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《 AZ Aerospace 为航空航天应用而设计的磨床》

  • 来源专题：数控机床与工业机器人
  • 编译者： 杨芳
  • 发布时间：2016-08-08

  • AZ SpA 介绍 其 AZ Aerospace 的 特殊磨床包括 轨道磨床为 航空 航天 组件 例如着陆 齿轮 和 涡轮。机床是由composital，一种树脂花岗岩沥青混合料或铸铁、碳化硅、刚玉、CBN和金刚石磨轮使磨削这针对不同材料、不同表面处理包括铬和超音速火焰喷涂。车尾的特征常数液压压力由负载单元控制，夹紧系统可以根据工件的特点设置。该机可配置直角或内磨头，磨头或通过一个集成的力矩电机驱动b轴。

    该机可配备不同的测量系统包括绝对测量，在线测径用叉或外部双接触式测量。可选附件包括一个测量不同位置的探头和外部平衡法兰式头和内平衡主轴式头。

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相关报告

  • 《2017航空航天用材料大事件》
    • 来源专题：中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：冯瑞华
    • 发布时间：2017-12-06
    • 人类对于天空的探索自古有之。进入20世纪后，航空航天科学技术兴起并迅速发展，对军事、经济乃至人类社会产生了深远影响。 我们都知道，航空航天飞行器需要在超高温、超低温、高真空、高应力、强腐蚀等各类复杂环境中工作，因此，性能上能够应对以上极端条件的材料就成为了航空航天技术发展的决定性因素之一。 近年来，航空航天材料技术水平不断提高，市场规模不断壮大，尤其是具备轻质、抗疲劳、耐腐蚀等特性的先进复合材料，成为了市场的“香饽饽”。ASD Reports咨询公司最新报告显示，预计到2022年，航空航天复合材料市场总额可达429.7亿美元。 2017年有哪些新型航空航天用材料问世？国内外材料领域龙头企业有何最新布局？各大院校和研究机构的技术研究有哪些突破性进展？新材料在线®对此进行了盘点，以飨读者。 以下以新闻发布时间为倒序，不分先后。 1. 美国联邦航空管理局出台增材制造路线图 10月23日消息，美国联邦航空管理局于9月底提交审查文件，制定了“增材制造战略路线图”草案，路线图包含重要的监管信息，涵盖认证、机器和维护、研究和开发的问题和考虑，以及对增材制造方面教育和培训的双重努力需求。该路线图综合了多方面的贡献，包括美国航空航天局，航空航天工业协会的增材制造工作组和美国军队，并且受到了2018年政府预算的支持。 2.波音公司60万美元助力飞机“增寿”材料研究 10月10日消息，波音公司向德克萨斯大学阿灵顿分校捐赠60万美元，用于测试复合材料部件。项目领导人UTA机械与航空航天工程教授Andrew Makeev表示，项目结束后，这一波音公司和空军希望了解并信赖的研究将能够用于分析预测复合机体结构的剩余使用寿命。该研究有助于提高航空业的可持续发展，管理以及维护飞机生命周期。此外，该项工作或对飞机设计和认证产生重大影响，利用发展能力预测复合空气强度和耐久性，势必会对行业产生影响。 3.Hexcel公司740万英镑研发用于前沿航空部件的碳纤维织布 9月18日消息，赫氏公司（Hexcel）计划设立一项总投资740万英镑的研发计划，旨在开发航空和汽车复合材料结构部件用碳纤维材料。这项为期四年的多轴向灌注材料（MAXIM）项目致力于研发新型碳纤维织物和树脂，生产出成本更低、生产效率更高的非热压罐成型复合材料部件，替代机翼等复杂的金属结构件。该项目支持新材料开发，使得航空工业复合材料相关技术能够全面满足未来项目对复合材料的大量需求。 4.威格斯公司加入热塑性塑料中心 开展航空航天相关研究 9月7日消息，威格斯公司作为第一级成员加入了荷兰恩斯赫德ThermoPlastic复合材料研究中心（TPRC），并将与波音、达赫、德迪恩航空、TenCate和Vaupell航空公司等其他一级和二级成员共同合作。威格斯航空航天总监蒂姆•赫尔表示，公司将进一步开发混合成型材料和工艺技术，旨在为工程师提供飞机部件设计和制造所需的开发工具。这项技术的改进有助于使之在航空航天供应链中发挥作用。 5.