鉑力特如何應(yīng)對(duì)航空航天大尺寸、零部件批量化生產(chǎn)發(fā)展趨勢(shì)

南極熊導(dǎo)讀：深圳TCT亞洲3D打印展剛剛結(jié)束，2022珠海航展正如火如荼的進(jìn)行中。如今，這兩大行業(yè)的關(guān)聯(lián)性越來越強(qiáng)，航空航天已經(jīng)成為增材制造（3D打印）最大的應(yīng)用領(lǐng)域之一。尤其金屬3D打印設(shè)備、材料、應(yīng)用服務(wù)廠商，大部分都在圍繞航空航天市場(chǎng)開發(fā)產(chǎn)品和解決方案。然而，航空航天領(lǐng)域所需的金屬零件具有尺寸大、服役條件嚴(yán)苛、量產(chǎn)需求等特點(diǎn)，對(duì)于3D打印設(shè)備和解決方案提出了新的要求。

△鉑力特智能制造廠房

2022年11月10日，據(jù)南極熊從珠海航展上了解到，面對(duì)航空航天市場(chǎng)不斷提出的新要求，鉑力特整合了十余年的技術(shù)研發(fā)、配合研制、工程化應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)、高品質(zhì)、組合制造、特殊材料的大尺寸零件開發(fā)了多種工藝技術(shù)的制造解決方案，同時(shí)也為航空航天零部件的批量化生產(chǎn)提供完備的解決方案。

△視頻解讀鉑力特利用金屬增材制造技術(shù)集成制造的航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)零件

大尺寸金屬零件3D打印解決方案

以往大尺寸構(gòu)件主要采用鍛造+機(jī)加工的組合方式制造零件，不僅生產(chǎn)、加工周期長，而且材料利用率極低。鉑力特的激光立體成形技術(shù)（LSF）實(shí)現(xiàn)了大型框梁類承力結(jié)構(gòu)零件近凈成形，降低了零件生產(chǎn)周期和成本，縮短研制周期，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，零件的全面性能經(jīng)檢測(cè)均滿足設(shè)計(jì)要求。

鉑力特曾在2021年的珠海航展上展出采用LSF工藝打印的零件鈦合金框，成形尺寸1200mm×800mm×150mm，僅用120小時(shí)打印完成。在今年的珠海航展上，鉑力特展出了另一件大尺寸送粉零件新品——鈦合金框，零件由BLT-C3000歷時(shí)200小時(shí)加工而成，尺寸為1200mm×350mm×350mm。

△鉑力特在2022年珠海航展展出的大尺寸送粉零件——鈦合金框

此外，鉑力特還在珠海航展現(xiàn)場(chǎng)展出了SLM激光熔融大尺寸3D打印解決方案。其中，BLT-S800設(shè)備成形尺寸為800mm×800mm×600mm，可實(shí)現(xiàn)10激光同步掃描，最大成形效率可達(dá)250cm3/h，為航空航天領(lǐng)域大尺寸零件批量生產(chǎn)提供強(qiáng)大支持。

△鉑力特在2022年珠海航展展出的BLT-S800大尺寸SLM 3D打印機(jī)

BLT-S510/S515設(shè)備則在成形高度上突破了1000mm，最大成形效率可達(dá)150cm3/h；BLT-S600實(shí)現(xiàn)了三向600mm大尺寸3D打印，最大成形效率可達(dá)150cm3/h，可以滿足航空航天領(lǐng)域不同尺寸零件的生產(chǎn)需要。

金屬零件3D打印批量生產(chǎn)解決方案

除了可以滿足航空航天大尺寸零件制造方面的需求，在批量生產(chǎn)方面，鉑力特同樣在此次2022年珠海航展上進(jìn)行了展示。包括多個(gè)“滿艙批產(chǎn)”的安裝支架，據(jù)南極熊了解，這些安裝支架是從某無人機(jī)的零部件變形設(shè)計(jì)的展示件，為拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)構(gòu)，底部為薄壁圓筒狀，頂部為分散筋條狀，整個(gè)零件自成形而未添加輔助支撐。滿艙安裝支架尺寸為250mm×400mm×400mm，重量為4.12kg。BLT-S400三激光設(shè)備打印滿艙安裝支架一次可成形160件，而時(shí)間僅需83h。零件在水平方向擺滿基板，在豎直方向疊加四層，充分利用了設(shè)備的成形空間。成形的安裝支架零件質(zhì)量、性能一致性高，尺寸精度良好，展現(xiàn)了BLT-S400對(duì)航空航天零部件的批量生產(chǎn)“降本增效”的能力。

△某無人機(jī)的零部件變形設(shè)計(jì)件3D打印批量生產(chǎn)演示

另一個(gè)展示的支撐框架案例為鈦合金材料、拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)構(gòu)，主體結(jié)構(gòu)為筋條狀，長徑比大，多處結(jié)構(gòu)成形角度較小，添加樹狀支撐，部分區(qū)域添加格柵狀支撐，保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。滿艙支撐框架尺寸為250mm×400mm×400mm，重量為5.92kg。使用BLT-S400三激光設(shè)備滿艙一次可成形12件，而僅需40小時(shí)。

△右圖為鈦合金材料支撐框架3D打印批量生產(chǎn)案例

以上兩個(gè)批量生產(chǎn)的案例均采用鉑力特旗艦型批產(chǎn)設(shè)備BLT-S400，這是一款久經(jīng)考驗(yàn)，穩(wěn)定可靠的SLM設(shè)備，其三激光配置的成形效率可達(dá)75cm3/h，產(chǎn)能更高。

△鉑力特在珠海航展展示的旗艦型批產(chǎn)設(shè)備BLT-S400

同時(shí)，為了穩(wěn)定、一致的批量生產(chǎn)零件，BLT-S系列設(shè)備配備了智能鋪粉檢測(cè)和三維重建等智能模塊，智能鋪粉檢測(cè)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鋪粉過程，智能識(shí)別多種鋪粉異常并根據(jù)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行修復(fù)，保證了成形零件的高質(zhì)量。三維重建可以快速識(shí)別成形缺陷，實(shí)時(shí)顯示已成形部分，便于后期質(zhì)量回溯。鉑力特還為各型號(hào)設(shè)備配備了相應(yīng)的“輔機(jī)全家桶”，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)送粉和設(shè)備不間斷加粉而無需人員干預(yù)，助力設(shè)備高效的粉末循環(huán)，為批量化生產(chǎn)提速。

從本次珠海航展上，可以看出，鉑力特再次將技術(shù)重點(diǎn)放在了大尺寸和批量智造方面，為航空航天領(lǐng)域提供更多批量化生產(chǎn)解決方案，為航空航天事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供有力支持，為逐夢(mèng)星辰提供更多可能。