航空器制造的案例
航空器適航管理
適航標準涉及到民用航空器的設計、生產(chǎn)、使用和維修等各個部門。
3．適航性責任
保持民用航空器的適航性，航空器的設計、制造、使用和維修各方都負有重要責任，稱為適航性責任。
其中：
航空器的設計和制造單位、從設計圖紙、原材料的選用、試制、組裝直至取得型號合格批準和生產(chǎn)許可，要對航空器的初始適航性負主要責任。
航空器的使用單位（航空公司和所屬的飛行人員等）和維修單位（包括維修人員和檢驗人員等）要對其使用和維修的航空器的持續(xù)適航性負主要責任。
綜上所述，完善的設計、優(yōu)質的制造、規(guī)范的使用及良好的維修構成了保持航空器的適航性的一條鏈條，任何一個環(huán)節(jié)的責任放松或疏忽，都可能對航空器的適航性帶來不利的甚至是災難性的影響。
適航部門作為政府的機構，對航空器的設計、制造、使用和維修各個環(huán)節(jié)進行統(tǒng)一的科學管理，負責對航空器的適航性進行技術鑒定和監(jiān)督檢查以及對航空器的適航性負有責任的單位和人員進行監(jiān)督和檢查，并客觀公正地進行評估和控制。因此，適航部門要對影響適航性的所有工作負責。
4．適航管理及其主要內容
世界各國民航當局對航空器的設計、生產(chǎn)、使用和維修等都制定了適航標準，規(guī)定或審定發(fā)證及實施檢查、監(jiān)督。這些工作統(tǒng)稱為民用航空器適航管理。
民用航空器適航管理的主要內容有： 1. 制定有關航空器適航規(guī)章、標準、程序、指令或通告并監(jiān)督執(zhí)行。
2. 對民用航空器進行型號合格審定、頒發(fā)型號合格證。
3. 對民用航空器（包括主要部件、零件）進行生產(chǎn)許可審定，頒發(fā)生產(chǎn)許可證。
4. 對已取得國籍登記證的航空器進行檢查鑒定并頒發(fā)適航證。 5.
展開 為什么飛機制造不能用焊接，而航空器則選用焊接工藝呢？
而航空器主要考慮的是密封性，進入宇宙中在真空的環(huán)境下不必須考慮大氣層的摩擦力，連聲音也很難傳遞，共振也是不必考慮的范疇。
使用壽命要求，飛機的使用壽命一般都在20年以上，機體內有很多復雜而精密的儀器，在長時間使用過程中，各種器件都有可能出現(xiàn)不同程度的損壞，采用鉚接便于維修和更換。如果采用焊接的話，飛機的蒙皮就要全部進行更換，這樣會增加維修費用和單次維修難度。即便不發(fā)生任何設備故障，也需要定期對飛機進行檢查和維護，包括需要把連接的部位拆開進行檢查和維護。焊接是一種不可拆卸連接，一旦拆開，結構就被破壞了。
而航天飛行器多數(shù)回收利用幾次就廢棄了，所以不必過多的考慮使用壽命和原件更換，所以才有更快更方便的焊接就可以理解了。
源自CAE集中營
展開 冷噴涂金屬增材制造強勁增長，湖北超卓航空沖刺IPO
未來，公司將圍繞自身核心技術優(yōu)勢，結合軍用航空器修復再制造和高性能靶材的市場需求情況，不斷提升研發(fā)和生產(chǎn)能力、優(yōu)化產(chǎn)品結構、拓寬應用領域，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，努力實現(xiàn)成為“成為中國增材制造技術多場景應用專家” 的愿景
增材制造技術在航空器及航空器部件維修再制造中的應用情況
