创想智造3D打印手板模型加工

标题: 大阅兵中国战机英姿勃发 3D打印身影隐现 [打印本页]

作者: 3D新闻 时间: 2015-9-2 09:59
标题: 大阅兵中国战机英姿勃发 3D打印身影隐现
1945年9月3日，日本正式向中国递交了投降书。经过8年浴血奋战，中国以3500军民喋血山河的巨大历史代价换来如今的和平，70年已过，如今的中国正迈着更加强大的步伐，成为战后世界新秩序的维护者。位卑未敢忘忧国，勿忘国耻是每个炎黄子孙必须牢记的神圣使命！2015年9月3日中国首次举行纪念反法西斯战争胜利70周年阅兵，这一铿锵有力的行为一方面是为了彰显中国实力，展示我国的综合国力，另一方面也是对于那些虎视眈眈的外敌的有力蔑视和打击。

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随着9月3日日益临近，参加纪念中国人民抗日战争胜利暨世界反法西斯胜利70周年大阅兵的空中梯队也参加了快节奏的训练，近日，网上公布了很多有关阅兵训练的解放军军机照片，尽管这些照片不能全面展示此次阅兵空中梯队的全部情况，但也足以让国人一睹为快，了解到参加此次阅兵的的主要机型和特点。其中不乏3D打印技术生产出来的零部件产品，我们就从3D打印的角度对本次大阅兵的机型进行一次简单的解析。
一、参阅飞机亮点多：部分战机采用了3D打印技术
目前，从网络上公布出来的照片来看，此次大阅兵亮点颇多，首先是空军八一飞行表演首次以歼-10战机接受检阅，海陆空共10个梯队的140余架各型固定翼飞机和直升机，机型包括歼15舰载机、轰6K轰炸机、武直10、武直19等解放军近年服役的一批最新型飞机，有目击者形容彩排场面“遮天蔽日”，蔚为壮观。这些参加彩排的战机当中，有不少零部件采用了3D打印技术。

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8月23日，彩排场面“遮天蔽日”，蔚为壮观

说起3D打印在航空领域的应用，值得一提的是我国大中型军民用飞机的研制生产商西飞集团。此前，有媒体报道称，近年来3D打印技术以其“制造灵活性”和“大幅节省原材料”等优越性而有效应用于航空制造领域，西飞率先开展“3D打印技术在精密铸造领域应用”项目研究，并将逆向工程技术、3D打印、精密铸造和数字化测量有机结合，打通了以三维技术为核心的数字化制造链条，并成功将项目研发成果应用于C919飞机、新支线飞机、MA60飞机等多款军民用飞机产品中。

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中航工业西飞成功将3D打印技术用于应用于C919大型客机的生产制造

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中国公开展出的3D打印一次成型的战斗机机身横框（图源：腾讯网）

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第一款舰载战斗机歼-15（图源：新华网）

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中国第五代战斗机歼-31

有资料资料显示，中国第一款本土商用客机C-919、第一款舰载战斗机歼-15、多用途战斗轰炸机歼-16、第一款本土隐形战斗机歼-20及第五代战斗机歼-31的研发均使用了3D打印技术。
二、3D打印助“鬼鸟”成为空军独特的杀手锏
在传统的战斗机制造流程当中，飞机的3D模型设计好后，需要进行长期的投入来制造水压成型设备，而使用3D打印这种增材制造技术后，零件的成型速度、应用速度得以大幅度提高。目前中国已具备了使用激光成形超过12平方米的复杂钛合金构件的技术和能力，成为当今世界上唯一掌握激光成形钛合金大型主承力构件制造、应用的国家。

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“鬼鸟”隐身战机采用了3D打印技术，可躲开雷达，行动神秘似幽灵

中国最强隐身战机当属歼-25，这个号称“鬼鸟”的隐身战机采用了3D打印技术，可躲开世界主要国家装备的雷达，行动神秘似幽灵，故有“鬼鸟”之称。BWCHINESE中文网曾经报道声称，歼-25之所以具有卓越的隐身性能，秘诀之一就是它是完全采用3D打印技术的机型。中国科研人员在歼-25的研制上，通过刻苦钻研，克服重重障碍，横空出世的歼-25代表着3D打印技术在战斗机制造方面的最高水平。

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歼-25就是中国3D打印技术运用到战机制造上最为成功的典范

据推测，在不久的将来，一大批经3D打印的技术装备将在国防事业上发挥重要作用。歼-25就是中国3D打印技术运用到战机制造上最为成功的典范。3D打印技术使得歼-25战机极大的减轻机身重要，飞行速度得到极大提升，在空中也变得愈发轻易与自在。

