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企業(yè)新聞

航空航天規(guī)模發(fā)展,激光技術(shù)應(yīng)用大顯身手

激光制造網(wǎng) 來(lái)源:銳科激光2022-03-29 我要評(píng)論(0 )   

航空航天產(chǎn)業(yè)屬于戰(zhàn)略性先導(dǎo)產(chǎn)業(yè),是國(guó)家綜合國(guó)力的集中體現(xiàn)和重要標(biāo)志,是推動(dòng)國(guó)防建設(shè)、科技創(chuàng)新和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的戰(zhàn)略性領(lǐng)域。其先進(jìn)性代表著一個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)實(shí)力。B...

航空航天產(chǎn)業(yè)屬于戰(zhàn)略性先導(dǎo)產(chǎn)業(yè),是國(guó)家綜合國(guó)力的集中體現(xiàn)和重要標(biāo)志,是推動(dòng)國(guó)防建設(shè)、科技創(chuàng)新和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的戰(zhàn)略性領(lǐng)域。其先進(jìn)性代表著一個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)實(shí)力。


Business Research數(shù)據(jù)顯示,全球航空航天產(chǎn)業(yè)2020年市場(chǎng)價(jià)值為2980.1億美元,2021年達(dá)到3279.6億美元。總體而言,全球航空航天市場(chǎng)呈現(xiàn)下降趨勢(shì),自2015年以來(lái)以-0.3%的復(fù)合增長(zhǎng)率(CAGR)下降。發(fā)展中國(guó)家航空航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快,其中,中國(guó)航空航天產(chǎn)業(yè)是全球航空航天產(chǎn)業(yè)中發(fā)展最快速的國(guó)家。根據(jù)Business Wire的數(shù)據(jù),中國(guó)的航空航天產(chǎn)業(yè)達(dá)到年千億以上美元規(guī)模。



國(guó)內(nèi)航空航天產(chǎn)業(yè)規(guī)模發(fā)展帶動(dòng)該領(lǐng)域智能制造需求的進(jìn)一步擴(kuò)大和整體制造能力的提升。《中國(guó)制造2025》提出:要加快航空航天、船舶制造等行業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的智能化改造。產(chǎn)品品質(zhì)的高要求使得更多企業(yè)青睞選擇具備高速、高效、安全性、穩(wěn)定性等特點(diǎn)的新型加工方式——激光應(yīng)用


隨著中國(guó)激光技術(shù)發(fā)展的日益成熟化。國(guó)產(chǎn)激光技術(shù)優(yōu)勢(shì)凸顯,航空航天領(lǐng)域關(guān)鍵器件和技術(shù)主要依賴進(jìn)口的現(xiàn)狀也逐步改變,光纖激光器在衛(wèi)星、火箭及其核心部件等國(guó)防和航空航天領(lǐng)域應(yīng)用前景也更加廣闊。


一、激光焊接應(yīng)用

進(jìn)入21世紀(jì),雙光束激光焊接技術(shù)的應(yīng)用為世界航空航天制造業(yè)帶來(lái)了一次偉大的技術(shù)變革。為解決壁板結(jié)構(gòu)蒙皮與加強(qiáng)筋之間T型接頭的焊接問(wèn)題,該技術(shù)采用兩束激光對(duì)壁板結(jié)構(gòu)T型接頭兩側(cè)同步施焊,完成蒙皮與加強(qiáng)筋之間的連接。雙光束激光焊接技術(shù)由于采用了對(duì)稱的焊接熱源,從T型接頭兩側(cè)同步施焊,最大程度地減小焊接產(chǎn)生的變形,保證蒙皮外型面的形狀精度。因此,雙光束激光焊接技術(shù)在國(guó)外航空制造領(lǐng)域迅速得到了應(yīng)用。


飛機(jī)機(jī)翼結(jié)構(gòu)


