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GKN航宇公司开发“线材激光金属沉积”制造工艺

时间:2021-05-31 01:08 点击次数:
  本文摘要:GKN航宇公司与美国能源部的橡树岭国家实验室(ORNL)签定了一份为期五年的研究协议,将合作积极开展增材生产(AM)技术研究。通过此次合作,他们将研发一种取名为“线材激光金属沉积(LMD-w)”的增材生产工艺,从而更为有效地生产高质量的大型钛合金航空航天部件。 该工艺利用加装在机器人臂上的激光器将钛基材表面熔融,局部构成熔池,然后将钛丝摆放其中构成钛珠。

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GKN航宇公司与美国能源部的橡树岭国家实验室(ORNL)签定了一份为期五年的研究协议,将合作积极开展增材生产(AM)技术研究。通过此次合作,他们将研发一种取名为“线材激光金属沉积(LMD-w)”的增材生产工艺,从而更为有效地生产高质量的大型钛合金航空航天部件。

该工艺利用加装在机器人臂上的激光器将钛基材表面熔融,局部构成熔池,然后将钛丝摆放其中构成钛珠。先进设备的机器人控制器沿着3D路径操控该熔池,根据计算机辅助设计(CAD)模型的定义排序钛珠,从而生产出有大型将近净成形或净成形航空预制件。与其他金属沉积工艺比起,LMD-w具备几大优势:首先,需要调节激光的能量和送丝速率,从而使用户可以自由选择沉积速率和掌控材料性能。

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其次,LMD-w工艺中所使用的线材原料需要被熔池几乎消耗,与粉末沉积比起,更为充份地利用了材料。与产生大量废料的减材生产工艺比起,LMD-w工艺仅有在必须的地方摆放材料,从而增加了废料,减少了成本。此外,LMD-w还需要构建减材工艺所不有可能构建的设计。

GKN增材生产技术中心经理回应,LMD-w工艺近期未来将会用作生产大型航空钛合金整体部件,例如机翼翼梁、隔板和框架。目前,这些部件主要由切削或板状材料加工而出。


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