隨著航空等領域的快速發(fā)展，航空器構造也逐步向高性能、復雜結構方向邁進，對配套的機載設備、機體結構維修再制造技術提出了更高要求。多年來，機體結構、機載設備的損傷維修主要通過焊接、鉚接加強塊、復合材料膠接等傳統(tǒng)技術來完成，由于該類技術對飛機復雜機體結構的可達性差，修復鋁鎂合金等易氧化、低熔點的材料時，極易產(chǎn)生焊接裂紋，其較大的熱應力也會對基體造成變形和熱損傷，修復后的抗疲勞性能、結合強度也不能滿足關鍵主承力結構的載荷要求。因此，傳統(tǒng)維修技術無法滿足戰(zhàn)機核心結構件的維修需求。與傳統(tǒng)維修技術相比，被修復的結構件在冷噴涂增材制造過程中全程處于低溫狀態(tài)，無氧化燒損、無打孔破壞，避免了焊接高溫等方式對基體材料的熱損傷、鉚接加強塊、打止裂孔等方式對基體造成的附加損傷，比復合材料膠接等方式具有更強的涂層強度。冷噴涂增材制造技術在修復過程中不產(chǎn)生火花、高溫，可適應多種修復場景。
增材制造技術主要包括冷噴涂成形、熱噴涂成形、高能束流（激光束與電子束）增材制造、氣相沉積等技術路線。公司主要通過冷噴涂增材制造技術進行航空機體結構損傷修復、加工靶材，通過熱噴涂技術制造航空緊固件。
展開 航空航天高性能制造，激光增材制造技術大有可為
圖3 超聲復合激光增材制造TC4合金顯微組織調控：（a）激光熔化沉積復合高頻超聲振動工藝；（b）常規(guī)激光熔化沉積TC4合金的粗大柱狀晶；（c）超聲復合激光增材制造TC4合金的細小等軸晶
創(chuàng)新結構設計及形性一體化調控是發(fā)揮增材制造潛能、實現(xiàn)性能/功能躍升的重要途徑
服役于航空、航天、船舶、核電等現(xiàn)代工業(yè)的金屬構件正朝著復雜化、一體化、高性能、多功能方向發(fā)展。創(chuàng)新結構設計為增材制造構件的性能突破和功能躍升創(chuàng)造了條件。增材制造的高柔性為結構成形提供了保障。兩者相輔相成、相得益彰。
對于大型金屬構件，基于送粉方式的激光熔化沉積（LMD）技術可有效滿足大型金屬構件的成形要求，并實現(xiàn)了Ti合金、Ni基高溫合金、高強鋼、難熔合金等難加工金屬材料大型關鍵構件的激光增材制造及工業(yè)應用。這主要得益于以凝固晶粒、內部缺陷及顯微組織為核心的冶金質量和性能的控制，以及激光成形件熱應力、變形開裂及結構缺陷控制等理論及技術的進步。同時，近年來多激光器、多振鏡協(xié)同的粉床型選區(qū)激光熔化SLM裝備及技術的發(fā)展，也為結構復雜的大型整體金屬構件的成形開辟了新途徑。
而復雜整體構件、輕量化點陣構件，往往內含復雜內流道、多孔點陣等極端難加工結構，選區(qū)激光熔化（SLM）高精度增材制造技術可實現(xiàn)這些復雜結構的設計與制造。航空航天領域采用SLM技術成形、并獲得工程應用的典型構件包括火箭推進器耐高溫部件、發(fā)動機燃油噴嘴、燃燒室導流襯套、商業(yè)飛機機艙隔板等。
展開 
生產(chǎn)制造 | NCSIMUL助力航空制造業(yè)蒙皮安全加工
在航空制造業(yè)，蒙皮作為飛機的關鍵氣動結構，如同飛機的“肌膚”，不僅塑造其外形，更直接關系到飛行安全與性能。隨著復合材料在蒙皮制造中的廣泛應用，飛機整體減重目標得以有效推進，然而，隨之而來的高精度加工挑戰(zhàn)亦使生產(chǎn)管理者面臨嚴峻壓力：
? 成本高昂：復合材料本身價格昂貴，加之蒙皮尺寸龐大，單件原材料成本即構成顯著負擔。加工過程中的任何失誤導致報廢，都將帶來巨大的經(jīng)濟損失。
? 風險嚴峻：用于航空蒙皮加工的大型數(shù)控機床結構復雜、附件眾多、造價昂貴。一旦因程序或工藝失誤發(fā)生機床碰撞，輕則損毀刀具、夾具及工件，重則導致機床核心部件嚴重損壞，后果不堪設想。
