来源:滚动播报
(来源:中国航空报)
吴缇萦
你是否在街边夜市看到过五彩斑斓、结构精巧的3D打印小玩具?这些让孩子挪不开眼的“小物件”,让增材制造成了大众熟知的“酷科技”。但少有人知道,这项技术早已“藏”进国产大飞机的“骨架”里:在中航西飞模具锻铸厂增材制造单元,4台金属粉末增材制造设备正在高效运转,用“逐层堆叠”的方式,为航空装备打印关键零件。
从“减材”到“增材”航空制造成本减法
走进增材制造单元,这里有着独特的“科技感”——没有传统机床的轰鸣,没有飞溅的金属碎屑,只有四台两米多高的设备稳定运转,操作屏上跳动的氧含量、气流量及剩余粉量等数据,实时监控着每一项关键参数,构成了航空制造独有的“数字韵律”。
“很多人觉得3D打印只能做‘小玩意儿’,但在航空领域,我们的打印件可是要‘挑大梁’的。”现场负责人指着正在打印的送粉设备介绍道,“比如我们生产的飞机承力构件,用传统铣削工艺不仅毛坯采购困难,制造周期长,材料利用率还很低;结合增材制造,有效缩短生产周期,材料利用率可提高数倍以上。”
这样的“降本增效”,源于增材制造“无模成形”的核心优势:传统机加工艺需切削、打磨,每一步都伴随材料浪费;增材制造则像“金属积木”,按设计模型逐层堆叠,直接生长出复杂结构。目前,增材单元已成功攻克了多种零件的生产技术难题,为生产管理降本增效做出突出贡献。
“博士+工匠”老经验碰撞新科技
增材制造单元最先进的不是设备,而是“博士+工匠”的创新团队模式——来自冶金技术室的材料学博士与来自模具锻铸厂的工匠技师合作,把实验室搬到车间,把论文写在零件上。
“博士负责‘为什么’,工匠解决‘怎么做’。”负责人举例:在生产滑轮架的过程中博士和工艺人员通过理论分析零件结构及激光直接沉积成形过程中热量及变形分布情况,确认打印方案可行性;技能专家则联合现场操作人员开展多次研讨分析,聚焦实操中繁琐的装夹问题,依据滑轮架零件结构特征设计专用工装数模,借助工装中的避让槽实现快速装夹。
这种“技术+技能”的融合,让团队能一次又一次地啃下“硬骨头”,今年团队再接再厉,又将向新的技术难点发起攻关。“如今,工匠师傅也能看懂分析报告,博士们也能上手协助装夹了。”现场值班的李师傅笑着说。
老厂房的“智造日常”自动化里的“稳”与“快”
不同于新建智能车间的“高大上”,增材制造单元的自动化藏在“接地气”的细节里:粉末回收系统精确控制送粉速率、清粉机快速高效完成清粉操作、操作屏实时监控氧含量……“虽然厂房是老厂房,但生产线比年轻人还‘自觉’”。现场操作工程师说,自动化生产大部分时候只需一人监控参数,一人处理异常,主要的生产工作则交给设备和程序。自动化不仅提升效率,更保障稳定性。相比于手工操作对生产人员技术水平的高度依赖,自动化生产的每台设备的工艺参数都提前设定好,换人、换班都不影响质量。
如今,增材制造单元致力在老厂房里闯出智能制造的新可能,团队以数据驱动为抓手,聚焦型号攻关——用工艺参数数据库打通设计、打印、后处理全流程,让每道工序都有“数字支撑”。当自动化设备与“博士+工匠”的经验深度融合,增材制造将从“辅助工具”升级为航空制造的“核心利器”。从经验摸索到数据赋能,从传统厂房到智造突破,模具锻铸厂正用技术创新,在老厂房里为航空制造“突围”探路。