3D打印技术在砂型铸造中的应用

针对航空用砂型铸件表面质量较差、生产周期长等问题,以支座零件为研究对象,基于3D打印技术对其进行砂型铸造用木模实验研究。完成了支座砂型铸造成形方案设计,并完成ABS材质的支座铸模原型打印。结果表明,以FDM原理的3D打印技术制造出来的支座铸模材料利用率高,抗湿性好,制作周期短,成本低,尺寸稳定性高,且ABS材质铸模比传统木模使用寿命长。     

绝缘铁系粉末冶金材料

美国宾夕法尼亚PrrsedMetal公司，采用Ancorsleel铁系粉末冶金材料制造的零件．用以代替钢铁制造的车件．该材料是由Hocmllaes公司，采用铁粉表层镇有热可塑聚合物的绝缘粉末冶金法而开发的。一种替代石件是印刷电路定位栅极，这种再件过去是用拉伸钢加工制造的．采用AncoSod冗120绝缘粉末冶金材料，可将g件密度最小控制在7．15gb‘，并降低制造成本和材料成本．另一以往用圆钢切削加工的小型电机垫四，采用Anco～TC80绝缘粉末冶金材料，可将其密度控制在7．0一7．2gim’的范围内．采用AncoSed绝缘粉末冶金材料制造的电磁石件，具有高…     

模具抛光自动化

模具抛光自动化由挤压珩磨公司（ＥｘｔｒｕｄｅＨｏｎｅ）制造的磨粒流加工机，可对模具进行自动抛光和产品去毛刺．磨粒流加工可强迫一种半固态磨料穿过机械零件的表面并进入通道或孔，结果除去零件表面缺陷。适用的零件包括压模、铸模、汽车零件和阀门等。用这种磨粒流...     