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3D打印技术使得歼-25战机极大的减轻机身重要，飞行速度得到极大提升

从外媒披露的信息来看，最新的歼-25由成都飞机工业公司生产，具备超音速巡航能力，最大起飞重量超过20吨。从起飞重量来看，歼-25可以称之为一架中型的战机。歼-25主要用于制空，是一款多用途、全天候的空中优势战斗机，其隐身性能可以来无影，去无踪，目前世界主要国家装备的雷达很难发现。因此，隐身成为其独特的杀手锏。
三、中国航空业在3D打印技术上已经走在了世界前列
用3D打印技术制造战机，中国并不是第一家。1984年，美国开发出从数字数据打印出3D物体的技术，并在2年后开发出第一台商业3D打印机。之所以叫“打印机”，是因为它借鉴了打印机的喷墨技术，只不过，普通的打印机是在纸上喷一层墨粉，形成二维(2D)文字或图形，而3D打印则能“打”出三维的立体实物来。

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美国在上世纪80年代已经用3D打印技术制造战机（图源：中新网）

以一个手电筒为例，3D打印机能通过电脑将手电筒进行立体扫描，创建三维设计图，之后对这个立体原型进行“切片”，分成一层一层的，之后，打印机就将原材料按照设计图一层一层地“喷”上去，直到最终造出一个手电筒来，只不过3D打印机喷出的不是墨粉，而是融化的树脂、金属或者陶瓷等材料。

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图为美国Aeromet公司生产的F/A-18E战斗机的激光增材超大尺寸整体框，因强度问题在试验中测试失败（图源：中新网）

不过，由于在制造过程中钛合金变形、断裂的技术难题无法解决，美国始终无法生产高强度、大尺寸的激光成形钛合金构件。2005年，美国从事钛合金激光成型制造业务的商业公司Aeromet由于始终无法生产出性能满足主承力要求的大尺寸复杂钛合金构件，没能实现有价值的市场应用而倒闭。美国的其他国家实验室也无法攻克这一难题，只能进行小尺寸钛合金部件的打印或进行钛合金零件表面修复。

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中国成为目前世界上唯一掌握激光成形钛合金大型主承力构件制造、应用的国家

我国于1999年才开始金属零件的激光快速成形技术研究，晚于美国十几年，但是发展速度很快，近年来在飞机钛合金大型整体结构件的激光快速成形方面取得了重要突破，目前，中国已具备了使用激光成形超过12平方米的复杂钛合金构件的技术和能力，成为目前世界上唯一掌握激光成形钛合金大型主承力构件制造、应用的国家。
中国航空业在3D打印技术上已经走在了前列，多个型号飞机使用了3D打印部件，部分技术已经达到世界领先水平。资料显示，从2001年起，我国开始重点发展以钛合金结构件激光快速成型技术为主的激光3D打印技术。

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图为F-35的钛合金整体框，目前美国仍然只能使用水压机来进行这种构件的生产

在3D打印领域，中国是个后来居上者，但近年来发展极为迅速，大有后来居上之势。据新华社报道，中船重工第705研究所历经一年时间的研制，该所在3D打印机技术领域取得重大突破，借助直接金属激光烧结快速成型技术实现了3D打印，成为继美国、德国的3D打印巨头之后，世界上第四家掌握该技术的企业。
值得一提的是，2015年7月16日北京航空航天大学在国防科技工业军民融合发展成果展上，亮相的一具使用大型金属构件激光增材制造技术所生产的大型部件，这具大型部件是航空飞行器所使用的机体部件之一。这款以实物展出的大型飞行器构件，是迄今国际上最大的激光增材制造主承力关键钛合金构件飞机机身整体加强框，无模、整体、快速研制。

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2015年7月16日上午北航展示国产新战机3D打印大型金属部件

而所谓的激光增材制造技术，就是3D打印技术中的一种，采用这种激光增材制造技术制造的飞机机身整体加强框，与传统技术相比，有着高性能、低成本、快速试制的特点。生产周期只有采用传统技术制造的五分之一，同时在强度、寿命等各项指标上，与传统工艺技术部件相比更加优秀。
3D打印技术可助中国加快新一代飞机的研发，3D打印技术可节省时间和材料，研究人员能短期内轻易打印出组装样机所需的各种高端、精密的零部件。没有制模和其他复杂的传统工序，造样机的成本要低很多，科学家可以不断制造更多复制品用于试验。
来源：天工社

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