淺析2016年我國3D打印技術七大成果(3)
鉑力特打造中國首個3D打印核燃料元件
年初,西安鉑力特激光成形技術有限公司(以下簡稱“鉑力特”)自主研發的SLM系列設備BLT-S300,為中核北方核燃料元件有限公司(以下簡稱:“二零二廠”)3D打印 CAP1400自主化燃料原型組件下管座(核燃料元件)順利下線,國內首次實現了3D打印核燃料元件(CAP1400下管座)的技術應用。為3D打印技術應用于核燃料元件制造開發領域奠定了基礎。這是鉑力特BLT-S300設備首次在客戶手中完成3D打印產品,更是國內首次實現3D打印核燃料元件。BLT-S300完美首秀,得到二零二廠的一致認可。在核燃料元件產品日益“多元化”的今天,鉑力特BLT-S300通過金屬3D打印技術快速、精密成形的制造方式,向中國核工業闡釋著3D打印與核燃料元件制造、與智能制造融合。
核燃料元件制造是集設計與加工于一體的高端精密制造,結構復雜,需多種工序交叉作業加工才能完成 。3D打印技術,自提出以來就定位于精密制造,能直接利用計算機圖形數據生成任意形狀的零件。BLT-S300采用選擇性激光熔化(SLM)技術,通過逐層熔化金屬粉末的制造方式,完成傳統機械加工無法制造的復雜金屬結構零件,制備的成形產品擁有致密性好、尺寸精度高的特點。同時金屬3D打印快速制造的技術特點,能夠縮減產品開發周期,降低設計與制造成本,快速、高性能的實現核燃料元件開發與制備。
目前中核北方核燃料元件有限公司使用的3D設備為SLM-S300激光成型設備,在鋪粉精密成型方面具有很大優勢,目前設備正處于預驗收階段,該階段將對設備成形質量進行檢測,后續將進行星形架、格架及測高儀零部件等各種復雜零件的3D打印技術的應用。在制備產品性能經過驗收合格后,BLT-S300將為二零二廠3D打印各種復雜零件建造提供重要的裝備支持。求新創新,二零二廠讓3D打印技術在核燃料元件制造提供更多可能性,鉑力特用3D打印精密成形設備為二零二廠提供更多技術服務,精誠合作攜手為中國的核工業共創輝煌。
我國航空航天3D打印獲“新成就”
近日,中國航天科技集團公司一院211廠利用激光同步送粉3D打印技術成功實現了長征五號火箭鈦合金芯級捆綁支座試驗件的快速研制,這是激光同步送粉3D打印技術首次在大型主承力部段關鍵構件上應用。該產品的試制成功對拓展3D打印技術在箭體結構制造領域的應用、豐富大型難加工金屬結構件研制技術手段具有重要意義。
據悉,捆綁支座為運載火箭主承力構件,綜合力學性能要求高,目前主要采用加工性能較好的高強鋼,通過鍛造再機加的方式成形。但這一加工方式存在材料去除量大、加工周期長等問題。面對新型號減重的迫切需求,該廠提出采用具有更高比強度的鈦合金材料,利用激光同步送粉3D打印工藝,實現捆綁支座的整體成形。經過系統工藝研究,該廠試制的產品順利通過了成分、組織性能、表面質量及內部質量等各類檢測,整體綜合性能達到鍛件水平,且較原設計減重30%。
激光同步送粉3D打印技術,不僅實現了難加工金屬材料的快速成形,同時還為箭體主承力部段的輕量化結構設計與制造,提供了強有力的技術支撐。
航天科工三院306所增材制造實現新突破
近日,中國航天科工三院306所技術人員成功突破TA15和Ti2AlNb異種鈦合金材料梯度過渡復合技術,其采用激光3D打印試制出的具有大溫度梯度一體化鈦合金結構進氣道試驗件順利通過了力熱聯合試驗。
該技術成功融合了激光3D打印與梯度結構復合制造兩種工藝,解決了傳統連接方式(如法蘭連接、焊接等工藝方法)帶來的增重、密封性差和結構件整體強度剛度低等問題,為具有溫度梯度結構的開發設計與制造開辟了新的研制途徑;同時,開創了一種異種材料間非傳統連接的制造模式,實現了結構功能一體化零部件的設計與制造。
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