航空航天增材制造高峰論壇演講摘要

2018年7月27日上午，航空航天增材制造論壇在杭州國際博覽中心103A盛大開幕。南極熊3D打印網(wǎng)小編現(xiàn)場聆聽了不同專家對此話題的理解和應(yīng)用。



中國航天科工集團(tuán)第三研究院工藝處處長劉全福
劉全福在致辭中表示，中國航天科工三院作為中央特大型國有企業(yè)，肩負(fù)科技強(qiáng)國、航天報(bào)國的使命，致力于中國航天事業(yè)和國防事業(yè)的發(fā)展，致力于中國航天事業(yè)和國防事業(yè)的發(fā)展。中國航空科工集團(tuán)在2016年依托航天三院建立了航空科工集團(tuán)公司增材制造技術(shù)創(chuàng)新中心。目前，中心已在高品質(zhì)增材制造原材料研發(fā)、增材制造系統(tǒng)性應(yīng)用研究等方面開展了一系列工作，并已成功在一批航天產(chǎn)品中得到應(yīng)用。同時(shí)依托航天云網(wǎng)平臺積極開展了增材制造+互聯(lián)網(wǎng)新模式探索。航天科工三院，愿意攜手增材制造產(chǎn)業(yè)界的同仁，為航天事業(yè)發(fā)展和增材制造產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展作出一份貢獻(xiàn)。

中國航天科工三院副總工程師楊俊
楊俊進(jìn)行了《創(chuàng)新、融合、開放、共贏的航天增材應(yīng)用》的主題演講，他介紹航天科工增材制造中心在三院的研究方向涵蓋了激光學(xué)、選區(qū)成型、電子束、電弧增材制造、光固化、選區(qū)燒結(jié)、材料的堆積等等專業(yè)方向。產(chǎn)業(yè)鏈的覆蓋包括粉末的研發(fā)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、工藝研發(fā)、設(shè)備研發(fā)等等方向。計(jì)劃到“十三五”末要建成具備裝備信息化、工業(yè)化高層次深度融合增材制造智能制造的工廠，形成規(guī)模化應(yīng)用，發(fā)展成為國內(nèi)一流的增材制造服務(wù)商，實(shí)現(xiàn)增材制造原材料國產(chǎn)化、增材制造裝備自主化、增材制造服務(wù)規(guī)模，達(dá)到有示范作用的航天增材制造全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展模式。

航天一院211廠王福德
王福德在演講中主要介紹了電弧增材制造技術(shù)，他表示現(xiàn)在飛機(jī)上的鈦合金件都是通過鍛或者扣出來，材料利用率非常低，飛機(jī)上材料利用率一般都在1%，很少超過5%，最高10%，因此在鈦合金冶煉過程中實(shí)際上增加了很多碳排放。而先用電弧增材制造技術(shù)做一個(gè)毛坯，可以大大提升利用率，減少碳排放。電弧增材制造技術(shù)設(shè)備投資少，運(yùn)行成本低，沉積效率很高，可以達(dá)到每小時(shí)幾公斤。它沒有粉末引起的安全和健康問題，再一個(gè)是材料利用率高，絲材完全熔化。另外，王福德總結(jié)了增材制造在航空航天領(lǐng)域需要解決的問題，包括多種復(fù)雜物理現(xiàn)象相互交織影響，傳熱、傳質(zhì)、熔池流體力學(xué)，熔化、凝固、固態(tài)相變等等。還包括過過程變量，零件尺寸、形狀，還有應(yīng)力狀態(tài)、缺陷，以及宏觀組織、微光組織、宏觀結(jié)構(gòu)、微觀結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)和化學(xué)梯度。