航材院-曼大成立石墨烯航空航天材料联合技术中心正式揭牌 7月10日至12日，中国航发代表团先后到访英国曼彻斯特大学和帝国理工学院，“航材院-曼大石墨烯航空航天材料联合技术中心”“航材院-曼大大学技术中心”和“航材院—帝国理工材料表征、加工及仿真中心”也在英国正式揭牌。联合技术中心的成立为中国航发和两所大学搭建了进一步深化合作、人才培养的平台，有利于中国航发提升基础科研能力，加快培养具有国际化视野的高层次科研人才队伍。 6.赫氏公司为空客H160直升机供应复合材料 6月29日消息，赫氏公司和空客公司在巴黎航展上透露，空客直升机已经要求赫氏公司提供了一系列H160直升机部件的复合材料，包括机身、尾翼和转子叶片。此外，赫氏公司还将为空客中型实用直升机项目提供增强件，预浸料，蜂窝材料和胶黏剂，直升机预计于2019年投入正式运营。 7.索尔维和福克联手开发飞机复合材料 6月29日消息，索尔维和GKN航空福克业务部已形成合作伙伴关系，索尔维将成为福克轻质复合材料的首选供应商。两家公司表示，与传统的金属解决方案相比，热塑性复合材料可以将飞机部件的重量降低25％。索尔维复合材料全球业务部门总裁Carmelo Lo Faro表示，与福克业务部的合作，是索尔维成为向航空、石油、天然气和汽车行业提供热塑性复合材料领先供应商的重要一步。 8.美国空军实验室正开发飞机用液态金属天线技术 6月13消息，美国空军实验室（AFRL）研制了一种内部填充液态金属的通道系统，可以根据所需频率和方向进行重新配置天线，并在70MHz到7GHz的频率范围内间进行了测试，该工作或可精简飞机上的通信设备。目前该研究已完成在实验室的测试和试验，正计划在无人机上进行试验。科学家认为这种液态天线技术可在7-10年内获得应用。 9.中俄联合研制新一代远程宽体飞机C929 复合材料比重或超50% 5月22日，中国商飞与俄罗斯联合航空制造集团的合资企业——中俄国际商用飞机有限责任公司在上海成立，该合资公司主要负责中俄联合研制新一代远程宽体飞机C929项目的运行工作。据俄罗斯联合航空制造集团总裁斯柳萨里介绍，C929飞机的复合材料比重将超过50%。复合材料的产能方面，预计将以俄方为主，也可能应用部分中国研制生产的。 10.俄罗斯研制出耐高温超硬的复合材料 能大幅减轻飞机重量 5月12日消息，莫斯科大学的物理学家们合成出一种新型聚合物复合材料，强度远超航空铝钛合金，为建造超轻型飞机和卫星提供可能。科学家通过两个简单环节利用不饱和炔烃、氮化合物和苯，制备出呈橙色状复合新型聚合物基体。含有这些成分制备出的聚合物超级坚固，并能承受约400摄氏度的加热温度，保持结构稳定不变形。据了解，莫斯科大学实验室合成的数批材料试样，已交由巴拉诺夫中央航空发动机研究院和喀山图波列夫国家研究型技术大学等机构进行测试。 11.欧盟成功研制航天专用特种碳纤维及预浸料 5月5日消息，由来自葡萄牙（协调国）、西班牙和爱尔兰的科研团队合作完成的EUCARBON项目，成功建立欧洲第一条面向卫星等航天领域用特种碳纤维生产线，从而有望使欧洲摆脱对该产品的进口依赖，确保材料供应安全。EUCARBON项目于2011年11月启动，致力于提升欧洲在航天用碳纤维及预浸料方面的制造能力。项目历时4年，总投入320万欧元。除了航天领域，项目也在积极发掘特种碳纤维在汽车工业和能源领域应用的潜力。 12.先进材料助力 国产大飞机C919首飞成功 5月5日， 国产大型客机C919在上海浦东机场成功完成首飞任务。C919大型客机的研制，实现了以第三代铝锂合金、复合材料为代表的先进材料首次在国产民机上大规模应用，总占比达到C919飞机结构重量的26.2%。C919在机体选材上开创了两个全国首次，一是先进铝锂合金的应用，一是复合材料应用范围从方向舵等次承力结构到平尾等主承力结构，国内首次在民用飞机的主承力结构、高温区、增压区使用复合材料。 13.汉高胶粘剂技术业务部门西班牙建新航空航天生产线 4月18日消息， 汉高公司胶粘剂技术业务部门已开始在西班牙Montornès地区建造新航空航天应用生产线。新生产线将满足轻量化和自动化等日益增长的全球航空航天工业需求。该生产线将包括新的厂房和设备，以增加生产和仓储能力。第一批产品预计将于2019年交付。通过Montornès的新工厂，汉高粘合技术公司将利用汽车行业的丰富经验，高品质产品和创新能力，进一步支持客户的需要和对成本的控制。 14.