工艺动态

喷射成形大型航宇合金零件 　　喷射成形技术正在很快成为制造飞机发动机镍铝超级合金零件的一种最具成本-效益的可靠方法。这种技术采用很细的金属合金雾滴制造零件，在许多情况下用这种方法制造的零件比传统方法制造的零件更坚固，更有韧性。 　　在加工时采用氩气或氮气使金属呈雾状，形成液滴(10～500?μm)，然后通过锥形喷流沉积在预成形件的表面。添加陶瓷颗粒(5～15?μm碳化硅)转换合金涂层以形成金属基复合材料。该工艺特别适于制造发动机环和外壳等零件，在某些情况下比传统制造方法降低生产成本30%。 　　随着飞机发动机体积增大，通过传统方法制造令人满意的、有严格安全标准的部件显得日益困难。喷射成形技术制造的零件与传统方法制造的零件的强度和疲劳特性相同，因此，可以充分利用以前不适用于航宇零件的合金。由于这种工艺可以制造出大型零件，因此可用于制造更大的发动机和飞机。 　　采用高速加工单元 减少循环时间和装配时间 　　最近波音民机集团的Wichita公司开始采用高速加工单元更快更有效地制造飞机窗户连接隔框。铝钛锻件加工的窗户连接隔框包裹在飞机座舱的周围，制造起来很复杂。每个窗户连接隔框由带有100多个孔的复合角材组成。每个孔都必须很精确，公差为千分之几英寸，用传统方法很难加工，需要多次设定。这种情况不但影响循环时间，而且多次加工产生的热量可能使零件翘曲，损坏零件的整体性和精度。Wichita公司选择了3台高速加工单元，提高了零件的质量和产量，减少了循环时间。 　　新的加工单元包括9台Makino MC1816-5X高速加工中心，不但省去了专用机械设备，而且还合并了零件的精加工和钻孔工序。比以前的设备速度快30%，能制造更多高质量零件。高科技支撑系统可缩短每次循环时间，增加主轴的利用率，减少操作者出现误差的机会。MC1816-5X高速加工中心由A2单元控制器支撑并且是标准化工装，能为新一代737以及767和777飞机制造24种不同的窗户连接隔框。 　　高速钻削是新系统的主要应用。由于在MC1816-5X上进行钻孔工序，孔的精度从几百分之一英寸变为几千分之一英寸。嵌入式钻削刀具和端面铣用10?000?r/min的速度铣孔。切屑带走因切削产生的热量，减少了在工件上切割时的热影响。 　　零件的质量也影响窗户连接隔框组件的加工循环时间和成本。用于装配时消除由于零件不精确引起飞机铝蒙皮和窗户框之间的小间隙的衬垫已经减到最少。 　　传统装配这些零件需要几百个定做的垫片，制造和安装垫片负面影响了装配时间、成本和窗户组件的质量。现在只需一块垫片，而且已经特别设计到组件中。MC1816-5X加工中心的探测仪在加工过程中跟踪检测零件精度，保证没有人为误差。 激光成形技术——用粉末制造飞机零件 　　航空航天工业中采用一种激光成形技术，用粉末状钛制造高科技钛件。这是一种新的工艺，可以降低样机零件的生产成本。美国明尼苏达州的研究人员研究了这种激光成形工艺，可把钛合金粉末沉积到基材上，形成可加工到低表面粗糙度值的“预成形”形状。这种工艺可比传统的铸造法或其他加工方法减少生产废品80%，并把生产周期从几个月减少到几周。 　　激光成形工艺是在惰性气体(通常是氩气)室中采用高功率二氧化碳激光熔化基材和正在沉积的钛粉。采用这种工艺制造零件，激光保持不变，而零件本身通过计算机数控(CNC)装置移动。CNC机床随刀具轨迹移动。设计者采用标准的计算机辅助设计软件设计的实体模型直接形成刀具轨迹。该技术对于制造样机零件和小规模生产运行是理想的，还有可能广泛应用于钛合金加工。 降低飞机噪声的新工艺 　　通过采用Sulzer Metco公司的新型等离子喷涂内径技术，可制造更安静、效率更高的飞机发动机。 　　在2～4座的小型飞机中，发动机占了飞机总重量的很大比例。因此，如果采用较轻的材料制造发动机，飞机会更轻，污染会更小。这种既轻又有强度的材料是铝硅合金。但是在汽缸内径和活塞环之间还有摩擦问题。传统的解决方法是在铝块和活塞环之间插入铸铁环，这样就增加了重量和成本。另外还试验了其他方法，不是成本较高，就是产生了环境问题。 　　Sulzer Metco公司提供的解决方法是用耐磨损和摩擦的等离子涂层喷涂铝孔的内径。在喷枪头的旋转速度达到200次/min的Rota-Plasma-500设备上进行。35?mm内径可获得稳定的表面，可自动重复连续生产。 　　目前瑞士Langenthal的MDB Flugtechnik公司已成功应用这项技术制造了四缸铝发动机，采用液体冷却，使用无铝燃料，降低了常用的汽缸内衬的重量，发动机更轻了。 