激光增材制造技术在航空航天领域的应用与发展

激光增材制造技术在航空航天领域的应用与发展

党辉

西安爱生技术集团有限公司  陕西省西安市  710065

摘要：随着我国当前科技水平的不断提高，航空航天领域得到了蓬勃性的进步，其中激光增材制造技术得到了广泛性的利用，不仅可以满足资源配置要求，还有助于符合现代化航空航天行业的发展现状，使航空航天领域能够获得蓬勃的发展。因此在实际工作中需要加强对激光增材制造技术的科学研究，推动航空航天领域的稳定。

关键词：激光增材制造技术；航空航天；应用

在近几年来增材制造机构在全球范围内获得了蓬勃性的进步，发展激光增材制造技术已经成为世界各个国家产业革命的重要基础，伴随着先进的机制，能够提高行业的发展水平，在技术模式实施的过程中，能够具备轻量化和一体化的优势，全面的保证材料本身的利用率，同时也可以符合实际工作需求，具有较高的附加值。因此在实际工作中需要加强对这一方案的科学使用，为我国航空航天领域的发展提供重要的基础。

一、激光增材制造技术的概述

（一）原理

在当前航空航天领域中融入激光增材制造技术时需要加强对技术方案的深入性分析，逐渐地优化当前的工作方案，为后续工作的顺利进行提供重要的基础。激光增材制造技术是当前航空航天领域中产业化中高性能的金属构件增材制造技术，以激光高能束为主要的热源。合金粉末为主要的原料，通过高功能高功率的快速凝固，技术直接从以往数字模型进一步的融入到大型复杂金属结构中，完成有效的加工以及制造。在技术实际实施的过程中能够具备高性能和数字化的优势，有效地提高了整体的运用效果，并且已经成为新时期下高性能材料技术和先进制造技术了，在工业和国防重大设备制造过程中的发展潜力非常巨大，能够直接实现金属零件的制造以及修复，在世界范围内得到了广泛的关注[1]。通过激光熔化沉积的方式直接制造出高性能的大型金属构件实物以此来优化当前的工作模式。在技术实施的过程中，以数字模型为主要的基础，配合了计算机辅助设计和材料加工模块，搭建综合性的技术方案之后，再配合着软件和数控系统将专用材料逐层堆积到具体的技术中。在激光增材制造基础实施的过程中，按照材料的不同分为金属增材制造和非金属增材制造，之后再按照热源的不同分为超声波和电子等相关的形式。在技术模式具体实施的过程中，需要根据激光增材制造技术的运用要点来完成当前的制造任务，充分地发挥其在航空航天领域中的重要应用价值，从而为行业的发展提供重要的支持。

（二）优势

在这一技术模式实施的过程中能够通过激光对原位冶金和快速凝固高性能金属材料进行制备，满足一体化制造的优势。在技术实施的过程中，零部件组织结构通过一致性的调整，符合致密度较高和综合力学特征，零件可以通过反复的无热损伤来进行有效的修复。在实际工作中可以配套相对应的基础设施来进行模具的锻造之后再配合着机械加工余量来提高材料本身利用率，具备中期短和成本降低的优势。在实际加工的过程中，能够根据柔性基础对构件结构进行快速的响应，并且可以打破在以往技术模式实施中所存在的问题，整体的应用优势较为突出。在激光使用的过程中能够形成高能束的能量密度，有效地提高了整体的使用效果，并且也可以完成复杂零部件的直接制造任务。另外也可以根据产品构件的性能和工作条件灵活地调控激光等高能束之后再完成材料的化学成分组织构建，从而使高性能金属材料的运用效果能够得到全面的提高。在实际制造的过程中，对结构尺寸并不是那么敏感，可以将设计和制造相互融合研究新模式，并且转变在实际知道中的思想束缚，实现功能结构的有效调整和优化，从而充分地发挥这一技术模式本身的应用优势。

