转：王华明的报告“航空高性能大型复杂整体构件激光直接制造技术研究进展”
本帖最后由 晨起看山川 于 2012-11-15 09:27 编辑http://v.youku.com/v_show/id_XNDc0MDI2NTg4.html；http://www.casad.cas.cn/document.action?docid=12916
王华明的报告“航空高性能大型复杂整体构件激光直接制造技术研究进展”
怕有人没耐心看，我做个内容提要。
1。2012年奥巴马在卡内基梅隆大学，宣布创立美国“制造创新国家网络”计划，成立15个制造创新中心组成网络，投资10亿美元。经过5个多月的论证最后还是选了“增材制造”作为第一个中心的研究方向。
2。一个发动机叶盘，传统工艺制造属于“雕刻”，最后剩下来的只有7%。
3。f22钛框，面积5.53平方米。3万吨水压机模锻件能达到0.8平方米，8万吨能达到4.5平方米。
4。传统方法，铸锭，制胚，模具，模锻。举例一个很小飞机框，宝钢等温锻造，模具7千万，分摊到每一个零件，模具费就有几十万。又举例美国的一个飞机零件，压成一个饼3吨，到最后加工完成只有144公斤，材料利用率不到5%。
5。用他的增材制造，材料利用率80%左右。
6。我们打印出的最大的整体结构件5平方米，美国做不了。
7。激光打印出的零件，超过或者等同于锻件的性能，抗疲劳强度，比锻件高32-53%，疲劳裂纹扩散速率降低一个数量级。常规性能和锻件差不多，但高温、持久、抗疲劳性能比锻件好很多。
8。飞机起落架的超高强度钢，用此方法抗疲劳强度可以比锻件高20%。涡轮叶片用此方法900度疲劳强度可以比第二代单晶高40%。
9。应用方面，2005年开始，919是可以说的，其他的都不能说（涉及保密）。919，双曲面窗框，只有欧洲有有家公司能做，周期2年，先付200万美元模具费，而且零件非常贵。而我们55天就做好了，4大件，2件已经装上了飞机。
10。翅膀根的受力件，我们做出来136公斤，锻件1706公斤，节省材料90%+，节省了大量材料。10年，已经做完了性能测试，比锻件还要好。
11。05年做出图示零件（猜测是军用飞机上所使用），需要5天，现在只要几小时。
12。06年某飞机起落架的关键零部件，目前已经批生产，已经受2000多个起落。如果没有这个技术，这个飞机就出不来，可能要推两年。
13。某飞机上非常复杂的一个零件，钛合金，一架飞机好几个，现阶段传统技术无法做出来，国内三种方案去研究，两三年不成功，后又去找国外。国外先说能做，看到图纸以后，说做不了。我们临危受命，去年5月19号开始，现在已经装了很多架飞机。
14。某飞机零件原来锻胚580公斤，我们做出来36公斤。580公斤锻胚，我们没有这么大的锻造装备，锻不透，性能都不合格。就算加工出来，内应力很大，变形、开裂，成品率非常低。
15。（吐槽f22），f22的机翼和机身连接件，超大超复杂的钛合金构件，因为太复杂20、30万吨的水压机也做不出来。美国人就分成三个铸件，然后热等静压再焊接，铸件的性能很差，但美国人没办法，f22就是这样用的。（换了一个图片）我们激光成型就可以直接加工出如图示的这么大的零件，这是一个整体（意思是不用分段铸造然后焊接），上面站了一个人，大家可以看出它的尺度。他的性能比锻件还好（意思是当然就甩铸件几条街了），可以毫不谦虚地说，这是迄今世界上性能最好的、结构最复杂的构件，美国人也只能是铸造，锻是不可能的，焊也不可能，因为焊出来的性能不行。这个已经通过了8000小时的疲劳试验，一年多时间。就这个构件，铝合金、钢大家看看能不能做出来，更何况钛合金。
16。我们发动机不行，心脏病，未来发动机就是一肚子的整体叶盘，叶片和盘子分开的重量太重。而我们现在可以叶片和盘子同时出来，而且叶片我们可以随心所欲控制组织，让它长成柱状晶，他的高温性能就很好，这里我们让它长成等柱晶，**疲劳度就很好，如果温度再高，我们就可以换材料，它可以做到随心所欲，一种零件可以用很多种材料来做（不知是在同一个零件上的不同部位，还是同一种零件用不同材料）。
17。我这里面都没说具体的零件名称，牵涉到保密的大家都不要说，也不要拍照。我尽量做到没有放（图片）零件，只放毛胚，因为零件还是比较敏感。
18。这种加工方法，不能包打天下，适合难加工的、高性能的、贵的、别的方法做不出来的零件，优势是成本、周期、性能，这个方面我们走到了美国人前面。
19。设备用的激光器都是进口，担心被美国人卡脖子，希望国家在大功率激光器上重视。
20。5年前曾经和飞机总设计师聊天，说我们快速设计飞机，都是整体、大型、超长的结构，在2、3个月内就把飞机造出来，不开一套模具，不打一个锻件，不做一个焊缝。也许有人认为这是个梦想，但实际上这已经不是梦想了，我们已经有这样的潜力，只是目前能力有限。（这一段其实是欲言又止，应该是涉及保密，只好把能力藏着掖着了。这件事肯定在做，最近航空大爆发，绝对和他们这个技术有关。）
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝这是真的吗？
北航教授在中科院作的报告，太离谱是能骗得了人还是不怕砸了自己声誉。 涡轮叶片用此方法900度疲劳强度可以比第二代单晶高40%。
单说此成果，我们给其打个折算提高20%，这也是了不起的进步，飞机发动机的核心难题就要被解决。 美言网转载吧 这个跟3D打印有什么不同？ 真的有这么好吗？太好了表示不敢相信。 这个跟3D打印有不同 简直就是上帝啊
