機發(fā)動機中有大量復雜的薄壁結構影其，這些復雜結構的使用減輕了發(fā)動機零部件的重量庐椒，有利于提高發(fā)動機的推重比抡四，但同時也給制造技術帶來了更大挑戰(zhàn)宠漩。我們知道举反，制造復雜結構零部件是3D打印技術的一大優(yōu)勢懊直，3D打印技術是否能夠為飛機發(fā)動機復雜薄壁零件的制造創(chuàng)造一定的價值呢？讓我們從INTECH DMLS公司通過金屬3D打印技術直接制造飛機發(fā)動機燃燒室機匣的應用案例中尋找一些啟發(fā)火鼻。

從設計旱醉、打印、后處理到焊接的完整制造工藝

INTECH DMLS成立于2012年穗蚌，是印度一家提供金屬3D打印服務的公司敬育，其創(chuàng)始團隊在成立INTECH DMLS之前，已在鑄造和機械加工領域積累了25年以上的經驗崭守，這些經驗也被融合在了INTECH DMLS公司所提供的服務之中零勃，INTECH DMLS公司所提供的服務包括金屬零部件的3D打印，以及創(chuàng)造性的產品設計浙辫、分析水亮、機加工、后處理和質量檢測苫颤。

圖片來源：INTECH DMLS

INTECH DMLS通過選擇性激光熔化3D打印技術，為客戶制造傳統(tǒng)制造工藝難加工的復雜結構金屬零部件奏散、輕量化零部件俯坐。INTECH DMLS為印度斯坦航空公司（HAL）所交付的25KN發(fā)動機燃燒室機匣正是一種復雜的薄壁零部件，首個3D打印燃燒室機匣在14個月之前已交付給印度斯坦航空剩喧，在過去1年時間中該零部件已通過了用戶的性能測試寺晌，目前第二個3D打印機匣正在制造中。

圖片來源：INTECH DMLS

25KN發(fā)動機燃燒室機匣的制造材料為鎳基高溫合金澡刹，此類零部件不僅具有大型復雜結構呻征，而且對結構完整性要求高。在使用傳統(tǒng)制造技術加工此類零件時存在眾多難點罢浇，例如：零件壁厚較薄陆赋，加工時容易變形及產生讓刀現象， 難以保證加工精度嚷闭；在加工時需要將毛坯中的大部分材料作為切削余量加以去除攒岛，切削加工量大；由于材料導熱性較差胞锰，在切削加工中切削溫度高灾锯，加工硬化現象嚴重，刀具磨損嚴重等嗅榕。

這些難點使發(fā)動機燃燒室機匣的制造周期長顺饮，制造成本高，INTECH DMLS公司表示傳統(tǒng)工藝制造該零部件的周期為18－24個月凌那，而Intech DMLS研發(fā)和制造燃燒室機匣的周期為3－4個月沿阁，使用的制造工藝包括鎳基高溫合金機匣的3D打印嫌盲、熱處理、機加工畦怒、表面處理残团，以及對5個獨立3D打印部件的激光焊接工藝。

除了制造工藝桶邑，3D打印燃燒室機匣與傳統(tǒng)制造方式制造的機匣在設計思路上也有所區(qū)別画眯，3D打印燃燒室機匣由5 個3D打印的部件激光焊接而成，而傳統(tǒng)方式制造的機匣所擁有的部件數量則更多务囤。產品設計思路的轉變對于用戶來說是一個不小的挑戰(zhàn)灌当，INTECH DMLS公司的設計團隊與印度斯坦航空共同承擔了3D打印燃燒室機匣的設計任務，在產品設計時采用了為增材制造而設計（DFAM：Design for Addictive Manufacturing）的思路幅挂。

INTECH DMLS公司的團隊將在制造第二個發(fā)動機燃燒室機匣的過程中繼續(xù)優(yōu)化產品設計京球。INTECH DMLS已得到了國際航空航天質量管理體系標準 AS9100 C的認證，未來他們將使用金屬3D打印技術開發(fā)更多的航空發(fā)動機零部件腺帽。

據了解怎晰，3D打印技術在此類發(fā)動機薄壁零部件制造中的應用還包括通過3D打印的熔模進行機匣的精密鑄造，此外華南理工大學還提出了通過金屬3D打印技術成型復雜形狀的薄壁零件敛苇，然后通過鑄造方法向薄壁零件填充澆鑄材料妆绞，澆鑄材料的熔點低于薄壁零件的熔點，冷卻后成型復雜實體零件的方法枫攀。最終這些3D打印技術能為航空發(fā)動機制造創(chuàng)造怎樣的價值括饶，讓我們保持關注。

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