中国航天科工三院增材中心首次批量完成高温合金外套螺母打印并交付



 

近日,中国航天科工三院增材制造中心首次批量打印高温合金外套螺母210件,已成功交付,后续100余件正在进行无损检测。高温合金外套螺母批量打印,表明增材制造中心推动3D打印在产品上的应用取得了标志性进展。

高温合金外套螺母是某型号前设备舱内零件,由于结构特性,该零件采用机加工最大难度在于环形槽加工,需采用Φ2球头进行加工,加工效率低、刀具易折断,不利于批量生产;其次普通Φ2刀具长度一般仅为5mm,加工9mm深长度需定制专用刀具加工;加工过程中排屑困难,导致刀具易折断。因此,对高温合金外套螺母展开工艺方案制定,采用激光选区熔化成形与传统机加工艺相结合。

激光选区熔化成形外套螺母,首先对模型进行处理,环形槽及内螺纹直接打印到位,外螺纹采取后续加工;增加机加卡头,为降低材料消耗,卡头采用2mm壁厚圆筒,中间加“#”型筋结构。采用激光选区熔化成形与机械加工方案相结合,210件产品总打印时间约252小时,单个产品平均打印时间仅约为1.2小时,单个产品后续机加约1小时,而采用纯机械加工方案单个产品约4个小时。该方案不仅能保证外套螺母成形和尺寸精度,而且减少了机加工序及关键设备占用率,缩短生产周期约50%,避免了刀具的损耗,降低了生产成本。

高温合金外套螺母产品批量打印完成并顺利交付,充分体现了3D打印技术在产品研制以及批量生产过程中的重要应用。后续增材制造中心继续与设计人员积极开展技术交流与协调,促使多产品在3D打印领域的尝试和探索,推动先进工艺技术在新型产品的应用。

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