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【中國智能制造網(wǎng) 本站原創(chuàng)】錸單晶葉片可謂2017年下半年我國航空領(lǐng)域重要的收獲之一，而今年上半年該產(chǎn)業(yè)濃墨重彩的一筆無疑是國產(chǎn)大飛機C919的首飛成功。在這背后，3D打印鈦合金零部件發(fā)揮了重要作用。我國航空工業(yè)即將進入一個由技術(shù)創(chuàng)新與材料開發(fā)共同推進的大發(fā)展時期。
超級金屬開啟航空業(yè)新紀元 3D打印能為“有米之炊”
近日，我國航空業(yè)傳來一則重磅消息：成都某民營企業(yè)實現(xiàn)對稀有金屬錸的提純，成功制造出用于飛機發(fā)動機的單晶渦輪葉片，打破了此前美國的市場壟斷。一時間，有著“超級金屬”之稱的錸成為社會關(guān)注熱點。
這種儲量僅約2500噸的金屬是人類發(fā)現(xiàn)晚的天然元素，每克售價約為三百元，昂貴堪比白金，能耐3000多攝氏度的高溫。而飛機的核心部件——發(fā)動機的單晶葉片要接受高溫、高壓等惡劣環(huán)境條件的考驗，普通金屬難以勝任，擁有優(yōu)良物理特性的錸是一種理想材料。
其實，我國早在2010年就于陜西洛南發(fā)現(xiàn)了儲量位居第五的大型錸礦，只不過從發(fā)現(xiàn)資源到將其用于飛機制造，走過了長達七年的攻堅克難之路。此次國產(chǎn)單晶葉片的出爐，打破了國外的技術(shù)封鎖，補上了我國航空業(yè)的一塊重要短板。
錸單晶葉片可謂2017年下半年我國航空領(lǐng)域重要的收獲之一，而今年上半年該產(chǎn)業(yè)濃墨重彩的一筆無疑是國產(chǎn)大飛機C919的首飛成功。在這背后，3D打印鈦合金零部件發(fā)揮了重要作用。
當前，無論國內(nèi)還是國外，將金屬3D打印用于飛機制造都已成為一種趨勢。因為該技術(shù)往往可以縮短工期，提率，節(jié)省材料，減輕機身重量進而降低日后長期的運營成本。而3D打印這位“巧婦”也需有“好米”才能做出更好的“炊飯”。錸的成功提純?yōu)榇藥砹讼Ｍ?br />
鈦合金在航空航天工業(yè)有著舉足輕重的地位。它擁有耐高溫、耐腐蝕、強度高、密度低等優(yōu)點。C919正是因為使用3D打印鈦合金零件而降低了機身結(jié)構(gòu)重量，使飛機的使用壽命得以延長。但是鈦本身耐磨性較差，這一點又限制了其應(yīng)用范圍。為此，業(yè)界想到了用錸和鎳加入其中以彌補其不足。通過3D打印將錸基加入到鈦合金中，材料的工作溫度能達到2200攝氏度。
不過，要想實現(xiàn)這一點，需先制取以錸為主要成分的3D打印材料。如何把這種難以熔化的金屬變作供3D打印用的球形粉末曾困擾了業(yè)界多年。就在今年6月，重慶材料研究院有限公司取得重大進展，利用等離子球化技術(shù)實現(xiàn)了難熔金屬的球狀粉末化。如此一來，難熔金屬也能夠經(jīng)由3D打印機被制作成各種形狀了。該項技術(shù)為錸大規(guī)模參與航空工業(yè)敞開了大門。
技術(shù)與材料的雙重突破昭示著我國航空業(yè)的新紀元正徐徐開啟，意味著我國飛機制造產(chǎn)業(yè)對國外技術(shù)、產(chǎn)品與材料的依賴正逐步減少。不僅如此，“中國制造”正在逐步崛起，打破壟斷，改變世界航空業(yè)的整體格局。
C919只是一個開始，3D打印入局也才初顯成效，錸的加盟還大有潛力可挖?？梢灶A見，我國航空工業(yè)即將進入一個由技術(shù)創(chuàng)新與材料開發(fā)共同推進的大發(fā)展時期。對于“中國智造”將在天空中開辟怎樣的新航線，我們翹首以待。
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