商业航空生产商Diehl Aircabin与德国代傲航空Diab签署长期供应协议 3月28日消息，商业航空的客舱内饰生产商Diehl Aircabin与代傲航空Diab签署了长期协议，将为其供应Divinycell F和其他用于客舱内部应用的结构泡沫芯材料。与Nomex蜂窝解决方案相比，使用Divinycell F可以节省高达20％的重量，显著地降低了成本。且Divinycell F生产线拥有业界最短交货时间和最高生产能力。 15.明日宇航入股鲁晨新材达成战略合作 开拓航空航天领域高端复合材料的应用 1月25日消息，成都鲁晨新材料科技有限公司与四川明日宇航工业有限责任公司成功结为战略合作伙伴，共同进军航空航天高端复合材料制造领域。鲁晨新材始终致力于碳纤维、芳纶等高性能复合纤维材料的研发与应用。而明日宇航是目前是中国最大的飞机结构件民营配套基地，以飞机结构件减重技术的开发和服务为技术主线，与鲁晨新材高性能复合纤维材料在航空航天领域“质量轻、强度高”的应用，将形成珠联璧合。
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  • 《盘点航空航天领域3类典型材料及应用挑战！》
    • 来源专题：中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：冯瑞华
    • 发布时间：2021-03-11
    • 航空航天是当今世界科技强国竞相发展的重点方向之一，其发展离不开兼具轻量化、难加工、高性能等特征的金属构件。激光增材制造为高性能金属构件的设计与制造开辟了新的工艺途径，可解决航空航天等领域发展过程中对材料、结构、工艺、性能及应用等提出的新挑战。 《中国激光》编委、南京航空航天大学材料科学与技术学院顾冬冬教授撰写《航空航天高性能金属材料构件激光增材制造》的长篇综述论文，系统论述了航空航天领域3类典型材料、4类典型结构的激光增材制造及航空航天应用进展，并对激光增材制造技术在材料-结构-工艺-性能一体化方向进行了总结和展望。本期，我们将对综述内容材料部分的重点内容进行摘编介绍。 激光增材制造铝合金及铝基复合材料 铝合金及铝基复合材料对于激光增材制造是典型的难加工材料，这是由其特殊的物理性质(低密度、低激光吸收率、高热导率及易氧化等)决定的。从增材制造工艺角度看，铝合金的密度较小，粉体流动性相对较差，在SLM成形粉床上铺放的均匀性较差或在LMD过程中粉末输运的连续性较差，故对激光增材制造装备中铺粉/送粉系统的精度及准确性要求较高。 相对于钛基、镍基等对SLM和LMD两种工艺表现出的广泛适用性，铝基材料激光增材制造的研究工作及应用验证较多集中在SLM工艺上。目前基于SLM成形的铝合金及铝基复合材料达10余种，且多为Al-Si系，此类合金因其铸造铝合金的材料本质，即便采用优化工艺制备，抗拉强度也很难突破400MPa，从而限制了其在具有较高服役性能要求的航空航天承力构件上的使用。 " 激光增材制造铝合金及其复合材料的力学性能 为获得更高的力学性能，近年来Al-Cu、Al-Mg和Al-Zn等体系也被用作SLM成形材料，但这类铝合金中较高的合金元素含量和较宽的冷却凝固温度范围，使得沉淀强化合金在激光增材制造过程中易形成裂纹甚至发生开裂；且相对于铝元素，镁和锂等元素更易在高能激光的高温作用下发生气化蒸发，从而影响成形件的成分稳定性及力学性能。因此，对于激光增材制造高强铝合金而言，成分、物性参数、相变的设计及调控尤为重要。近年来，人们设计了专门面向激光增材制造的稀土元素钪改性增强的Al-Mg-Sc-Zr合金粉末，经增材制造并辅以适当的热处理工艺，其综合力学性能可显著提升（抗拉强度高于500MPa，延伸率超过10％）。 制备铝基复合材料是铝合金强韧化的重要途径。铝基复合材料兼具轻合金与陶瓷、纤维等增强体的优良特性，具有高的比强度、比模量及体积稳定性，并具有耐高温、抗磨损及抗氧化等优异的性能以及材料可设计性。激光增材制造铝基复合材料在选材上突出“多相材料可设计性”，在增材制造工艺上强调“高可控性”，在使用成效上则凸显“高性能/多功能”，这也代表了增材制造技术的重要发展方向。纳米陶瓷增强和原位陶瓷增强可有效改善陶瓷/金属界面的润湿性及结合性，抑制界面上的微观孔隙及裂纹，提升激光成形件的力学性能。 