為了緊跟國(guó)外激光焊接技術(shù)研究和應(yīng)用的發(fā)展,我國(guó)雙光束激光焊接技術(shù)研究也獲得重大突破,并應(yīng)用于飛機(jī)鈦合金壁板類結(jié)構(gòu)蒙皮與加強(qiáng)筋之間的整體化焊接。銳科激光研制的12kW多模組連續(xù)光纖激光器產(chǎn)品,具有電光轉(zhuǎn)換效率高、光束質(zhì)量好、能量密度高、調(diào)制頻率寬、可靠性高、壽命長(zhǎng)、運(yùn)行免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn),可應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域飛機(jī)蒙皮和桁條的焊接。


推薦產(chǎn)品——C12000X多模組連續(xù)光纖激光器


多模組連續(xù)光纖激光器 RFL-C12000X



應(yīng)用案例:縱骨焊接、拼板焊接、衛(wèi)星部件純鈦焊接


激光焊接客機(jī)蒙皮和桁條(T形接頭雙側(cè)激光焊)          


機(jī)身壁板激光焊接裝置


 壁板結(jié)構(gòu)T型接頭兩側(cè)焊接 



激光清洗應(yīng)用

據(jù)激光清洗工藝研發(fā)與裝備制造的專家介紹,火箭焊前氧化膜的清理,運(yùn)載火箭貯箱結(jié)構(gòu)艙體、航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的清洗等都可以使用激光清洗。在國(guó)外,美國(guó)已經(jīng)將激光清洗技術(shù)成熟地運(yùn)用于戰(zhàn)斗機(jī)和運(yùn)輸機(jī)的表面清洗中,英國(guó)羅羅公司生產(chǎn)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)中超幾十個(gè)鈦合金零部件的表面清洗技術(shù)同樣采用激光清洗。


激光清洗的原理是利用激光的高能量密度和激光脈沖的沖擊和振動(dòng)作用于被清洗物體表面。利用基板與附著物之間的激光吸收系數(shù)之差,并使待清潔物體表面的附著物或涂層瞬間蒸發(fā)或發(fā)生剝離,從而實(shí)現(xiàn)清潔的工藝過(guò)程。與傳統(tǒng)清洗方式有哪些優(yōu)勢(shì)?與化學(xué)清洗相比,不需要化學(xué)藥劑,對(duì)環(huán)境無(wú)污染;與機(jī)械清洗相比,不接觸零件,不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力,不影響零件使用性能;與超聲波清洗相比,激光清洗可配合機(jī)械手進(jìn)行,操作更加靈活高效;而且激光清洗機(jī)整機(jī)功率只用幾千瓦,每小時(shí)僅需幾度電,使用成本較低。


銳科激光推出的脈沖系列清洗激光器可應(yīng)用于航空航天各種應(yīng)用場(chǎng)景,客戶可根據(jù)不同需求可選配合適的激光器機(jī)型。


推薦產(chǎn)品1——P250MX 脈沖光纖激光器


P250MX 脈沖光纖激光器


應(yīng)用案例:飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)零部件氧化皮/油污清洗、火箭儲(chǔ)料箱氧化膜清洗、航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)制造中鈦合金焊前清洗、燃燒室零部件激光清洗


航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)制造中鈦合金焊前清洗


航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)制造中鈦合金焊前清洗


燃燒室零部件激光清洗


燃燒室零部件激光清洗


推薦產(chǎn)品2——P500+C2000 環(huán)形光斑復(fù)合清洗激光器


P500+C2000 環(huán)形光斑復(fù)合清洗激光器


技術(shù)優(yōu)勢(shì):

  • 環(huán)形光斑技術(shù)、中心高峰值脈沖、外環(huán)連續(xù)

  • 內(nèi)外互相獨(dú)立,互不覆蓋,增強(qiáng)適用范圍

  • 高峰值、高能量密度,清洗效率大幅提升


應(yīng)用案例:飛機(jī)零部件除銹(80μm銹層可達(dá)≥5M2)、鋁合金等有色金屬氧化層清洗(30μm鋁合金氧化層≥5M2)


推薦產(chǎn)品3——P300+A2000D 光纖半導(dǎo)體復(fù)合清洗激光器


P300+A2000D 光纖半導(dǎo)體復(fù)合清洗激光器


技術(shù)優(yōu)勢(shì):

