我國首創3D打印葉片技術，航發性能有望提升，已嚴禁對外出口
發布時間：
2023-01-11 12:37
上個世紀40年代中后期開始，各國都在進行噴氣式發動機的研發工作。美國、蘇聯和英國成為了該領域的佼佼者。截至到目前為止，上述三國一共研發了近20多款類型渦扇發動機，包括為戰斗機研發的小涵道比渦扇發動機和運輸機、客機研發的大涵道比渦扇發動機。目前，我國開始在航空發動機領域開始發力，WS-10B和WS-13E這兩款小涵道比渦扇發動機的相繼問世就是最好的證明，而且為五代隱形戰斗機配套研發的WS-15發動機也正處于最后的研發階段，預計會在2022年左右正式裝機進行首飛測試。之所以可以在航空發動機領域獲得如此大的進步，最關鍵的還是單晶葉片技術上的突破。
對于航空發動機來說，其最關鍵的部件應該就是內部的風扇葉片。發動機如果想要實現推力的增加，最直接的辦法就是提高發動機進氣口的溫度，而隨著溫度的提升，風扇組成的單晶葉片就需要承受巨大的溫度和壓力。據航空專家介紹，直徑只有10厘米長度不到的單晶葉片在工作過程中就需要承受超過10噸的壓力和1000多攝氏度的溫度，這也就非?？简瀱尉~片的穩定性和可靠性。其實，單晶葉片并不是一個整體，其表面和內部都有大量的復雜的氣流通道口，在高溫環境下除了葉片材料需要抗住高溫熔點以外，葉片在引入外界低溫氣流之后會形成一層低溫氣膜，來應對高溫考驗。
而目前單晶葉片制造工業是采用的是失蠟法鑄造，即使用蜂蠟構成葉片的零件外形，然后再使用耐火材料填充空隙構成外部模型，最后將高溫液態金屬從模型的縫隙處倒入內部，等到蜂蠟融化流出，零件徹底冷卻之后就成為了可以使用的單晶葉片。不過采用這種傳統工藝制造的葉片存在產量低和成品率低的缺點，即使是全球航空工業技術最先進的英國勞斯萊斯公司也僅僅只能保證每周生產2臺EJ-200渦扇發動機，一方面是因為需求量決定生產速度，另一方面則是因為單晶葉片的良品率差和產量低的缺點限制了發動機的整裝工作。但是這個問題也慢慢已經開始被工程師所改變，目前我國我首創的3D打印葉片技術將會實現單晶葉片的革命性突破。
雖然3D打印技術目前已經是非?；鸬募夹g，開始慢慢在各大領域使用，與以往的制造工業不同，使用者只需要在電腦內部完成產品的全部設計工作，然后再輸入相關參數之后，就可以在短時間內得到自己想要的產品。按照其使用原料來說，非常適合制造單晶葉片這種非常復雜的零件?？善湓诤娇展I領域的試驗并不廣泛，美國航發巨頭通用電氣公司曾表示，3D打印技術并不適合在航空發動機方面的制造，因為使用這種技術造出來的零件存在強度低和質量差的缺點，而且因為成本較高的因素并不適合大規模使用。
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