Tendencias de desarrollo de la fabricación aditiva
La tecnología de formación y fabricación de piezas estructurales clave de aleación de titanio integral a gran escala es reconocida en el país y en el extranjero como una de las tecnologías de fabricación clave que tiene un impacto importante en el desarrollo y la producción de equipos industriales aeronáuticos. . El Laboratorio Estatal Clave de Tecnología de Solidificación de la Universidad Politécnica Northwestern ha establecido una serie de equipos de formación y reparación de revestimientos láser, que pueden satisfacer las necesidades de reparación y remanufactura in situ de piezas grandes de equipos mecánicos grandes y piezas difíciles de desmontar. Esta tecnología se utilizó para realizar la fabricación por conformado tridimensional por láser de grandes piezas de aleación de titanio para el avión C919. Las aeronaves civiles están adoptando cada vez más estructuras metálicas integrales a gran escala. Las piezas de aeronaves son principalmente piezas en blanco integrales y piezas estructurales integrales de paredes delgadas que son muy difíciles. COMAC decidió utilizar tecnología avanzada de conformado tridimensional por láser para resolver la fabricación de piezas estructurales grandes y complejas de aleación de titanio de paredes delgadas para el avión C919. La Universidad Politécnica de Northwestern ha utilizado tecnología de conformado por láser para fabricar piezas de tiras de borde de ala con un tamaño máximo de 2,83 m, con una deformación máxima de <1 mm. Ha logrado una tecnología de conformado de precisión para grandes piezas estructurales complejas de paredes delgadas de aleación de titanio, que pueden en gran medida. Acelerar la fabricación en comparación con las tecnologías existentes. Eficiencia y precisión, reduciendo significativamente los costos de producción. La Universidad de Beihang ha llevado a cabo un trabajo de investigación a largo plazo en la fabricación directa de metales, avanzando en el proceso de conformado por láser, completando equipos y aplicando tecnologías clave de componentes clave integrales a gran escala, como la aleación de titanio y el acero de ultra alta resistencia, y resolviendo los problema del proceso de conformado por láser de componentes metálicos integrales a gran escala, el "problema del cuello de botella" de deformación y agrietamiento, defectos internos y tecnologías clave para el control de calidad interno y pruebas no destructivas, las propiedades mecánicas integrales de los componentes de aeronaves han alcanzado o superado al titanio. En el desarrollo y producción de muchos se han desarrollado y producido piezas forjadas de aleaciones y la estructura más grande y compleja de los equipos aeronáuticos de mi país. Componentes integrales clave de alto rendimiento, como aleaciones de titanio y acero de ultra alta resistencia. tipos de aviones clave, como el gran avión de pasajeros C919. La Universidad Xi'an Jiaotong se centra en la investigación de la tecnología de creación rápida de prototipos (SL) de fotocurado. En 1997 desarrolló y vendió la primera máquina nacional de creación de prototipos rápidos con luz y estableció el Centro de Investigación de Ingeniería de Fabricación de Prototipos Rápidos del Ministerio de Educación; respectivamente y el Centro Nacional de Investigación de Ingeniería para Fabricación Rápida, establecieron un sistema de fabricación rápida para respaldar el desarrollo rápido de productos, desarrollaron, produjeron y vendieron varios tipos de equipos de creación rápida de prototipos láser, equipos de moldeo rápido y equipos de ingeniería inversa tridimensional. exportado a India y Rusia, Kenia y otros países, convirtiéndose en una unidad de fabricación de equipos de creación rápida de prototipos internacionalmente competitiva. En términos de investigación y desarrollo de nuevas tecnologías, la Universidad Xi'an Jiaotong lleva a cabo principalmente investigaciones sobre tecnología de máquinas de creación rápida de prototipos LED ultravioleta, tecnología de fabricación de fotocurado de piezas cerámicas, tecnología de fabricación de piezas fundidas, tecnología de fabricación de tejidos biológicos, tecnología de fabricación de revestimientos metálicos y tecnología de fabricación de materiales compuestos. . En la investigación sobre la fabricación de piezas cerámicas, se desarrolló un proceso de creación rápida de prototipos de lechada cerámica a base de agua, fotopolimerizable, basado en sol de sílice, que permitió la fabricación rápida de piezas cerámicas complejas, como cristales fotónicos y piezas fundidas integradas. La Universidad Xi'an Jiaotong cooperó con el Centro de Investigación y Desarrollo Aerodinámico de China y el Instituto de