GKN航空、ORNL聯合開發大型鈦金屬零件LMD-w3D打印工藝
據悉,英國跨國飛機和發動機公司GKN航空與美國能源部的橡樹嶺國家實驗室(ORNL)簽訂了一個為期五年的研究協議。現在,二者正聯合開發一種使用金屬絲的激光金屬沉積(LMD-W)工藝,以高效生產更高質量的大型鈦金屬飛機部件。
LMD-W工藝由一個安裝在機器人臂上的高能激光器組成,激光會熔化鈦基底的表面,直到形成熔池。隨后,可以沿著一個3D路徑操縱鈦熔池,由此得到的結構會在過程中固化,從而形成3D結構。
GKN表示,LMD-w 3D打印工藝能更具成本效益地構建“大型近凈形或凈形金屬航空部件”,短期內有望用于制造大型單體鈦零件。
據介紹,與其他金屬沉積工藝相比,LMD-w有許多優點,主要是因為其可調節的激光能量和金屬絲喂送速率。這些特征使得用戶可以選擇沉積速率和控制材料性能。
由于金屬絲原料被熔池充分消耗,與基于粉末的沉積打印相比,LMD-W更充分地利用了材料。與產生大量廢料的減材制造方法相比,LMD-w則具有更多的優點,因為它有效地避免了材料浪費,從而降低了材料成本。
與基于粉末的3D打印工藝相比,LMD-W的一個局限是制造復雜部件的能力,這主要是由機器人臂的移動限制導致的。盡管如此,LMD-w仍不失為一種有效的大型組件制造技術。
合作中,GKN航空將主要用該3D打印技術來制造翼梁、隔板、框架等部件。目前,這些部件是用鍛造或板材工藝在制造。3D打印能更有效地利用材料,制造出的零件也更輕,從而大大降低了生產成本。
(編譯自3ders.org)
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