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          航空航天規模發展,激光技術應用大顯身手!
          時間:2022-04-21來源:原創文章

          航空航天產業屬于戰略性先導產業,是國家綜合國力的集中體現和重要標志,是推動國防建設、科技創新和經濟社會發展的戰略性領域。其先進性代表著一個國家科學技術實力。

           

          Business Research數據顯示,全球航空航天產業2020年市場價值為2980.1億美元,2021年達到3279.6億美元??傮w而言,全球航空航天市場呈現下降趨勢,自2015年以來以-0.3%的復合增長率(CAGR)下降。發展中國家航空航天產業發展較快,其中,中國航空航天產業是全球航空航天產業中發展最快速的國家。根據Business Wire的數據,中國的航空航天產業達到年千億以上美元規模。

           

           

          國內航空航天產業規模發展帶動該領域智能制造需求的進一步擴大和整體制造能力的提升?!吨袊圃?025》提出:要加快航空航天、船舶制造等行業生產設備的智能化改造。產品品質的高要求使得更多企業青睞選擇具備高速、高效、安全性、穩定性等特點的新型加工方式——激光應用。

           

          隨著中國激光技術發展的日益成熟化。國產激光技術優勢凸顯,航空航天領域關鍵器件和技術主要依賴進口的現狀也逐步改變,光纖激光器在衛星、火箭及其核心部件等國防和航空航天領域應用前景也更加廣闊。

           

          激光焊接應用

           

          進入21世紀,雙光束激光焊接技術的應用為世界航空制造業帶來了一次偉大的技術變革。為解決壁板結構蒙皮與加強筋之間T型接頭的焊接問題,該技術采用兩束激光對壁板結構T型接頭兩側同步施焊,完成蒙皮與加強筋之間的連接。雙光束激光焊接技術由于采用了對稱的焊接熱源,從T型接頭兩側同步施焊,最大程度地減小焊接產生的變形,保證蒙皮外型面的形狀精度。因此,雙光束激光焊接技術在國外航空制造領域迅速得到了應用。

           

          飛機機翼結構

           

          為了緊跟國外激光焊接技術研究和應用的發展,我國雙光束激光焊接技術研究也獲得重大突破,并應用于飛機鈦合金壁板類結構蒙皮與加強筋之間的整體化焊接。銳科激光研制的12kW多模組連續光纖激光器產品,具有電光轉換效率高、光束質量好、能量密度高、調制頻率寬、可靠性高、壽命長、運行免維護等優點,可應用于航空航天領域飛機蒙皮和桁條的焊接。

           

          推薦產品:

           

          多模組連續光纖激光器 RFL-C12000XZ

           

          應用案例:縱骨焊接/拼板焊接/衛星部件純鈦焊接

           

          激光焊接客機蒙皮和桁條(T形接頭雙側激光焊)

           

          壁板結構T型接頭兩側焊接

           

           

          機身壁板激光焊接裝置

           

          激光清洗應用

           

          據激光清洗工藝研發與裝備制造的專家介紹,火箭焊前氧化膜的清理,運載火箭貯箱結構艙體、航空發動機葉片的清洗等都可以使用激光清洗。在國外,美國已經將激光清洗技術成熟地運用于戰斗機和運輸機的表面清洗中,英國羅羅公司生產的航空發動機中超幾十個鈦合金零部件的表面清洗技術同樣采用激光清洗。

           

          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之差,并使待清潔物體表面的附著物或涂層瞬間蒸發或發生剝離,從而實現清潔的工藝過程。與傳統清洗方式有哪些優勢?與化學清洗相比,不需要化學藥劑,對環境無污染;與機械清洗相比,不接觸零件,不會產生應力,不影響零件使用性能;與超聲波清洗相比,激光清洗可配合機械手進行,操作更加靈活高效;而且激光清洗機整機功率只用幾千瓦,每小時僅需幾度電,使用成本較低。

           

          銳科激光推出的脈沖系列清洗激光器可應用于航空航天各種應用場景,客戶可根據不同需求可選配合適的激光器機型。

           

          推薦產品1:P250MX 脈沖光纖激光器

           

           

          應用案例:飛機發動機零部件氧化皮/油污清洗、火箭儲料箱氧化膜清洗、

           

          航空航天發動機制造中鈦合金焊前清洗

           

          燃燒室零部件激光清洗

           

          推薦產品2:P500+C2000 環形光斑復合清洗激光器

           

           

          技術優勢:

          環形光斑技術、中心高峰值脈沖、外環連續

          內外互相獨立,互不覆蓋,增強適用范圍

          高峰值、高能量密度,清洗效率大幅提升

           

          應用案例:

          飛機零部件除銹(80μm銹層可達≥5m2)、鋁合金等有色金屬氧化層清洗(30μm鋁合金氧化層≥5m2)

           

          推薦產品3:P300+A2000D 光纖半導體復合清洗激光器

           

           

          技術優勢:

          勻化后激光輸出,清洗表面質量良好

          雙機復合輸出,光斑前后可調,清洗效率高效

           

          清洗能力:

          增強適應性清洗方式

          比500W清洗機效率提升約2-3倍

          200μm環氧樹脂油漆,清洗效率≥3m2

           

          應用案例:直升機尾梁以及整流罩除漆、螺旋槳除漆

           

          飛機蒙皮清洗(200μm環氧樹脂油漆,清洗效率≥3m2)

           

          直升機尾梁以及整流罩激光除漆

           

           

          3D打印技術應用

           

          3D打印技術隨著各國發展和推動其技術的國家戰略和規劃的制定正逐步受到政府、研究機構、企業和媒體的廣泛關注。而在以高精尖為特點、對材料輕質化及性能有著極高要求的航空航天領域也一直扮演著“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,由零件三維數據驅動直接制造零件的科學技術體系,不需要傳統的刀具和夾具以及復雜的加工工序,在一臺設備上可快速精密地制造出任意復雜形狀的零件,從而實現了零件“自由制造”,解決了許多復雜結構零件的成形,并大大減少了加工工序,縮短了加工周期,而且產品結構越復雜,其制造速度的作用就越顯著。目前,在航空航天領域,3D打印技術應用走在前列的當屬美國NASA。據報道,NASA工程人員已經在利用增材制造技術制造首個全尺寸銅合金火箭發動機零件以節約成本。

           

          中國的科研機構及企業們也在不斷探索著3D打印技術,并在該領域處于世界領先水平。銳科激光就是探索3D打印技術應用領域的代表企業。去年銳科新品發布會推出了一系列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計,優化了功率監控系統,有效地抑制高階模,在結構更加緊湊的同時實現了高穩定、高光束質量的激光輸出。還為該系列激光器提供高度定制化的QBH/QCS激光輸出跳線,適應打印設備用的主流光學系統。該系列激光器可根據需求應用在航空發動機及其零部件部位完成高質量的打印任務。

           

          推薦產品:C1000AM

           

          應用優勢:

          極高的光束質量

          緊湊的結構設計

          高度的功率穩定性及一致性

           

          應用案例:航空發動機、螺旋槳葉片

           

          近年來,國家高度重視航空航天工業發展,中國航空航天工業邁上了建設航空強國的新征程。作為航天科工控股的具有“航空航天”屬性的上市公司,銳科激光將持續以“核心光源,銳科制造”為企業目標,不斷開拓進取,將激光在航空航天領域的科學應用發揮到極致,助力中國航空航天事業再創新高。

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