CNC改进了航空航天工厂的多轴向加工 　　制造数据系统公司(MDSI)的Open CNC软件是一种全软件化的CNC软件包，不但能满足航空航天用复杂的五坐标机床的需要，而且能帮助减少循环时间，增加可利用时间。采用MDSI的软件，机床总体性能大大提高。在双主轴Rigid五坐标铣床和Sundstrand五坐标Omnimil机床上安装了MDSI的Open CNC软件以后，明显提高了生产率，并能把网络上的一串机床连接起来，进行遥控诊断、直接数字控制和数据收集。此外，还可按照所需要的方式进行管理。 复合材料设计软件减少了 欧洲战斗机零件的加工时间 　　复合材料设计软件正在帮助英国航宇公司的工程师们大大减少欧洲战斗机2000中的复合材料的加工时间。美国马萨诸塞州复合材料设计技术公司(CDT)的制造工程师们在计算机上确定复合材料铺层，取消了过去在复杂表面上进行复合材料铺层的试车，消灭了误差。新技术保证制造能反映设计意图。通过取消不必要的补片可减轻重量，英国航宇公司也希望通过采用这个软件节省生产时间。 (盛蔼伦　供稿) 摩擦搅拌焊接技术用于航空航天领域 　　Eclipse航空公司打算把摩擦搅拌焊接技术应用于航空产品上。首先在薄的材料上应用。这是公司为制造强大、安全和经济性飞机计划的一部分，将在价格和性能上有新的突破。 　　摩擦搅拌焊接被用于波音火箭Delta家族的主要结构生产，并被批准用于航天飞机的外部燃料箱。此外，它还用于造船和海运业。摩擦搅拌焊接技术的优点很多，它取消了几千个铆钉，从而节省了装配成本，并且使连接件强度更高、重量更轻、结构效率更高。 　　摩擦搅拌焊接使用一种特殊的工具，该工具上带有突出的销棒，把销棒插入两片要焊接的材料之间，并且沿焊接区域移动，同时高速转动。这样在工具与铝合金之间产生摩擦热，使铝合金软化，但不熔化，材料变为塑性状态与基体成为一体。 　　Eclipse航空公司致力于设计和生产一种现代、经济的喷气飞机，以此改变运输机市场。公司正在应用产生巨大变革的推进装置、制造及电子系统来生产比今天更安全、成本更低、操作更容易的小型喷气飞机。 在B-2飞机上应用的新材料 　　美国空军正在试验一种新型磁性雷达吸波材料，目的是极大地减少对B-2轰炸机隐身表面进行维护的时间和精力。如果该材料满足预期的要求，将在今后7年计划要维修的20架飞机上应用。喷涂在雷达上的新型吸波材料试验是在加利福尼亚的爱德华空军基地进行的，这项试验将使维修时间从以小时计算缩减到以分钟计算。 　　新型材料名称为交变高频材料(Alternate High_Frequency Material，AHFM)，是一种永久涂层。这种涂层被喷涂在轰炸机外围有口盖的壁板处，大约90%可移动蒙皮壁板使用这种材料，从而减小缝隙尺寸，避免反射雷达信号。使用这种材料的大部分壁板是在B-2机身的下侧及靠近前缘及后缘部分。此外，用紧固件固定的壁板也要喷涂这种材料。使用该技术主要是提高飞机的低可探性，并且可使非隐身的军用飞机具有一定的隐身性。 (任晓华　供稿) 高速高精密龙门式加工中心 　　目前正在英国Marwin Production Systems公司的Wolver hampton工厂制造的高速高精密三轴联动CNC龙门式加工中心的床身有45?m长，7?m宽，比目前世界上航空航天工业领域中所使用的其他机床要大得多。该机床已由英国宇航系统的空中客车公司订购，用于加工空中客车A340-600的铝合金机翼蒙皮板。 　　该机床是Marwin Production Systems公司的Alumax系列产品，它有两个平行的41?m×3.6?m×0.55?m的加工区，可同时进行加工。龙门移动，立式双主轴，每一主轴具有85?kW功率，最高转速20?000?r/min,工进20?m/min，±1?m/s2加减速度。为了确保X轴定位的高精度，Marwin Production Systems公司采用了激光位移检测装置来代替常用的磁尺或光棚位移检测装置。该机床还装置了非接触式自动测量加工板材厚度的超声波检测系统、两个独立的ATC及刀具识别和使用寿命监测装置等，特别适用于航空航天工业铝合金板材和左右对称件的高效高质加工。Alumax系列的一台单龙门、五轴联动、30?m长床身的CNC高速高精密加工中心已在韩国航空工厂的新车间中运行，A、B轴的使用范围为±30°，该机床主要用于加工欧洲和美国的飞机零件，使用效果令人满意。 　　Marwin Production Systems公司已生产的Alumax系列产品中最大的机床是床身长87?m、三龙门、五轴联动的高速高精密CNC龙门式加工中心。该机床可容纳6个21?m长的机翼板材同时加工，是目前世界上最大的龙门式加工中心。 (是有钧) (栏目责编　宇　迪)     