? 平衡之難：如何在確保每塊蒙皮加工質量完美無瑕的同時，杜絕安全事故發(fā)生并提升生產(chǎn)效率？這已成為航空制造企業(yè)亟待解決的復雜命題。
01
NCSIMUL在蒙皮加工仿真中的應用
海克斯康NCSIMUL為制造企業(yè)提供數(shù)控加工仿真、優(yōu)化、后處理一體化解決方案，其專注于機床加工的安全性，并在確保安全的基礎上，提供程序優(yōu)化及后置處理等一系列高效、實用的解決方案。面對航空制造業(yè)的種種痛點，NCSIMUL憑借其卓越和高效的性能，成為航空蒙皮加工領域的“安全衛(wèi)士”與“增效專家”。
# 構建高精度“數(shù)字孿生”加工環(huán)境
NCSIMUL的核心優(yōu)勢在于其構建高度逼真虛擬加工環(huán)境的能力：
?精準構建虛擬數(shù)控機床（精確到每一個軸、附件、防護門） ；
?無縫導入蒙皮的CAD模型和CAM生成的加工程序 ；
?建立與實際完全一致的虛擬刀具庫（包括尺寸、形狀、夾持）；
?設定毛坯、夾具位置，還原冷卻液等客觀條件。
展開 當國際巨頭進入增材制造領域時，國內航空制造企業(yè)將何去何從？
世界三大增材制造專業(yè)展覽會之一的TCT亞洲展——亞洲3D打印、增材制造展覽會將于2019年2月21日在上海新國際博覽中心拉開序幕，其中涉及金屬增材制造技術的企業(yè)創(chuàng)紀錄地達到了115家，其中包括了GE的增材制造的子公司GE Additive、GKN公司、歐瑞康、通快、DMG MORI等航空加工制造的企業(yè)。
對于國內航空制造企業(yè)而言，TCT亞洲展能夠一站式幫助獲取增材制造技術迭代情況；了解GKN、歐瑞康等國際航空制造供應鏈企業(yè)如何迎接增材制造的挑戰(zhàn)，以及如何應對增材及整個數(shù)字化制造對航空制造、維修的變革。
讓我們盤點一下明年TCT亞洲展對航空行業(yè)有哪些不容錯過的部分。
2018 年TCT亞洲展現(xiàn)場
下一代金屬增材制造設備登場
目前國內航空領域裝機量較多的金屬3D打印設備，以德國的EOS M280以及英國RenishawAM250為多，是兩家公司在2011年先后推出的基于激光熔融技術開發(fā)的增材制造設備。
C919大型客機應急門導向槽零件
而明年亮相的最大革命性技術，非全球增材制造的最大獨角獸——Desktop Metal在亞洲的首次出展，該公司目前估值為10億美金，投資者包括Google、通用汽車。Desktop Metal采用的技術叫做結合金屬沉積（BMD），與使用激光器進行打印的SLM技術不同，其是通過擠出液滴再層層堆積的方式構建3D實體的，這一技術更接近于傳統(tǒng)的MIM金屬注射成型技術。由于不會使用粉末進行燒結，其打印價格約為SLM技術的十分之一，而目前推出的Production系列的生產(chǎn)速度會是現(xiàn)有技術的100倍。
展開 包括GE與GKN的115家金屬3D打印關聯(lián)企業(yè)參展，國內航空制造業(yè)洞悉全球增材制造技術的必去展會
世界三大增材制造專業(yè)展覽會*之一的TCT亞洲展——亞洲3D打印、增材制造展覽會將于2019年2月21日在上海新國際博覽中心拉開序幕，其中涉及金屬增材制造技術的企業(yè)創(chuàng)紀錄地達到了115家，其中包括了GE的增材制造的子公司GE Additive、GKN公司、歐瑞康、通快、DMG MORI等航空加工制造的企業(yè)。
