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軍工航天新聞

洛克希德馬丁:增材制造閉環控制的重要性

星之球科技 來源:3D科學谷2016-02-15 我要評論(0 )   

在大型關鍵零件的制造過程中,增材制造的哪些技術特點對制造商來說尤為關鍵呢?一起看看美國航空航天制造商洛克希德馬丁空間系統的案例給業內人士帶來的些許啟示。

 在大型關鍵零件的制造過程中,增材制造的哪些技術特點對制造商來說尤為關鍵呢?一起看看美國航空航天制造商洛克希德馬丁空間系統的案例給業內人士帶來的些許啟示。
 
 
 
工藝的重復性使得航空航天制造商通過增材制造關鍵零件。據了解,洛克希德馬丁目前生產的最大的半球形罐組件的直徑為46英寸(116厘米)。
 
對于洛克希德馬丁空間系統來說,EBAM電子束增材制造最有價值的特點是閉環控制,實時質量監測與反饋。洛克希德馬丁空間系統使用的西亞基增材制造設備在金屬沉積過程中,光束的能量通過參數實現閉環控制調節使得整個增材制造過程保持一致的熔融結果。
 
 
 
閉環控制的好處是相當可觀的。當前,推進劑容器是鈦6-4的鍛件,這些蘑菇帽形狀的鍛造加工分兩個過程,先是生產薄壁半球形圓頂。然后將兩個半球在一起制造成推進劑容器。通過電子束增材制造的方法帶來明顯的優勢:
 
  1 交貨期
 
  大型鍛造壓力機的生產能力是有限的,通常要鍛造一個罐頂鍛件經常需要排隊等待幾個月,12個月的交貨期是常態。相比之下,通過EBAM電子束增材制造的方法(直徑16英寸的圓頂)在短短的3小時內就可以制造出來。當然這個圓頂仍然需要后期的熱處理,以及機械精加工,并且還需要與另一個圓頂焊接起來。所有的周期加到一起與鍛造的時間相比仍然是顯著縮短的。
 
  2 加工成本
 
  鈦合金推進器容器的鍛造不是近凈型的,這意味著鍛件的大部分材料都要被機械加工去除,以達到成品零件的要求。這就增加了機加工本身的成本和被機械加工去除的材料成本。而EBAM電子束增材制造的結果似乎是近凈型的,雖然也需要后期的機加工,但是材料去除率與鍛件相比是相當少的。
 
  3 靈活性
 
  鍛造需要模具,這限制了設計的自由度。每一次的設計修改都需要制造相應的模具,這些模具是昂貴并且需要花費時間的。而EBAM電子束增材制造可以避免制造新模具的時間和成本,這使得設計迭代變得輕松靈活。
 
  4 數據
 
  最后一個看不到的優勢是增材制造過程中產生的數據,這些數據是廣泛的和有價值的。數據可以簡化加工過程的控制,也許質量和生產不一定是分開的,是可以被整合成一體的步驟。

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