气式推进系统。Velo3D是加州新兴公司,以金属增材制造打印机和软件为主。已集资1.5亿美元,最近一轮集资是2020年4月的D轮,共集资0.28亿美元。     

增材制造技术在国外航天领域的研究应用现状

增材制造是一种新型的数字化制造技术,在航天领域得到了越来越广泛的应用。针对近几年国外在航天领域开展的增材制造技术研究与应用进行了调研分析,重点阐述了增材制造技术在国外航天运输系统、导弹武器系统、卫星系统以及太空制造中的研究应用情况。综合来看,国外航天领域增材制造技术正逐渐进入主流制造技术的行列。     

增材制造技术在国外航天动力系统中的应用

增材制造作为一种新型的数字化制造技术,在复杂型腔整体构件的制造中优势显著。针对增材制造技术在航天发动机中的应用研究进行了调研分析,阐述了基于增材制造的航天动力系统结构优化设计、工艺开发、无损检测等方面的应用研究情况。综合来看,增材制造技术极大地推动了航天发动机喷注器、推力室、喷管等产品的整体化、轻量化,应用前景广阔。     

金属结构增材制造技术发展及其在高超声速飞行器上的应用分析

介绍了金属结构增材制造技术的种类及所用的材料,总结了金属结构所涉及的5个环节。分别从增材制造整体发展布局、检测技术与标准化、高性能金属结构件制备等方面对自2013年以来的金属结构增材制造技术发展进行了梳理,从检测技术与标准化、大尺寸结构件、复杂高性能结构件和特种金属粉体等方面对增材制造技术在高超声速飞行器上的应用进行了分析。     

国外固体推进剂增材制造技术发展综述

增材制造技术是国外重点发展的数字化制造技术,近些年逐步拓展应用到固体推进剂制备领域,并取得重大创新发展。为全面了解固体推进剂增材制造技术最新研发状况,在系统跟踪国外动态信息的基础上,分析了固体推进剂增材制造技术的优势与特色,阐述了国外固体推进剂增材制造技术发展策略、最新进展,并分析了未来发展趋势。     

面向装备应急保障的金属增材制造技术

若能将金属增材制造技术应用于装备的现场制造和维修,将有效提高部队的应急保障能力。介绍常见的金属增材制造技术及其基本原理,对几种典型技术的成形速度、精度、最大成形尺寸及成形件的力学性能进行对比分析。结合金属增材制造技术在国内外军事领域应用现状及装备应急保障的特点,从成形效率、质量、能力和设备的机动性、抗干扰能力、成本几方面展开分析。结果表明,电弧增材制造和激光近净成形技术在装备应急保障中具有较大的应用潜力。     

电弧增材制造TA15钛合金的组织与性能研究

采用CMT电弧增材制造技术制备TA15钛合金堆积体,并对其显微组织和拉伸性能进行研究。结果表明：CMT电弧增材制造TA15钛合金堆积体成形良好,沿高度方向的宏观组织为外延生长的粗大β柱状晶,显微组织主要由网篮组织、片层组织组成。CMT电弧增材制造TA15钛合金堆积体在水平打印方向与增材高度方向的抗拉强度和屈服强度相差小,但增材高度方向的断后伸长率则优于水平打印方向。     

TiAl基合金成形技术的研究现状

TiAl基合金密度低且具有优异的高温性能,是未来航空航天领域重要的高温结构材料之一。但TiAl基合金塑性差,采用传统方法加工成形困难,且成本高、耗时长。论述铸锭冶金、精密铸造、粉末冶金几种TiAl基合金的传统成形工艺,介绍激光增材制造这一先进成形方法,总结激光增材制造TiAl基合金的研究现状以及存在的问题。目前,利用激光增材制造技术制备TiAl基合金挑战性较大,高品质、低成本合金粉末的制备、开裂现象的预防以及组织的调控等问题都需要进一步研究。     

