3D打印技術參考注意到,回收鈦合金制造的優質粉末在航空3D打印應用中取得最新進展,從事防務與安全事務的英國公司QinetiQ和當地增材制造解決方案提供商AMS共同合作,將回收鈦3D打印的結構部件安裝在A109S直升機上成功進行了飛行測試。
該部件是飛機氣動數據桿的一個鉸鏈。AMS公司使用從一架退役飛機上回收的鈦合金制造的粉末,3D打印了該鉸鏈,QinetiQ公司則負責設計和集成。
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QinetiQ的阿古斯塔A109S直升機
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3D打印的鈦合金飛機結構部件
AMS采用專有工藝,將廢金屬轉化為符合增材制造質量要求的粉末,并聲稱實現了97%的材料利用率。鈦合金具有優秀的強度重量比和耐腐蝕性,是航空航天和國防行業的首選材料,屬于高價值金屬,供應鏈的可控性較為重要。
英國目前正在推動將將退役戰斗機的零部件再造為金屬粉末,并利用3D打印技術制造出適用于英國下一代軍用飛機的新部件。AMS估計,如果將廢舊飛機中儲存的所有鈦提取出來并回收利用,英國就可以實現航空級鈦的自給自足。
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回收鈦的航空航天3D打印應用
應不應考慮安全風險?
將回收鈦合金3D打印再制造,一個不可避免的顧慮就是安全風險。在粉末再制造過程中,可以通過成分調配來達到某個牌號的標準要求,但這是否就意味著風險徹底根除呢?
回收部件因長時間服役,如果本身就含有高熔點的氧化物或氮化物夾雜,這些所謂的“硬骨頭”在熔煉和霧化過程中可能依然存在,并最終成為“新”粉末的一部分,成分調配可能對此難以改變,這又會引發對長期服役安全的可靠性憂慮。
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因此,回收鈦在航空航天領域的3D打印循環利用,可能需要進一步探索,主要還是因為應用領域的極高特殊性。包括粉末成分、空心率等指標是否存在未發現的細微差異,3D打印的工藝穩定性和最終零件的疲勞等多方面的性能差異,以及可以用在哪些部件、不可以用在哪些部件等,也或許真的能夠完全適用,仍需要進一步探索。
3D打印技術參考注意到,英國在2025年選擇含有鈦的將舊龍卷風飛機零部件(包括來自低壓空氣壓縮機的葉片)霧化為金屬粉末,再通過3D打印技術制造了羅羅Orpheus發動機的鼻錐和壓氣機葉片,報道稱這些部件通過了嚴苛的適用性及安全性評估。
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QinetiQ公司航空業務總經理西蒙·加爾特表示:“我們的測試和工程技術專長正在幫助驗證這項技術,這將減少英國對其他國家航空航天級鈦的依賴。”
注:本文由3D打印技術參考創作,未經聯系授權,謝絕轉載。
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