中国又获得什么神秘技术?战斗机部件能一点一点长出来

军迷圈
文|云上的空母
近日,中国权威媒体在采访沈飞时提到,歼-11B战机部分零件并非由机床切削加工,居然是一点点长出来的,那么这到底是什么黑科技呢?小编带大家了解一下。

实际上,这种黑科技的名字已经能被大多数军迷耳熟能详了,即3D打印技术。歼-11B的零件长出来,指的就是利用3D打印中的激光烧结技术,把材料粉末加温融化后一层一层的按照3D模型打出来的过程,这种激光烧结是目前最高端的3D打印技术。
激光烧结的全称为选择性激光烧结,是以金属粉末为原材料,利用激光烧结成型。金属粉末材料被放置在粉末供应平台上,滚轴每次都会推送最表层的金属粉末进入激光烧结器,激光器通过扫描系统按照预存在计算机内的3D模型进行烧结。
烧结并非全由激光完成,毕竟激光光束较窄,对每一个点都烧结耗时较长,且会造成先扫描先冷却的结果。最底层的金属粉末是先被加热的,一般加热到接近熔点的温度即可,而后激光器发射激光在粉末的基础上进行扫描,使其温度继续上升至融化点,然后烧结成型,不断重复铺粉和烧结的过程,目标零件就可以一点点长出来了,因此该技术也称为增材技术。

激光烧结技术的粉末材料不仅限于金属粉末,还包括石蜡,聚碳酸酯、尼龙、陶瓷,所有加工剩余的粉末都会再次被利用,相对于传统的车床机床生产配件,材料几乎不消耗,节约了原材料成本。激光烧结具有成品精度好,成型时间短,强度高等优势,但最主要的优势还是加工金属制品,这种技术被广泛的用于飞机配件生产,美国波音公司、欧洲空客已经将该技术成熟运用于飞机生产多年。
不过激光烧结技术也存在其劣势,首先是烧结好的零件表面粗糙,远不如切削加工平滑,需要进行再处理,处理剩下的材料被制成粉末再次送入激光烧结装置。其次是生产过程需要大功率激光器,国产设备需要几十万一台,进口设备超百万,还必须要有许多辅助保护工艺,整体技术难度很大,制造和维护成本一般用户无法承受。

这导致了应用范围较窄,为回收成本和赚取利润,当然激光打印出的商品售价自然不低,也就沈飞这种大型国企不差钱。此外,传统机床切削加工可以一次性成型大量部件,到最后再进行组装,激光打印机产量很低,无法大规模制造。更多被用于某些高端复杂部件生产,那种认为今后一切东西都可以直接打印出来的观点无异于天方夜谭。
虽然激光烧结看起来挺不错,但实际上目前3D打印技术还并不是很成熟,未来可能会在下面几个方面重点发展让这一技术真正火起来。一是向控制物质构成方面发展,除了能机械地制造出物体的几何形状外,还可以按照程序创造出特定的新材料,实现它需要配合人工智能的相关技术。

二是在成型工艺上,继续提高打印的精度和速度,研发能够一个打印机打印多种材料的3D打印设备。三是继续降低成本,目前的3D打印机太贵,市场接受度不够,等成本降下来,有可能取代传统打印机。
四是在程序设计上会继续深化。目前3D打印分为3D建模和3D打印两个步骤,3D建模较为复杂,目前正在研发光学扫描法,利用光学和其他传感器联合对目标实施全方位扫描,计算机就能自动建立3D模型,根据模型3D打印机就能将它打出来。
以后可以在中国多举办航展,让美国的飞机停在我们带有扫描设备的机库里。晚上等夜黑风高,美国大兵酣睡时,一个按钮窃取对手飞机的3D模型,等美国大兵离开后,我们就可以自己打印出来这款飞机,再换个涂装,涂个中国空军编号,就可以开上天去溜达了(注:此场景纯属脑补,千万一定不要当真)。
