金属3d打印技术在航空航天领域的应用
随着航空航天工业对轻量化、高性能和复杂结构零部件的需求日益增长,传统制造技术逐渐面临瓶颈。激光选区熔化(Selective Laser Melting, SLM)作为一种先进的金属增材制造技术,凭借其高精度、设计自由度和材料利用率等优势,正在成为航空航天领域颠覆性创新的核心驱动力。下面一起来看一下镭明激光金属3D打印在航空航天领域打印案例。
在航空航天领域,LiM-X260A打印的火焰筒框架整体为薄壁结构,薄壁处分布有大量气膜冷却孔,一体成形无疏松裂纹缺陷;同时,大大缩短加工周期,有效控制变形量。

火焰筒框架
打印设备:LiM-X260A
单件尺寸:208mmx208mmx247mm
打印时间:75h
打印材料:高温合金 GH4169
闭式叶轮是流体机械(如离心泵、压缩机)中的核心部件,由前轮盘、后轮盖及中间叶片共同构成封闭流道,叶片多为三维曲面设计,传统工艺制造难度大,使用LiM-X260A设备一体成形,无需分体制造与焊接,避免焊缝缺陷,提升结构完整性和疲劳寿命。叶轮角度过度平缓,范围为0°~25°,应用小角度策略成功实现打印,充分体现了镭明激光在无支撑打印方面的工艺技术能力。

闭式叶轮
打印设备:LiM-X260A
单件尺寸:116mmx116mmx30mm
打印时间:72h
打印材料:铝合金 AISi10Mg
LiM-X260A直接成形钛合金(TC4)中心筒,内部流道及空腔结构可依据技术要求灵活优化调整,省去开模时间与成本,有效缩短生产周期,提高生产研发效率。

中心筒
打印设备:LiM-X260A
单件尺寸:249mmx249mmx92mm
打印时间:62h
打印材料:钛合金 TC4
推力室是火箭发动机的核心,通过燃烧推进剂产生高温高压气体,并利用喷管将其加速喷出,从而生成推动飞行器前进的反作用力,这就要求推力室能够承受极端高温、高压运行环境。同时,推力室设计结构复杂、制造难度大、制造周期长,对其制造工艺提出严格要求。
采用金属3D打印技术可大大简化推力室制造过程,LiM-X260E一体成形纯铜(T2)推力室,相比传统工艺有效降低后续组装成本,显著缩短研发周期。纯铜的高导热性可快速分散热应力,降低热裂纹风险,尤其适配瞬态工况需求。

推力室:
打印设备:LiM-X260E
单件尺寸:149mmx150mmx200mm
打印时间:96h
打印材料:纯铜 T2
LiM-X260E打印的纯铜散热翅片结构表面光滑,翅片厚度0.5mm-1mm渐变设计,比表面积大,结合纯铜的优异导热性能,能够快速将热量从热源传递到翅片表面,散热性能优异。

散热翅片结构
打印设备:LiM-X260E
单件尺寸:48mmx48mmx50mm
打印时间:15h
打印材料:纯铜 T2
镭明激光创造性地融合激光选区熔化与激光熔覆技术,成功制备多材料推力室,该零件精细结构多,具有复杂流道及薄壁结构。首先以LiM-X260A完成铜合金(CuCrZr)基体成形,再通过熔覆工艺在外表面添加高温合金(GH4169)强化层,达到表面改性目的,兼顾结构强度与表面性能。

多材料推力室
打印设备:LiM-X260A
单件尺寸:200mmx200mmx300mm
打印时间:13天
打印材料:铜合金 CuCrZr+高温合金 GH4169