Aerospace Application Titanium: Forschung zur Laserablagerung Additive Manufacturing Technology für große wichtige Lagerprodukte von Trägerfahrzeugen

Additive Manufacturing (AM), auch bekannt als 3D-Drucktechnologie, ist eine High-End-Technologie für digitale Fertigung, die sich in den letzten Jahren rasant entwickelt hat. Additive Fertigung basierend auf dreidimensionalen CAD-Konstruktionsdaten, der Verwendung diskreter Materialienschicht für die Herstellung fester Teile ist ein "Top-Down" -Materialakkumulationsherstellungsprozess und die herkömmliche Herstellung von Materialreduzierung (wie Bearbeitung, chemisches Fräs und andere Materialentfernungsmethoden) und gleiche Materialherstellung (Gießen, Stempeln und andere Schimmelpilzkontrollmethoden) haben einen wesentlichen Unterschied. Die additive Fertigungstechnologie hat die Vorteile der schnellen Produktion komplexer Strukturprodukte, der effizienten Nutzung von Rohstoffen, einer hohen Optimierung der Produktstruktur und der Anpassung an die personalisierte kleine Chargenproduktion. In den letzten Jahren wurde es mit der zunehmend ausgereiften Entwicklung der additiven Fertigungstechnologie im Bereich der Luft- und Raumfahrtherstellung im In- und Ausland zunehmend angewendet und bietet eine neue Möglichkeit, die agile, flexible Fertigung und die Bildung komplexer Strukturprodukte nahezu zu verwirklichen.

Die wichtigsten tragenden Produkte der chinesischen Trägerfahrzeugkörper werden traditionell durch Schmiedenmaschinen hergestellt. Die Bündelunterstützung eines bestimmten Trägermodells wird verwendet, um den Schub des Boosters auf die Kernstruktur zu übertragen. Die Produktabmessungen betragen 1300 mm × 630 mm × 350 mm, und der Hauptkörper ist eine umgekehrte Trapezstruktur der geschwungenen Wandplatte + tragende Fuge. Die dünnste Wandstärke der Struktur beträgt 5 mm und die maximale Wanddicke 60 mm. Das Produkt hat eine große Größe, eine komplexe Struktur und einen großen Unterschied in der Wandstärke, und die maximale Belastung eines einzelnen Stücks unter dem Arbeitszustand beträgt mehr als 200 t, was ein typisches Schlüssellagerprodukt mit großer Größe und Komplexstruktur mit hoher Last ist. Dieses Produkt wurde früher durch Stahlschmiedmaschine gebildet, die eine leere Masse von etwa 3000 kg schmieden, die Masse des Körpers nach der Verarbeitung etwa 110 kg, die Materialnutzungsrate weniger als 4%und der Ressourcenabfall ist schwerwiegend.

Titanlegierung GR23 -Titandraht hat die Eigenschaften einer geringen Dichte, einer hohen spezifischen Festigkeit, hohen Temperatur und einer hervorragenden Korrosionsbeständigkeit usw. und wird in Luftfahrt, Luft- und Raumfahrt und anderen Feldern häufig verwendet. Durch die Kombination von Titan 6AL4V ELI -Legierungsmaterialanwendungsanwendung und additiver Fertigungstechnologie kann der Zweck der Produktgewichtsreduzierung und der schnellen Fertigung erreicht werden, wodurch die Tragfähigkeit und Effizienz weiter verbessert und die Mängel des "Schmiede + -Maschinenplus" -Modus von überwunden werden können Komplexer Prozess und langer Zyklus sowie Verbesserung der Materialnutzung und Reduzierung von Ressourcenabfällen.

Nach dem optimierten Design wird der Rohstoff des Produkts in Titanlegierungsmaterial von TC11 (Ti-6,5Al-3,5MO-1,5ZR-0,3SI) geändert, die Materialdichte beträgt weniger als 60% der Rohstahlmaterialdichte und der Materialien und der Materialdichte und der Materialdichte und der Materialdichte und der Materialdichte und der Materialdichte und der Materialdichte und der Materialdichte und die Die theoretische Masse eines einzelnen Produkts kann auf 60 kg reduziert werden und das Gewicht wird um 45,4%reduziert. Es wird erwartet, dass diese strukturelle Optimierung eine Erhöhung von fast 200 kg in der Tragfähigkeit des Trägerfahrzeug -LEO erzielt, und der Anwendungseffekt ist bemerkenswert.

In Anbetracht des Herstellungsprozesses von Titanienlegungs -Kernbündelungslager basierend auf der additiven Fertigungstechnologie erklärt dieses Papier die Auswahl und das Prozessdesign der Prozessmethode und analysiert und validiert die wichtigsten Links im Entwicklungsprozess.