二、激光增材制造在航空航天领域中的应用

（一）结构设计的变革

在当前航空航天领域中融入激光增材制造技术时，需要实现结构设计模式的有效变革，逐渐地优化当前的工作方案，从而为后续的产品应用提供重要的基础。在实际工作中需要考虑航空航天产品对高速和长续航能力的相关要求，并且还需要使整体的制造朝着轻量化的方向而不断的发展，创新当前的结构设计模式，实现制造技术的全面创新以及发展。在实际制造的过程中，需要充分地利用激光增材制造技术本身的利用优势来创新航空航天领域的发展模式，将设计和制造相互的融合研究出新的工作体系，搭建新的功能结构[2]。在实际制造过程中需要合理地进行应力的分布，并且还需要通过复杂内流道结构来完成温度的控制以及振动频率的调控等等，使设备运行能够具备较强的可靠性，另外还需要根据结构的优化思路，在保证性能前提下减轻金属构件的质量突破在以往制造过程中的局限之处，全面的提高材料本身的利用率，以此来减少对金属材料本身的需求量。在后续工作中也可以根据复杂和超复杂的构件实现不同品种的小批量生产，满足个性化产品制造要求，摆脱在以往工作中耗时较高的不足，并且还要缩短产品的生产周期，实现设计和制造过程的有效循环，从而使整体工作效率能够得到全面的提高。在实际工作中需要根据高性能非平衡材料来完成日常的加工，并且搭建高性能多尺度的复合材料，尤其是在负债结构制造过程中，需要根据不同的技术要求和结构特点来完成日常的制造，实现高性能的结合，以此来优化当前的结构模式，从而为后续制造工作提供重要的基础。在技术实施的过程中，需要加强对整个制造过程的深入性分析，优化当前的工作方案，逐渐的调整现有的工作模式，从而使整体工作效率能够得到全面提高。

（二）创新技术应用模式

在当前激光增材制造技术实施的过程中，需要根据航空航天的发展现状来优化当前的技术实施方案，并且还需要根据航空航天领域的发展特点来进行有效的制造，逐渐的改进当前的工作模式，从而使整体性能能够得到充分地突出。在实际工作中要进行的是不锈钢和高温合金的有效利用，并且还需要考虑整体的强度问题，做好零部件的修复，为后续使用提供重要的基础。另外还需要在应用过程中形成具有复杂冷却通道的铜合金材料，断口逐渐的扩展整体的运用模式，与此同时还需要配合着3D打印技术来替换专用的零部件，精细化地完成当前的制造任务，避免对材料后续的使用造成一定的影响[3]。在技术使用的过程中，需要根据激光增材制造成套工艺的关键技术模式来进行有效地开发，并且还需要配合着激光增材制造技术来完成航空专用钛合金材料的有效构建，建立完善的工艺模式，以此来提高整体的制造效果。在实际工作中也要完善当前的质量管理标准，做好整个制造过程的全面监督以及管理，防范各种矛盾问题的发生，为技术模式的创新奠定坚实的保障，解决在以往制造中所产生的问题，之后获得一系列的突破以及发展。在技术实施的过程中需要考虑成套设备以及过程控制中的稳定性因素，适当的借鉴国外发达国家先进的生产经验，逐渐的改进当前的制造模式，为航空航天领域的稳定发展提供重要的基础。

结束语

在当前航天航空领域中融入激光增材制造技术的优势较为突出，能够转变在以往制造中所产生的问题，使整个制造过程能够朝着精细化的趋势而不断的发展。因此在实际工作中需要加强对激光增材制造技术的深入性研究，并且还需要根据制造成本和制造周期构建更加成熟的制造模式，为航空航天领域的发展提供重要的基础，保证激光增材制造技术的深入性发展。

参考文献

[1]何建斌，许燕，周建平，等.金属增材制造技术的研究进展[J].机床与液压，2020,48(2):171-175.

[2]刘业胜，韩品连，胡寿丰，等.金属材料激光增材制造技术及在航空发动机上的应用[J].航空制造技术，2019,57(10)：62-67.

[3]卢秉恒.增材制造技术——现状与未来[J].中国机械工程，2020,31(1):19-23.