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超级金属航空业新 3D打印能为“有米之炊

超级金属航空业新 3D打印能为“有米之炊  铼单晶叶片可谓2017年下半年我国航空领域最重要的收获之一,而今年上半年该产业最浓墨重彩的一笔无疑是国产大飞机C919的首飞成功…

原标题:超级金属航空业新 3D打印能为“有米之炊

  铼单晶叶片可谓2017年下半年我国航空领域最重要的收获之一,而今年上半年该产业最浓墨重彩的一笔无疑是国产大飞机C919的首飞成功。在这背后,3D打印钛合金零部件发挥了重要作用。我国航空工业即将进入一个由技术创新与材料开发共同推进的大发展时期。

  近日,我国航空业传来一则重磅消息:成都某民营企业实现对稀有金属铼的提纯,成功制造出用于飞机发动机的单晶涡轮叶片,打破了此前美国的市场垄断。一时间,有着“超级金属”之称的铼成为社会关注热点。

  这种全球储量仅约2500吨的金属是人类发现最晚的天然元素,每克售价约为三百元,昂贵堪比白金,能耐3000多摄氏度的高温。而飞机的核心部件——发动机的单晶叶片要接受高温、高压等恶劣条件的,普通金属难以胜任,拥有优良物理特性的铼是一种理想材料。

  其实,我国早在2010年就于陕西洛南发现了储量位居全球第五的大型铼矿,只不过从发现资源到将其用于飞机制造,走过了长达七年的攻坚克难之。此次国产单晶叶片的出炉,打破了国外的技术,补上了我国航空业的一块重要短板。

  铼单晶叶片可谓2017年下半年我国航空领域最重要的收获之一,而今年上半年该产业最浓墨重彩的一笔无疑是国产大飞机C919的首飞成功。在这背后,3D打印钛合金零部件发挥了重要作用。

  当前,无论国内还是国外,将金属3D打印用于飞机制造都已成为一种趋势。因为该技术往往可以缩短工期,提高效率,节省材料,减轻机身重量进而降低日后长期的运营成本。而3D打印这位“巧妇”也需有“好米”才能做出更好的“炊饭”。铼的成功提纯为此带来了希望。

  钛合金在航空航天工业有着举足轻重的地位。它拥有耐高温、耐腐蚀、强度高、密度低等优点。C919正是因为使用3D打印钛合金零件而降低了机身结构重量,使飞机的使用寿命得以延长。但是钛本身耐磨性较差,这一点又了其应用范围。为此,业界想到了用铼和镍加入其中以弥补其不足。通过3D打印将铼基加入到钛合金中,材料的工作温度能达到2200摄氏度。

  不过,要想实现这一点,需先制取以铼为主要成分的3D打印材料。如何把这种难以熔化的金属变作供3D打印用的球形粉末曾困扰了业界多年。就在今年6月,重庆材料研究院有限公司取得重大进展,利用等离子球化技术实现了难熔金属的球状粉末化。如此一来,难熔金属也能够经由3D打印机被制作成各种形状了。该项技术为铼大规模参与航空工业敞开了大门。

  技术与材料的双重突破着我国航空业的新正徐徐,意味着我国飞机制造产业对国外技术、产品与材料的依赖正逐步减少。不仅如此,“中国制造”正在逐步崛起,打破垄断,改变世界航空业的整体格局。

  C919只是一个开始,3D打印入局也才初显成效,铼的加盟还大有潜力可挖。可以预见,我国航空工业即将进入一个由技术创新与材料开发共同推进的大发展时期。对于“中国智造”将在天空中开辟怎样的新航线,我们翘首以待。

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