對于國內航空制造企業(yè)而言，TCT亞洲展能夠一站式幫助獲取增材制造技術迭代情況；了解GKN、歐瑞康等國際航空制造供應鏈企業(yè)如何迎接增材制造的挑戰(zhàn)，以及如何應對增材及整個數(shù)字化制造對航空制造、維修的變革。
讓我們盤點一下明年TCT亞洲展對航空行業(yè)有哪些不容錯過的部分。
01
2018 年TCT亞洲展現(xiàn)場
· 下一代金屬增材制造設備登場 ·
目前國內航空領域裝機量較多的金屬3D打印設備，以德國的EOS M280以及英國RenishawAM250為多，是兩家公司在2011年先后推出的基于激光熔融技術開發(fā)的增材制造設備。
02
C919大型客機應急門導向槽零件
而明年亮相的最大革命性技術，非全球增材制造的最大獨角獸——Desktop Metal在亞洲的首次出展，該公司目前估值為10億美金，投資者包括Google、通用汽車。
展開 航空發(fā)動機寬弦空心風扇葉片制造研究綜述
而國內針對復合材料風扇葉片的制造研究尚處在摸索階段，主要對于制造過程中的鋪疊參數(shù)或是纖維預制體的參數(shù)、固化參數(shù)等的各項參數(shù)邊界控制的認知。
鈦合金風扇葉片制造技術與復合材料風扇葉片制造技術的發(fā)展將相互促進。鈦合金風扇葉片在一定條件下會因為強度不足造成葉片疲勞斷裂，復合材料風扇葉片耐沖擊性能、耐摩擦性能薄弱，容易受到意外外來物體的影響和損壞，裂紋擴展迅速從而影響整個發(fā)動機的服役性能，金 屬材料裂紋擴展的延緩性相較于復合材料仍是一大優(yōu)勢。此外，復合材料仍存在著腐蝕問題，其環(huán)保回收仍然是一個挑戰(zhàn)，還應當針對復合材料風扇葉片開展大量工藝、材料試驗。未來鈦合金風扇葉片仍是軍用航空領域風扇葉片的主流方案。
鈦合金寬弦空心風扇葉片是典型的空心加強結構零件，要求具備完整的空心減重結構及準確的外部氣動掠形結構，成形工藝復雜，其制造 綜合運用了擴散連接/熱成形以及數(shù)控加工、無損檢測等組合工藝技術，此種組合成形工藝技術可以充分發(fā)揮鈦合金成形復雜構件控形、控性的優(yōu)勢。高強度高疲勞性能的結構及其穩(wěn)定可控的制造等是新一代鈦合金寬弦空心風扇葉片的迫切需求。但是超塑成形/擴散連接（SPF/DB）工藝仍存在葉片內部變形不可控、超塑過程變形量過大、設計不確定性因素多等缺點，尋找一種新型結構鈦合金寬弦空心風扇葉片及其成形技術成為了所有航空企業(yè)主要探索的領域之一。
鈦合金寬弦空心風扇葉片制造已經(jīng)成為我國發(fā)展大型航空發(fā)動機卡脖子問題，國外對于相關技術嚴格封鎖。
展開 航空航天制造的數(shù)字化未來（免費領資料）
新興數(shù)字化技術力爭改善航空航天與國防設計和制造系統(tǒng)，從而實現(xiàn)迅速、高產(chǎn)的交付。
航空航天制造的數(shù)字化未來將由幾項關鍵的顛覆性創(chuàng)新和技術打造。
此白皮書重點審視這些因素以及如何將當前航空航天與國防制造運營轉化為經(jīng)得起未來考驗的工廠。下載白皮書了解更多信息。
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聯(lián)通航空航天設計與制造
航空航天與國防領域的創(chuàng)新將徹底改變我們生活和旅行的方式。在數(shù)字化生態(tài)系統(tǒng)中聯(lián)通航空航天設計與制造，對于建造經(jīng)得起未來考驗的工廠而言至關重要。