  • 勻化后激光輸出,清洗表面質(zhì)量良好

  • 雙機(jī)復(fù)合輸出,光斑前后可調(diào),清洗效率高效


清洗能力:

  • 增強(qiáng)適應(yīng)性清洗方式

  • 比500W清洗機(jī)效率提升約2-3倍

  • 200μm環(huán)氧樹脂油漆,清洗效率≥3M2


應(yīng)用案例:直升機(jī)尾梁以及整流罩除漆、螺旋槳除漆


飛機(jī)蒙皮清洗(200μm環(huán)氧樹脂油漆,清洗效率≥3M2)


直升機(jī)尾梁以及整流罩激光除漆


直升機(jī)尾梁以及整流罩激光除漆


雷達(dá)罩表面除漆


三、3D打印技術(shù)應(yīng)用

3D打印技術(shù)隨著各國(guó)發(fā)展和推動(dòng)其技術(shù)的國(guó)家戰(zhàn)略和規(guī)劃的制定正逐步受到政府、研究機(jī)構(gòu)、企業(yè)和媒體的廣泛關(guān)注。而在以高精尖為特點(diǎn)、對(duì)材料輕質(zhì)化及性能有著極高要求的航空航天領(lǐng)域也一直扮演著“流量明星”的角色。


3D打印究竟有哪些“魔力”呢?它是基于離散-堆積原理,由零件三維數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)直接制造零件的科學(xué)技術(shù)體系,不需要傳統(tǒng)的刀具和夾具以及復(fù)雜的加工工序,在一臺(tái)設(shè)備上可快速精密地制造出任意復(fù)雜形狀的零件,從而實(shí)現(xiàn)了零件“自由制造”,解決了許多復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件的成形,并大大減少了加工工序,縮短了加工周期,而且產(chǎn)品結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,其制造速度的作用就越顯著。目前,在航空航天領(lǐng)域,3D打印技術(shù)應(yīng)用走在前列的當(dāng)屬美國(guó)NASA。據(jù)報(bào)道,NASA工程人員已經(jīng)在利用增材制造技術(shù)制造首個(gè)全尺寸銅合金火箭發(fā)動(dòng)機(jī)零件以節(jié)約成本。


中國(guó)的科研機(jī)構(gòu)及企業(yè)們也在不斷探索著3D打印技術(shù),并在該領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先水平。銳科激光就是探索3D打印技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的代表企業(yè)。去年銳科新品發(fā)布會(huì)推出了一系列3D打印的重磅新品,其研制的3D打印系列激光器采用全新的設(shè)計(jì),優(yōu)化了功率監(jiān)控系統(tǒng),有效地抑制高階模,在結(jié)構(gòu)更加緊湊的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了高穩(wěn)定、高光束質(zhì)量的激光輸出。還為該系列激光器提供高度定制化的QBH/QCS激光輸出跳線,適應(yīng)打印設(shè)備用的主流光學(xué)系統(tǒng)。該系列激光器可根據(jù)需求應(yīng)用在航空發(fā)動(dòng)機(jī)及其零部件部位完成高質(zhì)量的打印任務(wù)。


推薦產(chǎn)品——C1000AM 3D打印專用光纖激光器


C1000AM 3D打印專用光纖激光器


應(yīng)用優(yōu)勢(shì):

  • 極高的光束質(zhì)量

  • 緊湊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

  • 高度的功率穩(wěn)定性及一致性


應(yīng)用案例:航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造、螺旋槳葉片制造


 近年來(lái),國(guó)家高度重視航空航天工業(yè)發(fā)展,中國(guó)航空航天工業(yè)邁上了建設(shè)航空強(qiáng)國(guó)的新征程。作為航天科工控股的具有“航空航天”屬性的上市公司,銳科激光將不斷踐行“核心光源,銳科制造”這一初心使命,持續(xù)開拓進(jìn)取,將激光在航空航天領(lǐng)域的科學(xué)應(yīng)用發(fā)揮到極致,助力中國(guó)航空航天事業(yè)再創(chuàng)新高。

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激光應(yīng)用激光切割焊接清洗
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