复合材料取代钛金属用于飞机发动机机匣

美国普拉特·惠特尼（P＆W）公司已研制开发出一种复杂的大型复合材料零件，该零件可显著降低军用飞机发动机的重量和制造成本．该零件──涡扇进气道机匣（FIC）用于将轴承支承在发动机机匣上。它包括一个内轴承轴套、多个叶型撑杆、一个外支撑环及数个安装接耳，所有这些都被模制成一个单体。该复合材料零件（MC）将取代目前由普拉特·惠特尼公司制造的用于F-22制空战斗机的F119发动机上的钛金属组件。同钛金属机匣相比，这种复合材料机匣在重量上减轻15磅．此外，这种模制成一个单体的零件在制造成本上远远低于由许多加工过的零件经…     

快速原型制造技术

快速原型制造技术变革了传统的体积成形与去除成形的加工方式,是一种材料累加制造法,可从三维数模直接制造出任意复杂的零件,适合加工形状复杂的难成形/难加工材料和生产批量小、科技附加值高、具有特殊要求的航空航天零件。     

21世纪的制造技术和加工设备（下）

２１世纪的制造技术和加工设备（下）中国航空信息中心丁立铭４原型件快速制造技术原型件快速制造技术是砂型铸造、精密铸造、失蜡铸造和注塑造型成形模具的全新制造技术，可以显著降低制造成本，缩短制造周期，对小批量生产产品具有重要意义。目前，原型件制造技术有两种...     

复合材料加工制造技术的最新进展

复合材料加工制造技术的最新进展模拟将美国ＣｏｍｐｏｓｉｔｅＤｅｓｉｇｎＴｅｃｈｒｏｌｏｇｉｅｓ公司的Ｆｉｂｅｒｓｉｍ软件同现有的ＣＡＤ软件结合起来使用，是目前国外一些公司在进行复合材料零件的可生产性评估时新采用的方法．采用这种方法可获得在某一具体的几...     

大功率二氧化碳激光器及其应用

大功率二氧化碳激光器及其应用美国四达公司激光部师强大功率气体激光器制造技术仅有２５年左右的历史，是最新的加工手段之一。在材料加工方面有着广泛的应用。激光对制造工业的魅力在于其柔性，即加工方法的多样性，可加工各类材料，控制灵活方便等。主要应用于材料的切...     

水刀先锋——引领航空制造发展

作为一种特别适用于航空航天和其他外部材料加工和切割的加工方式,水刀是一种具有独特优势的加工设备。它利用冷切割技术,不会对材料产生热损害的同时可按照任意角度切割,并在关键角度周围几乎无需手工加工就能制造出最终零件。     

Edgley航空科技公司用Fibrelam夹层平板制造EA9滑翔机

Ｅｄｇｌｅｙ航空科技公司用Ｆｉｂｒｅｌａｍ夹层平板制造ＥＡ９滑翔机Ｅｄｙｌｅｙ航空科技公司研究出一种以结构用Ｆｉｂｒｅｌａｍ夹层板制造轻型飞机的创新方法，这种材料是由Ｃｉｂａ复合材料公司生产的供应商用飞机地板用的标准化材料。这家英国公司在政府的资助下...     

模具加工技术的一些新进展

摩托车轻合金车轮的铸造模具，是车轮制造过程中的重要模具，模具的关键部分是赋予车轮形状的型面。加工模具型面的机床主要有仿形机床、数控机床、电火花加工（EDM）机床等.现将这些机床的新进展介绍如下。1电火花加工（EDM）机床是模具加工不可缺少的设备，是模具行业中引进最多的一种机床电火花加工与材料强度、硬度无关，可以切削任何高硬度的材料。电火花加工时没有切削力，易于加工复杂、精密和高硬度工件及模具，所以在模具加工中占有极其重要的地位。EDM工艺在冲裁模加工中占绝对优势，在银模、注塑模及高、中、低压铸模中也占…     

Scirocco Activ三坐标测量机

SciroccoActiv三坐标测量机是由Brown＆SharpDEA公司推出的一种用于对各种成形和菱形零件进行高精度加工现场检测的新型坐标测量机（CMM），这种新型坐标测量机采用新的ACTIV（AdaptiveCompensationofTemperatureInducedVariation）结构热补偿技术．ACTIV技术可实时补偿CMM的3D体积特性，使其能够适应周围的热条件状况．该技术在CMM的临界区域上成网状结构地放置了一些传感器，井采用一种复杂的算法定时计算由于温度变化及温差引起的膨胀和弯曲效应．使用这种热补偿技术可使CMM不受加工现场温度变化、空间及时间上的温差的影…     