為使設計與制造互聯(lián)的優(yōu)勢最大化，必須在整個過程中運行數(shù)字線程，而數(shù)字線程提供了萬事萬物均存在其中的同一生態(tài)系統(tǒng)。其中包括從基于模型的系統(tǒng)工程到項目規(guī)劃、產(chǎn)品設計和工程、驗證管理、供應商管理、智能制造和產(chǎn)品支持（維護、維修和大修）這整個過程。
航空航天制造趨勢
根據(jù)航空航天制造趨勢，編織數(shù)字線程以及時、經(jīng)濟且可持續(xù)發(fā)展的方式顛覆制造，此舉至關重要。能夠聯(lián)通人員、系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的數(shù)字化生態(tài)系統(tǒng)必不可少。這種聯(lián)通性正是智能工程得以推動、而不只是跟上行業(yè)發(fā)展的原因所在。
影響航空航天數(shù)字化制造的重要趨勢和發(fā)展包括人工智能、自動化、仿真、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng) (IoT)、增強現(xiàn)實、增材制造、云、水平/垂直軟件集成。所有這些技術都正在引入現(xiàn)有航空航天與國防項目，或者已經(jīng)在項目中幫助開發(fā)那些能夠改變我們未來生活方式的新功能。
飛機制造過程的數(shù)字化
在如今這樣前所未有的創(chuàng)新和變革年代，系統(tǒng)需要針對設計變更提高速度、效率且易于定制。為了滿足不斷增長的開發(fā)需求，必須探索數(shù)字化技術以確保從初始設計階段到批量生產(chǎn)這整個流程盡可能無縫。
飛機制造過程的數(shù)字化正在徹底改變航空航天與國防行業(yè)的方方面面。
展開 民用航空發(fā)動機制造用到不少鍛壓技術
航空航天制造技術水平和生產(chǎn)能力是一個國家制造實力和水平的綜合體現(xiàn)，得到世界各國的高度重視和優(yōu)先發(fā)展。為實現(xiàn)航空航天制造的轉型與升級，需在制造數(shù)字化、智能化上下功夫。金屬加工雜志社發(fā)揮自身優(yōu)勢，為航空航天領域的企業(yè)與用戶搭建了一個有效對接的平臺，于2020年5月24日下午2點舉辦了“2020航空航天先進制造技術在線論壇”，圍繞 “ 數(shù)字化、智能化，助推高質高效發(fā)展 ”的主題深入展開，特別邀請到了航空工業(yè)、中國航發(fā)、航天科工等單位的重磅專家及裝備企業(yè)代表作精彩的專題報告，并實時在線互動答疑。別開生面的專業(yè)直播吸引到了大量航空航天領域的業(yè)內人士，實際觀看累計量超過1.7萬人次，獲得了觀眾一致好評。
航空發(fā)動機是飛機的“心臟”，直接決定了飛機的性能。因為其涉及幾乎所有高精尖的設計、研發(fā)、制造工藝，被譽為航空工業(yè)“皇冠”上的明珠，中國航發(fā)南方工業(yè)有限公司研究員級高工劉青海總工藝師此次論壇與我們分享了民用飛機航空發(fā)動機制造技術及其發(fā)展。他在報告中指出：航空發(fā)動機的先進性是衡量一個國家科技、工業(yè)、經(jīng)濟和國力的重要標志，作為世界上具有航空發(fā)動機獨立設計、制造的國家之一，我國目前已經(jīng)建成完整的發(fā)動機設計、研發(fā)、制造體系。未來，隨著材料、制造等基礎工業(yè)的發(fā)展，航空發(fā)動機將迎來新的飛躍。
展開 航空制造業(yè)中的電子束焊接
早期主要應用于原子能工業(yè)中，隨后應用于航空發(fā)動機工業(yè)中。由于電子束焊接設備價格昂貴，只能用于原子能、航空、航天和電子工業(yè)等對焊接有特殊要求的部門。
