以机匣为例，体验空天零部件研制全套增材制造解决方案

金属增材制造技术在生产航空航天复杂结构、高性能的大尺寸零部件时具有先天优势。航空航天设计师基于增材制造工艺原理，可以实现空天零部件专用材料设计，零件典型结构、复杂结构的集成优化设计，满足空天零部件的轻量化减重需求、耐高温高压等工况的要求，并在保证零件质量性能的同时实现零件快速研制和验证。而整个研制过程定义了新的工艺路线，甚至驱动产生了新的装备。铂力特协助客户研制一款新产品时，能够从优化设计、原材料开发、装备开发、定制化产品方案设计、检验检测等方面，为客户提供全套解决方案。

▲ 铂力特中介机匣展品

以铂力特在2023 TCT 亚洲展首次发布的航空发动机中介机匣为例。中国航发涡轮院和西北工业大学联合开展中介机匣拓扑优化设计，铂力特的产品和优化团队提供增材制造工艺支撑，并最终完成产品工艺实施。中介机匣是航空发动机中重要的承力框架，作为发动机与飞机的连接承力支点，将推力传递至飞机，并将风扇后的气流分配到内、外涵道，对发动机的安全、性能有直接影响。

研制材料

在专用材料方面，铂力特根据零件的实际服役条件，选用了钛合金BLT-TA15材料。TA15具有高强度、良好的耐腐蚀性和优异的综合性能，是航空航天领域中应用最广泛的钛合金之一。铂力特针对TA15进行工艺优化，BLT-TA15解决了该材料成形易开裂的问题，可以在高温高压的环境下长期使用，与高温合金相比，可以在保证中介机匣高性能的同时，实现零件的显著减重。

方案策划

中介机匣外形尺寸为1349mm×1357mm×328mm，具有尺寸大、结构复杂、壁薄的结构特点,制造难度非同一般。传统的制造方法是将复杂结构分解为十几个甚至几十个较为简单的结构件进行制造,再利用焊接或铆接等方式连接成整体结构，或者采用铸造工艺进行制造生产。由此制造的中介机匣结构钢性较低,大量焊缝和铆钉增加了结构重量,制造过程质量控制难度大而且复杂,制造周期长。铂力特对零件进行优化设计，将内外四层及支板结构一体化设计，机匣壁面贴附自成形加强筋结构,不仅能减轻结构重量,还可以显著提高结构刚性,简化加工装配过程。

▲铂力特增材制造装备

铂力特于2023 TCT亚洲展上首次面向市场发布的BLT-S1500装备主要用于一体成形机匣、圆转方、喷管等大尺寸回转体类零部件。BLT-S1500的成形尺寸为1500mm×1500mm×1200mm（W×D×H），满足常见的机匣、圆转方、喷管等零件的一体化成形需求。BLT-S1500配置26个激光器，在光学一致性、拼接精度和拼接稳定性的保持、流场方案和镜头保护方案等方面均进行了优化，在缩短生产周期的同时，保证机匣薄壁、点阵以及其他复杂结构的质量精度要求，最终成形零件壁厚仅2mm，零件质量性能顺利通过客户验证。

金属增材制造技术提高了空天零部件设计自由度和产品研制迭代速度。然而，基于增材制造工艺原理设计空天零部件仍处在一个初级阶段。铂力特表示，将不断进行技术创新，从为金属增材制造而生的设计、材料、装备、工艺路线、高效生产方案等方面为空天领域客户提供全套解决方案，帮助更多客户实现空天零部件的重新构型设计与批量生产。

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（来源3D科学谷）

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