Application aérospatiale Titane: Recherche sur la technologie de fabrication additive de dépôt laser pour les produits de roulements de grandes clés du véhicule de lancement

La fabrication additive (AM), également connue sous le nom de technologie d'impression 3D, est une technologie de fabrication numérique haut de gamme qui s'est développée rapidement ces dernières années. La fabrication additive basée sur des données de conception de CAO tridimensionnelles, l'utilisation de la couche de matériaux discrètes par couche pour fabriquer des pièces solides, est un processus de fabrication d'accumulation de matériaux "de haut en bas» et la fabrication traditionnelle de réduction des matériaux (comme l'usinage, le broyage chimique et d'autres Méthodes d'élimination des matériaux) et la fabrication de matériaux égaux (moulage, empreinte et autres méthodes de contrôle des moisissures) a une différence essentielle. La technologie de fabrication additive présente les avantages d'une production rapide de produits de structure complexe, une utilisation efficace des matières premières, une optimisation élevée de la structure des produits et une adaptation à la production personnalisée de petits lots. Ces dernières années, avec le développement de plus en plus mature de la technologie de fabrication additive, elle a été de plus en plus appliquée dans le domaine de la fabrication aérospatiale au pays et à l'étranger, offrant une nouvelle façon de réaliser une fabrication agile, flexible et une formation proche de produits structurels complexes.

Les principaux produits porteurs du corps du véhicule de lancement de la Chine sont traditionnellement produits par Forging Machine. Le support de groupage de l'étape centrale d'un certain modèle de porteuse est utilisé pour transférer la poussée du booster vers la structure centrale. Les dimensions du produit sont de 1300 mm × 630 mm × 350 mm, et le corps principal est une structure trapézoïde inversée de la plaque murale incurvée + joint porteuse. L'épaisseur de paroi la plus fine de la structure est de 5 mm et l'épaisseur maximale de la paroi est de 60 mm. Le produit a une grande taille, une structure complexe et une grande différence d'épaisseur de paroi, et la charge maximale d'une seule pièce à l'état de travail est supérieure à 200 T, ce qui est un produit de palier de clé typique d'une grande taille et d'une structure complexe à haute charge. Ce produit était formé par une machine à forgeage en acier, forgeant une masse vide d'environ 3000 kg, la masse du corps après traitement est d'environ 110 kg, le taux d'utilisation des matériaux est inférieur à 4% et le déchet de ressources est grave.

Le fil de titane de l'alliage en alliage en titane a les caractéristiques d'une faible densité, d'une résistance spécifique élevée, d'une température élevée et d'une excellente résistance à la corrosion, etc., et est largement utilisée dans l'aviation, l'aérospatiale et d'autres champs. Grâce à la combinaison de l'application de matériaux en alliage en titane 6AL4V ELI et de la technologie de fabrication additive, le but de la réduction du poids du produit et de la fabrication rapide peut être obtenu, améliorant davantage la capacité de charge et l'efficacité, tout en surmontant les lacunes du mode "Forging + Machine Plus" de processus complexe et cycle long, et améliorer l'utilisation des matériaux et réduire les déchets de ressources.

After optimized design, the raw material of the product is changed to TC11 (Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si) titanium alloy material, the material density is less than 60% of the raw steel material density, and the La masse théorique d'un seul produit peut être réduite à 60 kg, et le poids est réduit de 45,4%. Cette optimisation structurelle devrait atteindre une augmentation de près de 200 kg dans la capacité de charge du véhicule de lancement Leo, et l'effet d'application est remarquable.

Compte tenu du processus de fabrication du roulement de tracture en alliage en alliage en titane basé sur la technologie de fabrication additive, cet article expose la sélection et la conception du processus de méthode de processus, et analyse et valide les liens clés du processus de développement.