3D打印金屬歧管的設(shè)計(jì)與測(cè)試

隨著3D打印服務(wù)技術(shù)應(yīng)用的深入，航空航天中的大多數(shù)3D打印金屬零件應(yīng)用都朝著降低成本和更短的制造周期以及減輕重量和簡(jiǎn)化先前設(shè)計(jì)的幾何形狀的方向發(fā)展。

但是3D打印帶來的真正經(jīng)濟(jì)效益只能從長(zhǎng)期來看。目前3D打印還有許多未解決的問題 ，3D打印仍以原型制造和實(shí)驗(yàn)線為主，生產(chǎn)率還不夠高，無法保證整個(gè)供應(yīng)鏈的良好利潤(rùn)率。以增材制造為基礎(chǔ)的金屬零件生產(chǎn)雖然增長(zhǎng)迅速，但仍有許多需要鞏固的地方，尤其是在認(rèn)證流程、質(zhì)量控制方法和機(jī)械性能的可重復(fù)性方面。

3D打印對(duì)于制造幾何形狀高度復(fù)雜的零件非常有利，液壓歧管是3D打印發(fā)揮優(yōu)勢(shì)的一類零件。這些組件用于管理油壓回路中泵、閥和執(zhí)行器之間的流量通信，傳統(tǒng)的液壓歧管是從不銹鋼或鋁合金坯料開始制造的，傳統(tǒng)上，閥塊制造從鍛造原材料開始，然后進(jìn)行機(jī)加工、修邊、鉆孔，最后組裝。這個(gè)過程既耗時(shí)又復(fù)雜，幾乎沒有優(yōu)化空間，并且通過CNC機(jī)加工鉆孔工藝完成內(nèi)部通道的加工，這通常非常昂貴，且精度難以控制。

液壓歧管實(shí)際上非常適用于3D打印設(shè)計(jì)，因?yàn)樗鼈兙哂袃?nèi)部管道和復(fù)雜的特征，此外，3D打印帶來的液壓歧管重量/體積優(yōu)化無疑是另一個(gè)重要的優(yōu)勢(shì)。

對(duì)于3D打印的測(cè)試，實(shí)際上，3D打印金屬合金的靜態(tài)行為表征方面已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)成熟的置信水平，然而有關(guān)于增材制造的金屬合金疲勞和蠕變機(jī)械性能具有不確定性。尤其是孔隙率可能帶來過早疲勞損傷，這種缺陷會(huì)引發(fā)潛在開裂。

然而，業(yè)界在減輕這些制造缺陷方面已經(jīng)取得了許多進(jìn)展，包括通過熱處理和 HIP（熱等靜壓）等特殊工藝可以改善這些問題。