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主题:“精”说3D打印 -- 风游精

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家园 钛合金激光快速成型的三个视频。

王华明教授就飞机钛合金激光快速成型

钛合金大型构件激光成形工艺与装备课题通过验收

王华明事迹报道

看过这些还搞不清是什么东西的话。

通过计算机控制,用激光将核心粉末熔化,再一层层的堆积起来,就生长出了一个核心部件。这只需要一套激光设备,就可以完成全部制造过程。

  这如果还不是3D打印,还有什么是?

2005年以来,成果在包括C919大型客机等多个型号的飞机研制中得到了应用。使我国成为迄今世界上唯一突破大型整体钛合金飞机主承力构件激光快速成型技术并实现装机工程应用的国家。。
现在没有实在的经济效益是拿不到科技奖的。

家园 搞科研的人适当打个广告有什么不好的

比起大家歌颂了半天的企业家政治家艺人,这点广告算啥。中国人和美国印度人的一大差距就是很多时候做了实际工作了都不好好推销一下。美国人把F35和787吹成了啥样子我们又不是没看见,现在发现其实这两个飞机都做得很烂。然而,这些吹牛皮也实实在在的在F35和787上给美国人挣了很多银子。印度把LCA和阿琼吹成了啥样子我们也不是没有看到的。法国那点破葡萄酒和美国的可乐难道不是推销策略好才能把破酒水卖出好价钱吗?

我的观点是该打广告就打广告。你有科研成果了,打了广告就能得到更好的资金支持,人员支持,难道不是好事情吗?我们一直在骂zxb啥的,一直在说我们的媒体不够cnn的。在这个问题上反而是其他的项目做得不错却没好好报道的问题,而不是北航的人太骄傲的问题。

家园 力学性能到底达到怎样的程度?

看河里的争论不是一天两天了。焦点不在快速成型和节省材料上,而在于产品的力学性能上。

不管从理论和实际看,热处理对工件的力学性能都有决定性的影响;反之,没有经过充分热处理的工件,力学性能是完全无法保障的。但从王教授的获奖看,他的产品又完全符合工件所要求的力学性能。这里就产生了很多疑惑。王教授到底是如何做到的?

从王教授研究的方向看,他采用的是一种类似于边成型边热处理。“在对钛合金非接触激光熔化冶金晶体择优生长特性深入实验与理论研究”,并且“钛合金高温持久寿命提高10倍以上”。这应该可以解决大部分的疑惑。

仍然不确定的是,快速成型的部件在力学性能上到底达到传统工艺的百分之多少?王教授的技术能不能应用到铁,钴,镍合金上面?

如果激光熔铸的效果达到甚至超过传统热处理的效果,那真的算得上一次工业革命了。

家园 你的回答真好玩
家园 仔细看看你引用的这篇报告很难吗?

2009年,王明华团队利用激光快速成形技术制造出我国自主研发的大型客机C919的主风挡窗框,在此之前只有欧洲一家公司能够做,仅每件模具费就高达50万美元,而利用激光快速成形技术制作的零件成本不及模具的1/10

大型客机的主风挡窗框之前只有欧洲一家公司能做还是之前只有欧洲一家公司能用“激光快速成形技术”作出来?如果是后者,“每件模具费就高达50万美元”又如何解释

制造出了迄今世界尺寸最大的飞机钛合金大型结构件激光快速成形工程化成套设备,其零件激光融化沉积真空腔尺寸达4000mm×3000mm×2000m

这是不是工装?如果是就别说什么3D打印出的

2010年,利用激光直接制造C919达中央翼根肋,传统锻件毛坯重达1607千克,而利用激光成形技术制造的精坯重量仅为136千克,节省了91.5%的材料,并且经过性能测试,其性能比传统锻件还要好。

战斗机这个部件需求量更大,什么时候把新飞机的相关订单都拿出来?

实际投产和画饼从来不是一码事

家园 战斗机这个部件需求量更大,什么时候把相关订单都拿来?

战斗机这个部件需求量更大,什么时候把相关订单都拿来?

