國(guó)貨當(dāng)自強(qiáng)！北航展示國(guó)產(chǎn)飛機(jī)大型3D打印關(guān)鍵金屬構(gòu)件

7月16日上午，國(guó)防科技工業(yè)軍民融合發(fā)展成果展在北京隆重開幕，近千項(xiàng)具有代表性的軍轉(zhuǎn)民重大成果和產(chǎn)品集中亮相。此次展覽是國(guó)防科技工業(yè)領(lǐng)域首次舉辦軍民融合主題展覽，也是全部軍工集團(tuán)公司首次以集團(tuán)整體形象對(duì)外展示。

在展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，多家大型參展商都帶來了最新的軍用和民用產(chǎn)品成果，其中不少展品是首次亮相。在北京航空航天大學(xué)展臺(tái)處，記者就看到了一具使用大型金屬構(gòu)件激光增材制造(即3D打印)技術(shù)所生產(chǎn)的大型部件。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工作人員介紹，這具大型部件是航空飛行器所使用的機(jī)體部件之一。在宣傳展板上，記者也留意到，北航激光增材制造近50件大型關(guān)鍵鈦合金、超高強(qiáng)度鋼構(gòu)件，通過大型運(yùn)輸機(jī)、大型客機(jī)、艦載機(jī)、新型火箭等裝備的靜強(qiáng)度、動(dòng)強(qiáng)度、疲勞壽命、沖擊、震動(dòng)等全尺寸零件試驗(yàn)考核。

據(jù)了解，這款以實(shí)物展出的大型飛行器構(gòu)件，是迄今國(guó)際上最大的激光增材制造主承力關(guān)鍵鈦合金構(gòu)件飛機(jī)機(jī)身整體加強(qiáng)框，無模、整體、快速研制。而所謂的激光增材制造技術(shù)，就是3D打印技術(shù)中的一種，采用這種激光增材制造技術(shù)制造的飛機(jī)機(jī)身整體加強(qiáng)框，與傳統(tǒng)技術(shù)相比，有著高性能、低成本、快速試制的特點(diǎn)。
現(xiàn)場(chǎng)工作人員介紹，展出的這款飛機(jī)機(jī)身整體加強(qiáng)框，生產(chǎn)周期只有采用傳統(tǒng)技術(shù)制造的五分之一，同時(shí)在強(qiáng)度、壽命等各項(xiàng)指標(biāo)上，與傳統(tǒng)工藝技術(shù)部件相比更加優(yōu)秀。除了這款飛機(jī)機(jī)身整體加強(qiáng)框外，現(xiàn)場(chǎng)還展出了使用這種激光3D打印技術(shù)制造的國(guó)產(chǎn)C919大飛機(jī)駕駛艙玻璃窗框架。

在現(xiàn)場(chǎng)的一份考核報(bào)道里提及，中國(guó)飛機(jī)強(qiáng)度研究所根據(jù)殲-XX艦載機(jī)、四代機(jī)方案、XX大型運(yùn)輸機(jī)等飛機(jī)研制任務(wù)要求，對(duì)采用激光成形技術(shù)制造的多個(gè)鈦合金部件進(jìn)行飛機(jī)構(gòu)件的性能考核試驗(yàn)，其中四代機(jī)方案激光成形鈦合金翼身構(gòu)件通過靜力及疲勞性能壽命考核，滿足飛機(jī)設(shè)計(jì)要求。

其他考核試驗(yàn)結(jié)果中，采用激光成形技術(shù)制造的鈦合金構(gòu)件均順利通過，并且表現(xiàn)出了構(gòu)件強(qiáng)度裕度很大的優(yōu)勢(shì)。由此得知，采用激光成形技術(shù)制造的部件已經(jīng)在一些國(guó)產(chǎn)新型戰(zhàn)斗機(jī)上得到了應(yīng)用，并表現(xiàn)出良好的效果。而展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)展出的這具機(jī)身整體加強(qiáng)框，從外觀上不難推斷出，是戰(zhàn)斗機(jī)所使用的。

關(guān)于3D打印技術(shù)在中國(guó)航空制造業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，香港《南華早報(bào)》曾有報(bào)道，中國(guó)第一款本土商用客機(jī)C-919、第一款艦載戰(zhàn)斗機(jī)殲-15、多用途戰(zhàn)斗轟炸機(jī)殲-16、第一款本土隱形戰(zhàn)斗機(jī)殲-20及第五代戰(zhàn)斗機(jī)殲-31的研發(fā)均使用了3D打印技術(shù)。

北京航空航天大學(xué)航空材料專家王華明教授去年、、在中國(guó)科學(xué)院一個(gè)專題討論會(huì)上曾經(jīng)表示，中國(guó)現(xiàn)在僅需55天就可以“打印出”C-919客機(jī)的主風(fēng)擋整體窗框。王華明說，歐洲一家飛機(jī)制造公司表示，他們生產(chǎn)同樣的東西至少要兩年，光做模具就要花200萬美元。2012年1月18日，王華明教授主持的“飛機(jī)鈦合金大型復(fù)雜整體構(gòu)件激光成形技術(shù)”項(xiàng)目獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)。王華明認(rèn)為，中國(guó)大型3D打印技術(shù)已超過美國(guó)，因?yàn)樵S多美國(guó)同行只是用這門技術(shù)生產(chǎn)“小玩意”。

展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)展出的這具飛機(jī)機(jī)身整體加強(qiáng)框，只是中國(guó)3D打印技術(shù)在航空制造領(lǐng)域應(yīng)用的一個(gè)縮影。在2014年11月舉辦的第十屆珠海航展上，唯一參展的3D打印參展商 — 西安鉑力特激光成形技術(shù)有限公司就展示了一塊經(jīng)過修復(fù)的戰(zhàn)斗機(jī)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)葉片。據(jù)了解，這塊葉片是戰(zhàn)斗機(jī)在使用過程中造成損壞，由西安鉑力特使用3D打印技術(shù)進(jìn)行了修復(fù)，實(shí)現(xiàn)了損壞零部件再利用。該公司還展示了C919客機(jī)緣條零件，該零件是首次在航展上曝光，作為大型客機(jī)的承重部件，已經(jīng)能夠使用國(guó)產(chǎn)的3D打印技術(shù)制造。

隨著中國(guó)制造在航空領(lǐng)域的不斷進(jìn)步，3D打印技術(shù)也迎來了發(fā)展的春風(fēng)，相信在不久的將來，這一技術(shù)會(huì)更加成熟與完善，成為國(guó)際制造業(yè)中的一支標(biāo)桿。

希望3D打印可以壯大中國(guó)的國(guó)防力量