5年間で30以上のモデルと1,000以上の製品を生産したDEDディスカバリージャーニー - ミサイル3Dプリントの秘密を解き明かす

出典: ゲジ講堂

大量生産は初回試作とは異なります。実験室のドアを開けて生産工場に足を踏み入れると、品質の高いワークピースを印刷する方法だけでなく、品質の高い製品を安定して確実に生産する方法も考慮する必要があります。原材料から完成品のテストまでの包括的な品質管理と継続的なコスト最適化は、テクノロジーアプリケーションを 1 から N まで推進するための鍵となります。

△格之研究院は、同グループの技術リーダー兼研究者で、中国兵器科学院寧波支部フィラメント印刷センター副所長の明珠氏にインタビューした。動画の内容は公開を許可されたもので、一部の製品画像は機密保持のため完全には表示できない。ミサイルは動力装置、誘導システム、弾頭、胴体で構成されている。ミサイル本体はミサイルの装甲であり、ミサイル本体、翼、尾翼、舵などの部品が含まれます。アルミニウム合金は、強度と剛性が高く、成形加工性に優れているため、ミサイルの外皮や翼の製造によく使用されます。アルミニウム合金は、従来、鋳造またはコイル溶接によって製造されています。しかし、鋳造工程では、内部応力が大きく、変形が大きく、特殊な位置に割れが発生しやすいなどの問題があり、ますます複雑化する製品設計の要求に応えることができません。

2017年5月に設立された中国北方工業集団公司第52研究所（中国兵器科学院寧波支部）ワイヤー印刷センターは、兵器、三宇宙航空機、ミサイル製品のニーズに対応することに重点を置いており、材料、プロセス、設備などのキーテクノロジーを継続的に克服しています。過去5年間で、アーク添加剤を使用して30を超えるモデルの1,000を超える製品を作成し、複数のモデルでアーク添加剤技術の小規模生産アプリケーションと検証を実現しました。

アーク積層造形は、特殊な形状、複雑な構造、複数のリブを持つ構造において明らかな利点があります。<br /> フレーム製品の構造上の特徴として、厚みの差が大きく、鋳造工程で割れが発生しやすいことが挙げられます。同時に、鋳造は完全に拘束された状態にあり、内部応力が高く、大きな変形につながりますが、アーク積層造形は自由で拘束されていない状態にあり、印刷後の応力と変形は低くなります。

特殊な形状や複雑な内部構造を持つ製品は鋳造欠陥が発生しやすく、欠陥が検出できない場合もあります。使用中に微小な亀裂が広がり、大きな問題を引き起こす可能性があります。交互に加法と減法の複合加工を行う方法を使用することで、大型の特殊形状や複雑な構造の製品の製造を直接完了することができ、欠陥や変形を減らすことができます。

従来の溶接ワイヤではアーク積層造形のニーズを満たすことができません<br /> 材料に関しては、材料の組成、清潔さ、線径の均一性、表面品質などが非常に重要です。ワイヤアーク積層造形には、従来の溶接ワイヤでは不十分です。溶接は、2枚の板の突合せ接合やコーナー接合などの接合目的で使用されることが多いため、溶接方向と垂直な2次元の性能にさらに注意が払われます。3Dプリントは3次元であり、XYZの3次元空間や任意の角度での性能に注意を払う必要があります。それらは可能な限り均質でなければならず、異方性を減らすために、ワイヤの組成と清浄度の制御に非常に高い要件が課されます。線径の不均一、表面の傷、油汚れ、酸化などにより、製品の準備工程でスラグの混入や気孔などの欠陥が発生し、最終的に完成品の品質に影響を与える可能性があります。

第52研究所の材料分野での経験は1990年代にまで遡ります。現在までに、原材料、プロセス、設備、後処理、テストを含む、材料開発、材料準備から製品準備までの完全な産業チェーンを形成しています。

6世代にわたる機器の進化を経て<br /> 形状制御と特性制御では、材料に加えてプロセスも重要な要素です。形状制御と特性制御には、印刷パスの合理的な計画と、熱処理や機械加工などの後処理中の変形の制御が必要です。

印刷プロセスも設備と切り離せないものです。第一世代の「ロボット+溶接機+作業台」というシンプルな構成から、商業化度の高い第五世代の大型デジタル標準設備、第六世代のインテリジェントな現場増減複合設備まで、ワイヤー印刷センターは長年蓄積してきた実践的なプロセス経験を生産設備の継続的な反復に統合してきました。現在、アルミニウム合金添加剤設備18セットとチタン合金添加剤設備2セットを含む20セットの添加剤設備を備えています。

アーク積層造形未来「アイランド」
ワイヤープリンティングセンターは、今後2～3年で、量産品の生産のために、プロセスパラメータのデジタル化、液滴モニタリングのデジタル化、熱処理プロセスの認識など、現在実現されているデジタル手段を統合し、インテリジェントなプロセス計画とスケジュールを実現できるアーク積層造形プロセス「アイランド」を構築する予定です。

さらなるコスト削減と民間市場への進出<br /> フィラメント印刷センターの経験と評価に基づく長年の蓄積により、アーク積層技術は、ミサイルシェルの現在の小ロット印刷シナリオにおいて、鋳造コストと同等かそれ以下のコストを実現できるようになりました。これにより、3D印刷技術はより高価で、研究開発や試作シナリオに適しているという一般的な固定観念がある程度覆されました。
今後は、設備、プロセス、材料のさらなる進化と開発により、大規模、複雑、マルチマテリアル、低コスト、デジタル、インテリジェントなアーク積層造形を実現し、この技術を民間市場に大規模に普及させることが最終的な目標となります。

「DED Discovery Journey」ドキュメンタリーシリーズの登録が開始されました。アプリケーションを発見し、限界を探る。「DED ディスカバリージャーニー」は、Gezhi Academy が企画、制作した業界科学ドキュメンタリーシリーズです。DED 添加剤技術の研究と応用の現場を訪問し、業界の専門家と綿密に対話することで、より多くの視聴者が DED 添加剤についてより包括的に理解できるようになると同時に、DED 業界の同僚が成果を披露し、宣伝するためのプラットフォームを提供します。

トピック登録連絡先: Wei Xuan 18061635313

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