激光增材制造钛合金及钛基复合材料 钛基材料因具有优异的比强度、耐蚀性和生物相容性而被广泛应用于航空航天、生物医疗、食品化工等领域，是增材制造领域经常采用的材料。目前激光增材制造钛基合金的挑战在于: （1 )激光增材制造成形完全致密的复杂结构钛基构件尚存在难度，成形过程中构件易产生气孔、裂纹及表面球化等加工缺陷，这些加工缺陷往往会成为绝热剪切带和裂纹萌生源，降低成形件的力学性能和服役性能。 （2 )激光增材制造过程中极大的冷却速度和温度梯度将诱发马氏体相变，使构件内部产生较大的残余应力；随着加工层数增加，残余应力逐渐增大，从而导致热裂纹形成，并且成形件易发生翘曲，这种加工缺陷积累至一定程度时会导致成形件发生开裂，并严重降低零件的塑性和韧性。 （3 )在激光加工过程中，热流主要沿着平行于增材制造的方向传导，易形成粗大的柱状晶组织，从而导致构件的显微组织和力学性能具有很强的各向异性。 " 激光增材制造钛及钛合金的力学性能 钛基材料对SLM和LMD两类激光增材制造工艺均表现出了较强的适用性。目前用于激光增材制造的钛合金主要集中在工业纯钛(CP-Ti)及TC4等传统钛基材料上。激光增材制造构件的显微组织调控是其力学性能提升的基础，组织演变又受控于工艺，故高性能构件激光增材制造需要建立材料-组织-工艺-性能的一体化调控理论及方法。 由于激光增材制造过程中熔池的冷却速度较快，且沿着增材制造方向具有较大的温度梯度，故而钛合金的凝固组织往往呈柱状晶结构，导致了成形件力学性能的各向异性。为改善钛合金激光增材制造过程中产生的各向异性，提高力学性能，可从材料设计（如合金化）和工艺优化（如施加复合能场）两方面加以改进。 除了合金化的思路来研发激光增材制造新型钛合金外，制备陶瓷增强钛基复合材料也是提升钛基构件力学性能的重要手段。钛具有很强的化学活性，激光增材制造过程中钛组元易与其他组元发生原位化学反应，显著增大了激光成形材料物相和组织的调控难度，故对于钛基复合材料陶瓷增强相的选择上需慎重。 激光增材制造镍基高温合金及其复合材料 镍基高温合金自身含有较多的合金元素，其在激光增材制造过程中普遍存在裂纹敏感性强、元素偏析严重、显微组织各向异性显著、力学性能可控性差等问题。一方面，镍基合金中亲氧能力较强的铬、铝元素易在高温作用下与成形气氛中的氧元素发生作用，形成微细氧化物夹渣，然其与基体界面间的润湿性较差，从而导致裂纹产生并降低力学性能；另一方面，碳、铌、钼等元素易在晶界聚集，显著增加低熔点共晶相的含量，加剧了热影响区热裂纹的形成。此外，各类晶界析出物会消耗镍基体中的强化相形成元素，显著降低激光增材制造镍基构件的力学性能。 当前，镍基高温合金激光增材制造主要集中在Inconel系列合金上，其中沉淀强化型Inconel718和固溶强化型Inconel625的可焊接性强，亦适用于基于粉末熔化/凝固冶金过程的激光增材制造工艺。激光增材制造镍基高温合金的显微组织调控主要是通过优化工艺参数进而改变熔池的温度梯度、凝固速度和冷却速率来实现的，然后结合后续的热处理工艺来实现晶粒形状、尺寸以及析出相形态、含量及分布的调控。此外，采用优化的激光扫描策略也可改变晶粒的生长织构，获得高强韧镍基合金材料。 " 激光增材制造镍基高温合金及其复合材料的力学性能 热处理可实现激光增材制造镍基高温合金的强化，但会在一定程度上牺牲材料的韧性；同时，后处理需要合理调控加热温度、保温时间、冷却介质及热等静压的压力等参数，成本较高，工艺较复杂，缺陷形成概率也较大。基于高温高压处理的热等静压(HIP)技术可以消除激光增材制造镍基高温合金构件中的残余孔隙，抑制裂纹萌生及扩展，进而提高成形件的力学性能。 制备陶瓷增强镍基复合材料是镍基高温合金力学性能提升的另一个重要途径，可使复合材料在韧性不降低的前提下具有更高的比强度、比刚度及耐热性。 总结 总的来说，以铝、钛合金为代表的轻质高强合金，以及以Ni基高温合金为代表的承载耐热合金，是各国新材料研发计划中重点发展的材料之一，也是激光增材制造中重要的应用材料。关于增材制造材料研发的特点可以归纳为三点： （1）研制新型高性能材料是激光增材制造构件力学性能及应用水平提升的基础保障； （2）纳米复合、原位增强及梯度界面设计是提升传统金属激光增材制造强韧化的有效途径； （3）激光增材制造工艺调控及技术创新是金属构件显微组织改善及性能提升的根本手段。
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