ademxue 发表于 2012-11-14 01:25 static/image/common/back.gif
美言网转载吧
对。已经加上转字。 三个字：大忽悠。 胡的2个亲近的李、汪没有进，胡算输了吗？ 嘿嘿，这东西，还真不是忽悠 我记得忙总说过类似的话 哈哈，看见还有说忽悠的，哎，有眼光是件很困难的事情啊 7。激光打印出的零件，超过或者等同于锻件的性能，抗疲劳强度，比锻件高32-53%，疲劳裂纹扩散速率降低一个数量级。常规性能和锻件差不多，但高温、持久、抗疲劳性能比锻件好很多。
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因工作需要，本人最近两年正研究疲劳裂纹扩展及寿命这方面，我怎么感觉这条像是吹牛？有没有实验数据？ 我国万瓦连续光纤激光器问世 助力国产3D打印
http://www.guancha.cn/Science/2013_04_24_140744.shtml
记者22日从武汉市获悉，我国首台万瓦连续光纤激光器在光谷问世，中国成为继美国后第二个掌握此技术的国家。
作为3D打印技术中重要的材料熔解设备，至今只有美国掌握高能光纤激光器的核心技术。此前中国虽然在3D打印技术上处于领先地位，却不得不长期依赖进口激光器用于3D打印的研究和工业制造。
据葡萄说，2万瓦激光器年内实现攻关。
股民王小二 发表于 2013-4-30 09:45 static/image/common/back.gif
7。激光打印出的零件，超过或者等同于锻件的性能，抗疲劳强度，比锻件高32-53%，疲劳裂纹扩散速率降低一个数 ...
那个讲座里某张ppt上有数据 股民王小二 发表于 2013-4-30 09:45 static/image/common/back.gif
7。激光打印出的零件，超过或者等同于锻件的性能，抗疲劳强度，比锻件高32-53%，疲劳裂纹扩散速率降低一个数 ...
这个我猜关键词是单晶，你一普通人是搞不到这个得 jade 发表于 2013-4-30 13:59 static/image/common/back.gif
这个我猜关键词是单晶，你一普通人是搞不到这个得
单晶是不能用激光熔敷堆焊的吧，激光熔化直接成型，原理类似焊接，金属粉末快速熔化快速凝固，应该不会是单晶 股民王小二 发表于 2013-4-30 14:09 static/image/common/back.gif
单晶是不能用激光熔敷堆焊的吧，激光熔化直接成型，原理类似焊接，金属粉末快速熔化快速凝固，应该不会是 ...
你去看看视频，注意他们说的，其实和一般的激光融化不一样，要不然为啥普通技术性能不如锻铸件，他们的超过了，我记得是激光生长，
由于不是专业人士所以不好深究，我就知道个结果，起落架已经是打出来的了 jade 发表于 2013-4-30 14:14 static/image/common/back.gif
你去看看视频，注意他们说的，其实和一般的激光融化不一样，要不然为啥普通技术性能不如锻铸件，他们的超 ...
谢谢，我看过一些资料了，大概是通过改变激光强度和扫描方向来控制晶体生长及枝晶方向，确实是有效的，强度等性能指标达到锻件的水平是可信的，而且很适合飞机制造领域。我只是怀疑疲劳这块是否有些夸大了，尤其是说疲劳裂纹扩展速率降低一个数量级，这意味着什么？这意味着发动机寿命应超过美国。。。。 hakkaboy 发表于 2013-4-30 10:38 static/image/common/back.gif
我国万瓦连续光纤激光器问世 助力国产3D打印
http://www.guancha.cn/Science/2013_04_24_140744.shtml
补充一些新信息
王华明教授搞出的3d打印世界最大件记录实际已经美国人在去年底打破了。不过美国采取的是电子射流技术不是激光打印技术。我一月知道的规划报告称呼我们和世界先进激光打印技术的距离是一年左右。要保持优势，国家必须整合资源。另看介绍说，洛克希德马丁已经打印出了f35的整体机翼。但是具体实用效果怎么样，没有下文。
一时的领先不等于我们比人家进步了多少。更何况要补的短板还有很多。 hakkaboy 发表于 2013-4-30 10:38 static/image/common/back.gif
我国万瓦连续光纤激光器问世 助力国产3D打印
http://www.guancha.cn/Science/2013_04_24_140744.shtml
补充一些新信息
王华明教授搞出的3d打印世界最大件记录实际已经美国人在去年底打破了。不过美国采取的是电子射流技术不是激光打印技术。我一月知道的规划报告称呼我们和世界先进激光打印技术的距离是一年左右。要保持优势，国家必须整合资源。另看介绍说，洛克希德马丁已经打印出了f35的整体机翼。但是具体实用效果怎么样，没有下文。
一时的领先不等于我们比人家进步了多少。更何况要补的短板还有很多。 嗯，看了真心激动。
过去100年，中国在科研和工业制造领域已经被西方拉下太多了，希望这100年我们能追上并甩开他们。
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