Diseño de Aeronaves de Chengdu para realizar investigaciones sobre tecnología de fabricación de modelos de túnel de viento, centrándose en modelos de medición de presión, modelos de medición de fuerza, modelos de aleteo y modelos aeroelásticos. Se diseñó el esquema estructural del modelo compuesto resina-metal y se utilizó el método de elementos finitos para calcular y comprobar la resistencia, rigidez y frecuencia natural del modelo compuesto resina-metal. Mediante pruebas en túnel de viento de baja velocidad, se estudiaron las características aerodinámicas del modelo compuesto y se compararon con los datos de prueba del modelo metálico. La prueba de resistencia muestra que el rendimiento general del modelo es bueno y cumple con los requisitos de prueba de los túneles de viento de baja velocidad. El modelo compuesto desarrollado tiene buenas perspectivas en las pruebas de túneles de viento de baja velocidad. Los componentes de material compuesto son la dirección de desarrollo futuro de la tecnología de fabricación de aviación. La Universidad Xi'an Jiaotong ha estudiado equipos y tecnología de fabricación de colocación de fibra de curado in situ con haz de electrones de baja energía para componentes de material compuesto de baja energía. Tecnología de curado con tecnología de colocación automática de fibras Investigación Desarrolló un método de fabricación ecológico de alta eficiencia para componentes compuestos a gran escala sin autoclave, que puede reducir el consumo de energía en el proceso de fabricación en un 70%, ahorrar un 15% de materias primas y mejorar la calidad. controlabilidad y repetibilidad del proceso de fabricación y moldeado de compuestos, proporcionando nuevos métodos y procesos de fabricación automatizados para la fabricación ecológica de componentes compuestos en mi país. La fabricación aditiva se ha convertido en una importante dirección de desarrollo de la tecnología de fabricación avanzada. Hay tres tendencias de desarrollo: (1) la aplicación de tecnología de fundición de precisión para piezas complejas (2) el desarrollo de la fabricación directa de piezas metálicas para fabricar piezas aeroespaciales de gran tamaño; (3) el desarrollo del desarrollo manufacturero integrado organizacional y estructural. Las tecnologías clave que deben resolverse en el futuro incluyen tecnología de control de precisión, tecnología de fabricación eficiente para componentes de gran tamaño y tecnología de fabricación de piezas compuestas.
El desarrollo de la tecnología AM mejorará efectivamente las capacidades de innovación de la fabricación de aviación y apoyará el desarrollo de mi país de un país fabricante a una potencia manufacturera.
mi país ha logrado avances importantes en la tecnología de fabricación aditiva electrónica y eléctrica. Se llama tecnología de circuitos tridimensionales (SEA, SLS+LDS). La tecnología aditiva en el campo electrónico y eléctrico es una tecnología de formación de circuitos ecológica y respetuosa con el medio ambiente basada en la tecnología aditiva existente, que es diferente de las placas de circuito impreso planas bidimensionales tradicionales. Las placas de circuito impreso tradicionales son el pan y la mantequilla de la industria electrónica. Generalmente utilizan el proceso de fabricación sustractivo tradicional, no respetuoso con el medio ambiente, es decir, las líneas conductoras de metal se forman después del grabado de láminas de cobre. La nueva generación de tecnología de fabricación aditiva utiliza procesos aditivos. : usando láseres primero Después de aplicar el láser a la superficie, luego se empapa en una poción y se deposita. Una forma de combinar este tipo de tecnología con la fabricación aditiva de fabricación por capas láser es añadir componentes especiales al polvo SLS (sinterización selectiva por láser), primero imprimir en 3D (moldeo por fabricación aditiva) y luego utilizar Micro-Aircraft 3D, el circuito láser tridimensional. Patrón de circuito láser de la máquina a lo largo de la superficie y luego revestimiento no electrolítico en líneas de metal.
La tecnología SLS+LDS involucrada en el "proceso de fabricación de circuitos tridimensionales" es un proceso de fabricación inventado por empresas locales en mi país. Es una rama de la tecnología de aplicación de la fabricación aditiva en el campo de los productos electrónicos y eléctricos. También involucra elementos centrales como materiales láser, máquinas láser y productos químicos de posprocesamiento. En la actualidad, la tecnología de circuitos tridimensionales se ha convertido en la principal tecnología de fabricación de antenas para teléfonos inteligentes de alta gama, y el sector de la industria de circuitos tridimensionales ha surgido en la industria.