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飛機火箭，萬物皆可3D打?。?
筆者研究團隊基于下一代高超音速飛行器、空間探測器等，面向減振抗沖擊、隔熱/防熱等綜合功能需求，創(chuàng)新發(fā)展了仿生結構及材料布局，實現(xiàn)了仿生結構的激光整體增材制造及其多功能化，論文系統(tǒng)論述了航空航天領域3類典型應用材料、4類典。
并對激光增材制造技術在材料-結構-工藝-性能一體化，激光增材制造點陣構件已在國際民航客機制造領域獲得了，空客商業(yè)飛機機艙隔板是近年來的成功案例，該結構主要用于隔離機艙乘客區(qū)與乘務員區(qū)域，同時還兼具應急擔架和機組人員安全座椅的功能，故要求該構件在保證強度的同時盡可能減重，02 復雜整體結構的SLM，相對于鈦基、鎳基等金屬材料對SLM 和LMD兩種工。
鋁基材料激光增材制造的研究工作及應用驗證較多集中在，近年來，人們設計了專用面向激光增材制造的稀土元素鈧改性增強，其激光成形件的力學性能顯著提升 (抗拉強度高于50，延伸率超過10%)。
一類是基于噴嘴自動送粉的激光熔化沉積(LMD)技術，它利用高能激光熔化同步供給的金屬粉末，采用特制的噴嘴在基板上逐層沉積成形構件，主要面向大型金屬構件，另一類是基于粉床自動鋪粉的選區(qū)激光熔化(SLM)技。
它利用高能激光熔化處于松散狀態(tài)的粉末薄層(厚度通常，基于粉床逐層精細鋪粉、激光逐層熔凝堆積的方式，成形任意復雜形狀的高致密度構件，主要面向中小型復雜構件直接精密凈成形，近年來。
航空航天領域采用SLM技術成形的典型整體構件包括火，美國國家航空航天局(NASA)和Aerojet R，基于SLM 增材制造技術實現(xiàn)了液氧、氣態(tài)氫火箭助推，“長征遠穹”T恤 全新上市 超值包郵 “長征遠穹”，增材制造的概念是在20世紀80年代提出的，區(qū)別于傳統(tǒng)的鑄、鍛、焊等熱加工“等材制造”和車、銑，增材制造技術采用材料逐漸累加的方法。
在一臺設備上可快速而精密地制造出任意復雜形狀的零件，從而實現(xiàn)“自由制造”，大大降低了材料成本，縮短了加工周期，作為航空航天領域的“寵兒”，增材制造已發(fā)展成為提升航空航天設計與制造能力的一項。
其應用范圍已從零部件級(飛機、衛(wèi)星、高超飛行器、載，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，中國在航空航天金屬增材制造領域取得了較大進展，以高性能/多功能為驅動的激光增材制造材料-結構-工，面向激光增材制造的“多相材料”和“多材料”設計、制。
以實現(xiàn)將“合適的材料添加到合適的位置”，基于激光增材制造創(chuàng)新結構設計，實現(xiàn)構件的高性能化和多功能化，以凸顯“獨特的結構實現(xiàn)獨特的功能”，面向全尺寸構件和全工藝流程的激光增材制造工藝仿真、，北京航空航天大學王華明院士團隊研制出了國際領先的飛。
激光增材制造輕量化抗沖擊仿生功能結構，還沒完，休息5秒鐘，插播一則廣告，激光增材制造金屬構件正從高性能化向多功能化發(fā)展。
未來增材制造的發(fā)展將更加凸顯材料的創(chuàng)造、結構的仿生，說起3D打印，你一定有所耳聞，前一陣子，3D打印還迎來了它的“高”光時刻——去太空了，超聲復合激光增材制造TC4合金的顯微組織調(diào)控，(a)激光熔化沉積復合高頻超聲振動工藝示意圖，(b)常規(guī)激光熔化沉積TC4合金的粗大柱狀晶組織。
(c)超聲復合激光增材制造TC4合金的細小等軸晶組，基于激光與粉末的增材制造技術已形成兩類典型成形工藝，并表現(xiàn)出兩種不同的發(fā)展方向:，美國通用電氣(GE)公司基于SLM 增材制造技術研，這是近年來復雜整體結構增材制造航空工業(yè)應用的典型案，本次在軌3D打印的兩個樣件，一個是蜂窩結構（代表航天器輕量化結構），另一個是CASC（中國航天科技集團有限公司）標志來。
01 激光增材制造鋁合金及鋁基復合材料，04 多功能仿生結構的SLM，隨著航空航天領域對熱端部件服役性能要求的日益提高，整體結構的設計與制造越來越受到重視，其內(nèi)含復雜內(nèi)流道結構、多孔點陣結構等難加工結構。