中國航發(fā)商發(fā)石磊博士
石磊博士表示，增材制造的優(yōu)勢體現(xiàn)在四個(gè)方面：首先是快速原型認(rèn)證，縮短研制周期。第二是提升設(shè)計(jì)自由度，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)減重和可靠性。第三是降低復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件制造成本。第四針對一些損傷零件可以進(jìn)行修復(fù)，降低成本。石磊認(rèn)為增材制造的四大發(fā)展趨勢是：首先單一材料向復(fù)合材料方向發(fā)展，納米材料、碳纖維材料等與現(xiàn)有材料復(fù)合，實(shí)現(xiàn)材料多功能性。第二是多工藝增材制造成為重要方向。通過與機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、鍛鑄等多工藝技術(shù)集成實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件的增材制造。第三是裝備成形尺寸更大、精度更高、更智能�，F(xiàn)在裝備成形尺寸已經(jīng)步入米級時(shí)代；成形精度已達(dá)到微米級，未來將向納米級成形精度發(fā)展；傳感器、微處理器、數(shù)據(jù)存儲等裝置等智能部件融入增材制造裝備，以實(shí)現(xiàn)增材制造實(shí)施監(jiān)控以及反復(fù)降解。第四是融合式創(chuàng)新重塑增材制造新模式，通過結(jié)合減材制造、智能制造、云制造等等，實(shí)現(xiàn)增材制造智能工廠。


通用電器航空集團(tuán)增材業(yè)務(wù)北區(qū)總監(jiān)劉志剛
劉志剛分享了GE的增材制造之旅，從3D打印第一個(gè)LEAP發(fā)動機(jī)燃油噴嘴到低壓葉片再到AX發(fā)動機(jī)等，3D打印技術(shù)已經(jīng)開始全面滲透到GE的工作中。到目前為止，GE已經(jīng)打印了23500個(gè)件，到2019年底的時(shí)候，年產(chǎn)量接近40000個(gè)件，不斷增加。

湖南華曙高科技有限責(zé)任公司執(zhí)行董事、副總經(jīng)理程杰
程杰透露華曙高科在2017年業(yè)績增長60%，今年上半年海外業(yè)務(wù)增加80%，所以3D打印行業(yè)還是在持續(xù)發(fā)展。他認(rèn)為真正用3D打印思維設(shè)計(jì)的零件，后只能用3D打印制造，回不到傳統(tǒng)制造業(yè)，因?yàn)樵O(shè)計(jì)方式已經(jīng)改變掉了，傳統(tǒng)制造業(yè)會非常難。這就涉及到大家的創(chuàng)新理念、容錯(cuò)理念，研發(fā)允不允許做這樣的測試，現(xiàn)在世界巨頭都進(jìn)來了，相信市場會越來越大。同時(shí)，程杰還展示了華曙高科在航空航天中的應(yīng)用案例，包括噴油嘴、發(fā)動機(jī)渦輪增壓器、青銅的熱交換器、離子推進(jìn)器篩網(wǎng)等等。


航天云網(wǎng)航天智造副總經(jīng)理侯寶存
侯寶存表示科工集團(tuán)航天云網(wǎng)重點(diǎn)是打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，一方面服務(wù)于3D打印專用的設(shè)備服務(wù)商，另外一方面是站在用戶的角度，讓用戶在新的模式下使用3D打印技術(shù)。他認(rèn)為，互聯(lián)網(wǎng)+增材制造首先把設(shè)備上云端，然后把生產(chǎn)制造能力上云端，然后業(yè)務(wù)上云端。目前航天云網(wǎng)將增材制造創(chuàng)新中心超過300臺3D打印設(shè)備接入了云端，產(chǎn)生了一些效果，包括整個(gè)設(shè)備的利用率，包括設(shè)備維修的時(shí)間，降低了空機(jī)率，在云端得到了很好的能力提升。


航天科工集團(tuán)第三研究院第三總體設(shè)計(jì)部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與動力研究室主任、型號總師助理金亮

金亮表示，增材制造有點(diǎn)像最開始使用復(fù)合材料情況，原來的零件或者原來的結(jié)構(gòu)是什么樣的，我拿復(fù)合材料直接把它替代了。但現(xiàn)在我們使用復(fù)合材料，很多單位都是從最初的整體設(shè)計(jì)開始，一直到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是全流程的去開展，能最大限度的使用新材料或者新工藝的優(yōu)勢，而不僅僅是讓它去適應(yīng)我現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)。增材制造也有這個(gè)問題，就是在設(shè)計(jì)端怎么從最初的總體階段就要把新工藝應(yīng)用上。他希望設(shè)計(jì)和工藝、制造互相促進(jìn)，共同發(fā)展，相互理解，實(shí)現(xiàn)高效發(fā)展的目標(biāo)。