激光增材制造微观结构模拟与力学性能预测

提出一种考虑粒子数量的激光增材制造热源模型,模拟同轴送粉激光熔覆增材制造过程中的温度变化历史,通过与试验数据对比验证所提出新型热源的有效性。基于Monte Carlo方法发展一种新型多尺度计算模型以模拟双相钛合金增材制造过程中的相变和晶粒变化,采用有限元模型重构Monte Carlo模型所得到的微观结构模型,通过算例对比验证基于微观结构形貌的有限元模型对于双相钛合金力学性能预测的准确性,并进一步计算分析激光增材制造构件的流动应力。计算结果发现,采用考虑粒子数量的热源模型,可以更好地模拟增材制造热过程,增材过程中各层出现不同程度的重熔及重加热过程。微观结构计算结果表明,对增材制造过程微观结构的多尺度模拟是有效的,且可以较好地计算两相钛合金增材制造过程中的晶粒体分比变化及形貌。在对重构Monte Carlo模型计算所得微观结构进行力学性能测试中发现,计算所得流动应力均能较好地反映两相钛合金力学性能变化规律。     

美国通用电气公司收到首个3D打印发动机部件的适航认证

正据www.aero-mag.com于2021年6月8日报道:通用电气公司飞机制造部(GE Aviation)收到美国空军关于工程替代的批准,是F110涡轮发动机用增材制造油箱盖。这是美国空军和通用电气公司在Pacer尖端项目的里程碑。该F110部件是首个金属增材制造的发动机部件,期待美国国防部授权。F110部件很像GE90 T25传感器,是美国联邦航空管理局认证的金属增材制造产品,用于GE Aviation的商用飞机。该F110油箱盖为通用电气公司军用客户认证的增材制造件奠定了坚实基础。Pacer尖端项目是倡议航空业应用增材制造以减少风险。增材制造飞机发动机零件和赢得军事适航能力是增材制造的明显进步。     

增材制造316L不锈钢球形破片的弹道性能

为探索增材制造316L不锈钢球形破片的弹道性能,采用选择性激光熔化(Selective Laser Melting, SLM)技术制造316L不锈钢材料毛坯,通过机加工、抛光等操作得到了直径12 mm的增材制造316L不锈钢球形破片。开展打印态316L不锈钢材料的显微计算机断层扫描(Computed Tomography, CT)和静动态力学试验研究,获得了打印态316L不锈钢在材料沉积方向的Johnson-Cook(JC)模型参数,进行了增材制造和传统冷轧工艺制造的316L不锈钢球形破片侵彻6 mm厚Q235钢靶的弹道试验。研究结果表明：增材制造球形破片的弹道极限速度比传统冷轧制造破片低2.5%左右,弹道性能有小幅提升,暗示了增材制造工艺用于制造战斗部预制破片的潜力;开展的数值仿真研究获得了与试验结果一致的剪切冲塞穿靶机理,仿真与试验穿靶速度数据比较吻合,弹道极限速度误差仅为1.4%左右,仿真结果也表明JC模型用于描述增材制造316L不锈钢材料穿靶行为的可行性。     

GKN航空航天公司将为X-47B无人战斗机制造蒙皮

目前，X-47B无人战斗机与X-45C无人战斗机的竞争仍在激烈地进行。诺格公司希望2008-2010年，X-47B能进人工程、制造与设计阶段。2006年1月18日的一次声明中称，格斯特-基恩-内特福德（GKN）航空航天公司将为X-47B无人战斗机制造复合材料蒙皮、舱盖和舱门。     

印度将成为导弹技术领域的超级大国

印度布拉莫斯航宇公司称,通过研发高超声速巡航导弹技术,印度在未来5年内将成为导弹技术领域的超级强国。在掌握巡航导弹技术后,印度已经开始一个更大的导弹研发计划,将导弹的飞行速度由Ma=2．8增至Ma=7。印度的高超声速导弹概念将在2016年实现。     

基于增材制造技术的电枢结构优化与试验研究

基于拓扑结构设计技术，以C型电枢为例，依据发射过程中电枢受力及内部电流分布，用点阵结构拓扑优化电枢内部，设计并通过增材制造加工出半拓扑和全拓扑结构两种电枢，优化后的电枢较原电枢分别减质量37%和47%。通过发射试验，在峰值电流约550 kA时全拓扑结构电枢解体，半拓扑结构电枢在800 kA电流时仍可正常发射。结果表明：同样输入能量下，半拓扑优化电枢在发射电流为550、650、750、800 kA时，炮口速度分别提高了13.3%、11.3%、9.0%、5.0%，增材制造技术可为电枢轻量化设计提供新技术。