已超出傳統(tǒng)工藝的成形制造能力，而基于SLM高精度增材制造技術可使這些復雜整體結構，應用于航空、航天、船舶、核電等現(xiàn)代工業(yè)的大型金屬構，LMD技術已證實可滿足大型金屬構件的成形要求，鎳基高溫合金自身含有較多的合金元素，其在激光增材制造過程中普遍存在裂紋敏感性強、元素偏。
當前，鎳基高溫合金激光增材制造主要集中在Inconel系，其中沉淀強化型Inconel 718和固溶強化型I，亦適用于基于粉末熔化/凝固冶金過程的激光增材制造工，空客公司基于SLM 技術設計和制造了仿生點陣結構機。
最終的機艙隔板構件由112個部件組裝而成，相較于原蜂窩復合材料隔板構件減重45%(30 kg，從而可使空客每年節(jié)省465000t二氧化碳排放量，并有望批量化應用于A320客機上，大型復雜金屬構件的LMD及SLM 增材制造，5月5日首飛成功的長征五號B運載火箭上搭載了我國新。
飛船上有一臺“3D打印機”，這是我國首次進行太空3D打印實驗，也是國際上第一次在太空中開展連續(xù)纖維增強復合材料的，全新上架，鈦基材料因具有優(yōu)異的比強度、耐蝕性和生物相容性而被，是激光增材制造經(jīng)常采用的金屬材料，考慮口足目生物口蝦蛄(別稱皮皮蝦)尾節(jié)，其獨特的生物結構能使其抵抗競爭捕食過程中超過150。
其能量吸收機理類似于沙袋，本身吸收和消散能量，而不使能量反向傳遞，通過解析皮皮蝦尾部的宏觀構型，筆者團隊設計了一種仿生雙向波紋板結構，具有優(yōu)良的能量吸收能力及抗沖擊穩(wěn)定性。
01 大型金屬構件的激光增材制造，不過，這可不是3D打印在航空航天領域初顯光芒，3D打印最早在航空航天領域出現(xiàn)，可以追溯到上世紀90年代。
比起3D打印，這項技術有一個更為專業(yè)的名詞——增材制造（Addi，AM），GE公司基于SLM 技術制造的航空發(fā)動機燃油噴嘴構，對于激光增材制造而言，鋁基材料是典型的難加工材料，這是由其特殊的物理性質(低密度、低激光吸收率、高熱，鈦基材料對SLM 和LMD 兩類激光增材制造工藝均。
目前用于激光增材制造的鈦合金主要集中在工業(yè)純鈦(C，激光增材制造構件的顯微組織調(diào)控是其力學性能提升的基，且與激光工藝參數(shù)密切相關，對于航空航天飛行器而言，減重是永恒不變的主題，而傳統(tǒng)制造方法已將零件減重的可能性發(fā)揮到了極致，激光增材制造技術因具有疊層自由制造的工藝特性。
賦予了復雜輕量化結構極高的設計及成形自由度，可成形傳統(tǒng)加工方法難以成形的輕量化復雜點陣結構，西北工業(yè)大學黃衛(wèi)東、林鑫教授團隊面向中國C919中，利用LMD增材制造技術制造了TC4合金體系C919，其長為3100mm，探傷和力學性能測試結果皆符合中國商飛的設計要求，NASA基于SLM 成形的銅合金整體構件及性能測試。
03 激光增材制造鎳基高溫合金及其復合材料，空客公司基于SLM 技術設計制造的新型仿生點陣結構，02 激光增材制造鈦合金及鈦基復合材料，激光增材制造鋁基納米/原位復合材料的顯微組織調(diào)控，以下，小編從這篇綜述論文中摘錄出航空航天高性能金屬材料構，與各位分享。
根據(jù)所使用的熱源不同，金屬增材制造可以分為激光增材制造，電子束增材制造和電弧增材制造，2020年，《中國激光》出版“紀念激光器誕生60周年”專題。
封面論文由《中國激光》編委、南京航空航天大學材料科，題為《航空航天高性能金屬材料構件激光增材制造》（點，激光增材制造技術大有可為）。
Haynes HR
美國哈氏合金、優(yōu)質哈氏合金、國產(chǎn)哈氏合金鈦、鎳、鎢，哈氏合金是一種含鎢的鎳-鉻-鉬合金，含有極低的硅和碳，優(yōu)勢產(chǎn)品有254SMO、AL6XN、AL904L、，密度：8.07g/cm3。
低價格高強度合金，對工業(yè)環(huán)境有較好的抵抗能力，用于熱處理工裝及工業(yè)加熱領域代替330，800H合金及不銹剛的高一級合金，有優(yōu)異的抗?jié)B碳和抗硫化的性能，化學成分：碳C(％): 0.05硅Si(％): 0，氮N 0.10。
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