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印度斯坦航空25KN发动机中的燃烧室机匣

2019-12-01| 发布者: www.d83w.com | 查看: 1899|原作者: 东部三维网

摘要:飞机发动机具有大量复杂的薄壁结构。这些复杂结构的使用减轻了发动机部件的重量,并有助于增加发动机的推重比,但同时也给制造技术带来了更大的挑战。我们知道,制造复杂的结构部件是3D打印技术的一大优势。3D

飞机发动机具有大量复杂的薄壁结构。这些复杂结构的使用减轻了发动机部件的重量,并有助于增加发动机的推重比,但同时也给制造技术带来了更大的挑战。我们知道,制造复杂的结构部件是3D打印技术的一大优势。 3D打印技术能否为飞机发动机复杂的薄壁零件的制造创造一定的价值?让我们从INTECH DMLS通过金属3D打印技术直接制造飞机发动机燃烧室壳体的应用案例中寻找灵感。

从设计,印刷,后处理到焊接的完整制造过程

INTECH DMLS成立于2012年,是一家在印度提供金属3D打印服务的公司。在INTECH DMLS成立之前,其创建团队已经在铸造和机加工领域积累了超过25年的经验。在INTECH DMLS提供的服务中,INTECH DMLS提供的服务包括金属零件的3D打印以及创意产品设计,分析,加工,后处理和质量检查。

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图片来源:INTECH DMLS

INTECH DMLS通过选择性激光熔融3D打印技术来制造复杂的结构金属零件和轻型零件,这些零件很难用传统的制造工艺进行加工。 INTECH DMLS是由印度斯坦航空公司(HAL)提供的25KN发动机燃烧室的复杂薄壁组件。

3个月前,一架3D打印燃烧器交付给了印度斯坦航空公司。这些零件在过去的一年中已经通过了用户的性能测试,第二台3D打印机目前正在生产中。

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图片来源:INTECH DMLS

25KN发动机燃烧器机壳由镍基高温合金制成。这些部件不仅具有大而复杂的结构,而且还要求高度的结构完整性。使用传统的制造技术来加工此类零件存在许多困难,例如:零件的壁厚薄,加工过程中容易变形和出现切刀现象,难以确保加工精度;毛坯中的大多数材料都需要在加工过程中进行切割。剩余量被去除,切割量大;由于材料的导热性差,切削过程中切削温度高,加工硬化现象严重,刀具磨损严重。

这些困难使得发动机燃烧室具有较长的制造周期和较高的制造成本。 INTECH DMLS表示,制造该零件的周期为18-24个月,Intech DMLS负责开发和制造燃烧室。周期为3-4个月,使用的制造过程包括3D打印,热处理,机械加工,镍基高温合金机的表面处理以及5个独立3D打印零件的激光焊接过程。

Intech DMLS combution chamber 2

图片来源:INTECH DMLS

除制造过程外,3D打印燃烧器与传统制造方法不同。 3D打印燃烧器由5个3D打印部件进行激光焊接,而传统方式制造的机壳具有更多部件。产品设计思想的转变对用户来说是一个巨大的挑战。 INTECH DMLS和印度斯坦航空公司的设计团队共同承担3D打印燃烧器的设计任务,并将产品设计用于增材制造。设计(DFAM:上瘾制造设计)的想法。

INTECH DMLS的团队将在制造第二台发动机燃烧器的同时继续优化产品设计。 INTECH DMLS已通过国际航空航天质量管理系统标准AS9100 C的认证,将来,他们将使用金属3D打印技术来开发更多的航空发动机组件。

3D科学谷通过市场调查获悉,在发动机的此类薄壁零件制造中应用3D打印技术还包括通过3D打印精确铸造壳体,华南理工大学还提出3D打印技术形成复杂形状的薄壁部件,然后通过铸造用铸造材料填充薄壁部件。铸造材料的熔点低于薄壁部件的熔点,并且冷却后形成复杂的固体部件的方法。最后,这些3D打印技术可以为航空发动机制造创造什么价值,让我们密切关注。

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