工艺技术

利用激光成形技术可用粉末制造飞机零件 航空航天工业采用一种激光成形技术，用粉末状钛制造高科技钛件。这是一种新的工艺，可以降低样机零件的生产成本。美国明尼苏达州的研究人员研究了这种激光成形工艺，可把钛合金粉末沉积到基材上，形成可加工到低表面粗糙度值的“预成形”形状。这种工艺可比传统的铸造法或其他加工方法减少生产废品８０％，并把生产周期从几个月减少到几周。 激光成形工艺是在惰性气体（通常是氩气）室中采用高功率二氧化碳激光熔化基材和正在沉积的钛粉。采用这种工艺制造零件，激光保持不变，而零件本身通过计算机…     

激光加工非金属复合材料的研究与应用进展

非金属复合材料是一种低密度、高强度、高模量的高性能材料，目前已经成为航天卫星上不可或缺的关键结构材料。但与此同时，该类材料也是一种极难加工的各向异性非均质材料，采用传统的接触式方法加工易产生崩边、分层、起毛、撕裂等问题。激光制造技术作为一种开始逐步走向实用化的先进制造技术，具有材料去除能力强、加工精度高、损伤可控等一系列优点，是一种实现非金属复合材料高性能加工、满足现有和未来需求的理想方法。本文围绕航空航天领域应用较为广泛的碳纤维复合材料、芳纶纤维复合材料和陶瓷基复合材料，系统地综述了国内外激光加工非金属复合材料的研究与应用进展。其中技术分支涉及切割、制孔、铣削刻蚀、清洗等实体减材制造技术。最后对非金属复合材料激光加工方法的未来研究重点和工程应用前景进行了总结与展望。     

工艺技术

轰6机头罩实现数控加工用数字技术改造传统制造工艺　　近日，西飞集团公司生产的轰6机头罩实现了数控加工，加工精度显著提高，制造周期大大缩短。这项科研成果的取得对用数控国工技术更新改造传统制造方法具有重要的借鉴意义。　　轰6机头罩是轰6机头的一个较大的框件，原来采用靠模车床依据模胎车削加工，车削效率低、误差大，并需进行大量的人工打磨，零件制造费时费工。这种制造方法已难以适应当前的生产需求，为了提高产品质量，发挥技术优势，西飞集团公司有关单位技术人员确定了科研课题，对轰6机头罩的加工工艺进行数字重新编制。…     

快速原型制造技术

快速原型制造技术是一种材料累加制造方法,可以从三维模型直接制造出任意形状的复杂三维结构。这种新型制造技术变革了传统的     

消息动态

定向激光焊加快金属基复合材料制造美国麻省的Triton系统公司开发了一种技术，可以加速高性能金属基复合材料零件的制造过程并降低成本。它可以在几个小时内完成样件的制造。这种技术称为定向激光焊（DLW），可将金属粉末熔化并成形三维结构。这种方法的实质是在激光器的焦点上将增强体颗粒与金属粉末熔结。用氧化铝与铝基体组成的复合材料可以代替钛，用作航空的压氧机静子叶片。达索飞机公司安装超高速切削机床消息动态法国达索飞机公司在其Seclin工厂将首台超高速（UTGV）切削机床投入使用。这台由Fore。t－Line公司开发的“航空之…     

砂型材料导热系数的测试研究

本文在实际金属浇注法的基础上,运用参数优化技术设计了求解砂型材料导热系数的通用程序,测定了几种常用砂型材料的表观导热系数。实验结果表明:干砂型的表观导热系数是其密度、温度的函数;湿砂型水分凝聚区的表观导热系数是干砂区表观值的3～4倍。本研究为砂型材料导热系数的测试提供了一种新方法。     

水刀先锋引领航空制造发展

作为一种特别适用于航空航天和其它外部材料加工和切割的加工方式,水刀是一种具有独特优势和特点的加工设备.它利用冷切割技术,不会对材料产生热损害,同时它可以按照任意角度切割,在关键角度周围很少或无需手工加工就能制造出最终零件.