增材制造技术在航空发动机领域的应用

增材制造技术在航空发动机领域的应用

增材制造（Additive Manufacturing，简称AM），通常也被称为3D打印，是一种制造技术。增材制造的核心概念是通过逐层堆叠或添加材料，逐渐构建三维物体，这一过程的核心思想可以简化为“增加而非去除”。最早的金属3D打印专利是DMLS（直接金属激光烧结），由德国EOS在1990年代获得。从那时起，工业制造业便在悄无声息之间走进了一个新的纪元，而当3D打印技术发展到已经能够制造完成零件开始，第一个受益于这项工艺的行业无疑是航空航天领域。

制造业是航空航天业的一大挑战。高速、长续航能力、安全高效低成本运行等苛刻服役条件对飞行器结构设计、材料和制造提出了更高要求。轻量化、整体化、长寿命、高可靠性、结构功能一体化以及低成本运行成为结构设计、材料应用和制造技术共同面临的严峻挑战，为了降低成本并克服传统制造挑战，许多航空航天公司正在从传统制造工艺转向增材制造。毋庸置疑，增材制造正在改变航空航天业，航空航天市场的增材制造预计将以22.17% 的复合年增长率(CAGR)增长，到 2026 年将达到 67.5 亿美元。

激光增材制造技术在航空航天领域应用拥有着突出的优势

①可实现重大装备结构设计的变革，采用 “设计—制造”融合、快速研制新模式，从而制造出一些过去无法实现的功能结构：如最合理的应力分布结构和复杂内流道结构从而实现最理想的温度控制、振动频率调控等，提高设备可靠性。

②可实现大/超大型构件或结构系统、复杂/超复杂构件或结构系统、多品种小批量个性化产品的低成本快速制造，摆脱了极其耗时的工业模具制造环节，大大缩短新产品研制周期，降低研制成本，大大加快“设计—验证”迭代循环，提高生产效率。

③可实现高性能非平衡材料、高活性难熔难加工材料、性能梯度材料、高性能多尺度复合材料、新材料/超材料、创造超常结构材料的制备与复杂结构制造，制造同一零件不同部位的不同技术需求的结构等。

④可实现异质材料的高性能结合，在传统铸锻或机械加工零件上任意“生长”性能可靠的新结构，给设计者和制造商提供了高效低成本的制造策略选择。

金属增材制造技术，为航空航天等高端重大装备中钛合金、高温合金、超高强度钢等高性能大型难加工金属构件的制造提供一条快速、柔性、低成本、高性能、短周期的技术新途径，成为了航空航天领域新的“宠儿”。

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为推动航空发动机和燃气轮机行业发展，2024涡轮技术博览会将于5月30-31日在中国·上海召开。本次博览会涵盖了先进涡轮动力、材料、多学科、研发、仿真、应用、能源发电等板块，大会分为第六届涡轮技术主论坛，先进航空动力、 燃气轮机、先进陶瓷基材料、燃气轮机运维与检修、 航空燃机动力部件、高温合金等六大分论坛。围绕中小型航空发动机、燃气轮机市场应用需求、航空发动机数字仿真、陶瓷基复合材料、燃气轮机先进燃烧技术、掺氢/纯氢燃气轮机、重型燃机热端部件修复、增材制造工艺、高温合金、重型燃气轮机关键部件、金属3D打印等热门话题展开深入讨论。来自涡轮技术领域、航空公司、整机商、各个电厂、全国各大院校、科研中心等20000+位嘉宾将莅临大会现场。

我们将目光深入航空发动机内部结构轮廓，以深析的态度了解组成件的制造和构成，包括但不限于增材制造技术。

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