先遭把19世纪末性能的老式步枪再说更高的

家园 河里人真敢说,张口就是革命

热处理是个大概念,把金属加热然后冷却都是热处理,甚至于不加热就把它放那儿呆一段时间也可以是热处理--时效。

正因为说起来这样简单,实际上细节就太多了。常见的热处理有正火、退火、回火、淬火,还有时效、固溶、渗氮等等等。当然根据金属部件不同性能要求不同而不同分别或组合应用。

激光熔铸过程当然也是一个热处理过程,上层高温熔铸金属对下层已凝固的金属进行加热而后冷却,那么下层金属经过的就是一个淬火+正火也叫调质的热处理过程,逐层进行,最后整个工件都经过这个过程。如何控制这个过程学问就大了。传统的堆焊工艺就利用这个过程使堆焊金属与被堆焊部件金属各方面性能一致。

力学性能,又是一个大大大概念了!不多说了,只说这个激光熔铸,那肯定是铸,力学性能比锻造的可就差一大截了。说通俗的,陕西人讲"打好的媳妇揉好的面",锻造就是水(油)压机高温揉金属面,揉完以后才劲道。劲道或不劲道,就是力学性能的不同。

3D打印出来的枪只能打一发子弹,不仅仅是没有热处理的问题,更主要是这个枪管是"铸"出来的--你见过有正常枪管是铸出来的么?!哦,有的,100多年前的红衣大炮管子是铸出来的。

理论上说3D打印也可能打出锻造甚至热处理调质性能(理论上万事可能,圣经不是说了么,骆驼穿针眼,在人不能,在神万事可能)。但这就得3D打印密度在分子水平进行控制,当然还得绝对的真空,否则空气分子就干扰进入形成空泡。而这样打一根枪管比用钻石做枪管价格差不多,时间起码一月?一年?

别说打印复杂的,先弄这个(形状)最简单的试试:越王勾践剑链接出处

这个越王勾践剑就是中国古代锻造和热处理的杰作。

激光熔铸当然是好东西,否则也不可能获大奖。3D打印也是个好概念,否则不会这么多人知道讨论。但把他们说神奇魔幻了,象(一部分)西河经济学家甚至(一部分)全球经济学家们想象的今后直接打印整车整飞机甚至所谓打自己,那实实在在地不如我的3D厨房打红烧肉实际了。

家园 3d打印的一个重要特点就是不需要模具。

  文中说了是零件还扯什么工装?当然了,需要的话也可以用来制作工装。

  新飞机的相关订单一定要告诉你?可以告诉你的事是:没有这个技术,中国的一些新飞机就不会那么快出来。

  他们是实验室不是工厂,批量生产不是他们的事,新飞机试制使用的小量产品由他们出可以的。中国现在申请科技奖中有个重要条件,就是经济效益,无效益的技术是得不到奖的,这说明了已经有相当的产品用在了实际生产上。

  批量生产需甚建设工厂,中航重机:董事会关于投资建设激光快速成形项目的公告

本项目2012年投产

  一般的生产技术在正式投入生产前需要经小试、中试扩大规模,往往在中试因规模扩大而产生各种各样的问题。但这是指单套扩大,比如化工反应塔小的和大的就大不同。但他这个只要是做同样大的零件就是设备原样复制,只是设备数量增加不存在设备规模扩大的问题,所以在工厂扩大生产只是操作工技术培训的问题。

  最后问你一句:这是不是3D打印?

家园 不管如不如你的厨房打红烧肉,

也不管这个“铸”如不如你的锻,实际上它生产出的零件已经用在飞机的承力部件上。

家园 视频中好像提到一句:强度稍高于传统工艺的产品。

王教授就是解决了各种难题,做到了足够的强度才得一等奖,否则这技术说起来只是个堆焊成形,成形不难,难在高强度。

  理论上这个技术也能用在其他金属上,只是解决氧化,热处理,防止开裂的细节上肯定不同,还需要一定时间的摸索。还有个问题是其他金属的加工比钛合金要容易得多,用这个方法比传统方法是否有优势还难说。

家园

19世纪末性能的老式步枪的枪管应该是锻造材料钻孔的。而激光熔铸成型的是铸造材料,无论怎样热处理也达不到锻造枪管的力学性能。

家园 有毛胚两个字就是焊接?

工装是什么东西?

家园 应该是更大。

  精度想做高,必须每个熔点减小,速度就提不高。不如做好后再进行少量的表面加工。

  复合材料成形容易,没必要用这技术,而且这技术也没法做纤维增强材料。

家园 激光成型我当然赞同,用在飞机合适的部件上当然应该

我反对的是那些动不动就要革命,那些说打出一辆整车一架整飞机,最后要自己打自己的言论。

家园 如果一架飞机全部是同一材料做成的,

比如桌上放的飞机模型,那倒真有可能。

  不过这个技术对于很薄、很细的钛合金加工不能不说是个革命性的突破。钛合金熔化后流动性很差,固体时压延加工也非常困难,所以用加工钢铁的传统方法加工它成本很高。

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