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助力航空产业高速发展,高比重钨合金不可或缺

发布时间 | 2023-02-09 点击量 | 72427
航空产业代表着一个国家的经济、军事和科技水平,是一个国家综合国力、国防实力的重要标志。随着社会经济的快速发展和政策的大力支持,航空产业展现出越来越广阔的发展前景。

航空设备的机构设计和安全性能问题与所采用的材料物理化学和机械特性有着十分密切的关系,金属钨具有一系列优良物理、化学性能,可以满足航空所需材料性能的要求,以合金的形式被广泛应用。钨合金在航空领域中目前已经是不可或缺的关键材料。
钨合金在航空领域的应用
1.航空配重块。钨合金是航空配重件的理想材料。其密度很高,抗拉强度和硬度大,比重高,能显著升高航天器控制机制的灵敏度,同时可以确保其在高速飞转时保持良好平衡性。  

▲航空配重块烧结件(来源:升华三维)

2.钨合金可作发动机隔热材料。钨合金具有耐高温、耐磨、耐腐蚀、强韧性等优异性能,飞机发动机的温度高达2000多度,仅有钛钨钼合金才能承受这么高的温度。
3.钨合金可作陀螺仪的转子材料。陀螺转子采用钨合金能够确保其在高速转动的环境中延长使用寿命,是因为钨合金通过烧结工艺制造其精度可以达到极高,同时它具有耐磨损、耐高温等性能。
4.钨合金可作飞机刹车片。机在制动过程中产生的高温足以令其他金属融化并且变形但是钨合金材料因耐高温依然保持良好的强度,满足了飞机制动时产生的高温高压等特殊条件的需求。
5.钨合金可作减震器。钨合金减震器通过对发动机实施减振安装,改善了机载设备的环境条件,提高了设备的可靠性、安全性和使用寿命。
乘着航空业的东风,钨合金需求量顺势而上,迎来了一大波增长。然而钨作为典型的难熔金属材料,其优异的性能恰恰是它难以加工的痛点,导致加工成品容易出现变形、裂痕和夹心等缺陷。

PEP实现钨合金打印,助力航空事业发展

升华三维作为中国金属·陶瓷间接3D打印技术的开拓者和领航者,早在2019年便成功攻克了难熔金属钨材料的打印工艺,凭借自主创新的PEP技术实现了高比重钨材料的3D打印制备。
对于高比重钨合金,由于成分多样,性能差异大,熔点最高相差2400℃,且各元素饱和蒸气压不同,即使采用选区激光熔化技术(SLM)也无法保证各合金成分的可控性和精确性,而PEP技术利用“低温成形,高温成性”优势有效解决了这个问题。通过PEP技术打印的钨合金生坯,经过脱脂烧结后处理工艺,可获得高致密、性能好、精度高的成品件,且均能达到或超过传统工艺制备性能指标。

▲升华三维钨合金烧结件力学性能

在面对钨合金需求量不断增长的情况下,利用PEP技术进行3D打印可大量降低生产成本,并且在时间上可以实现更快的打样或生产,为钨合金的复杂结构设计、减重设计及加工制造钨合金在航空领域提供了一种高效率的新途径。

▲钨合金结构件样品来源:升华三维

如今,我国航空产业正处于快速发展的时期。作为具备成熟的工业级钨材料成型的间接3D打印解决方案及服务提供商,升华三维现已推出钨合金3D打印服务,致力于解决钨材传统制造技术的复杂结构零件加工制造问题,为我国航空事业的发展积极赋能,促进中国从制造大国向制造强国迈进。


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