20世紀70年代，電子束焊接技術日趨成熟，迅速普及到大批量生產(chǎn)行業(yè)。電子束極高的生產(chǎn)效率和顯著的經(jīng)濟效益使電子束焊接在競爭激烈的民用工業(yè)部門顯示出強大的競爭力。這一時期，國外幾乎所有的汽車制造廠都已采用電子束焊接技術生產(chǎn)有關零部件。這一時期，電子束焊接基礎理論和應用基礎的研究也取得了許多富有實用意義的成果。
到20世紀80年代末到90年代初，電子束焊接進入了成熟和平穩(wěn)發(fā)展期。電子束深穿透焊的優(yōu)勢，使其在大型，大厚度重型結構件的焊接中開始發(fā)揮作用。1986年，我國的汽車工業(yè)開始使用電子束焊接工藝。采用電子束焊接結構的變速器，可控制變速器的軸向尺寸，能夠在原來尺寸的基礎上，增加變速檔次，大大改進輕型車的性能，提高經(jīng)濟效益。
進入21世紀，隨著人類活動空間向太空的進一步擴展，電子束焊接技術的應用也逐步拓展到太空。高低溫度交替沖擊、失重、真空及宇宙線輻射等特殊的太空環(huán)境，對宇航零部件的結構設計、材料選擇及加工工藝都提出了極為苛刻的要求。實踐證明為了滿足上述特點，電子束焊接技術是必不可少的強有力的工具之一。
美國與前蘇聯(lián)都已成功研制了空間所用電子束焊機，為適應特殊的焊接環(huán)境，空間所用電子束焊機應具有以下特點：1.重量輕、體積小，以方便火箭運載及宇航員操作；2.要對宇宙輻射線進行仔細防護。強烈的宇宙射線會破壞半導體及絕緣器件，所以必須加以防護。3.需要考慮失重、超高真空、空間溫度交變的影響。
電子束焊接適用于航空器鈦合金部件的焊接。20世紀70年代末，McDonnell Douglas 就用電子束焊接F15戰(zhàn)斗機的鈦合金機翼和支架柱。
展開 
航空發(fā)動機制造為什么這么難？
航空發(fā)動機制造為什么這么難？
航空發(fā)動機的原理如此簡潔，吸氣-壓縮-混合點燃-噴出，小學生都能懂。可是為什么實際研發(fā)和生產(chǎn)的時候如此的困難，世界上只有美國英國俄羅斯做得出靠譜的航空發(fā)動機，這里的難點在哪里，是材料？內部管子設計？還是什么原因？
首先確實限制發(fā)動機生產(chǎn)的主要因素在于生產(chǎn)過程而不是理論研究。更完備的理論研究卻能提高航發(fā)的效率，二者都是相輔相承，航發(fā)的工作原理確實就是一個熱力學過程，但是這一個過程中有上百個其他過程，需要大國之力幾十年的的數(shù)據(jù)積累，設計實驗找數(shù)據(jù)這就是一個無盡艱巨的任務了。然而航空發(fā)動機被譽為工業(yè)皇冠卻不是自己吹出來的。
挑最極端的部件說，限制航發(fā)批量生產(chǎn)的主要原因在制造工藝和整體工業(yè)大環(huán)境。熱力學流程圖畫一畫，再加些理想條件算個數(shù)，看上去不是很難，一看高壓渦輪那兒的溫度2500K, 乍一看也就那樣，比天體物理動不動幾億上兆的能量差遠了。但是這是材料科學多年來最頭疼的問題，高壓渦輪，幾個瓷碗大的部件大約占發(fā)動機制造成本的百分之二十，工作溫度超過了任意，任意材料的熔點。為什么它厲害？為了保證材料溫度低于熔點，高壓渦輪葉片必須處在一個動態(tài)平衡中，就是導入熱量與導出熱量的大小和方向都有嚴格要求，其材料是少數(shù)國家有量產(chǎn)能力的鎳基超合金，晶胞已經(jīng)很復雜，為了控制導熱方向，航發(fā)公司需要將整個結構制成單晶體，方向一致。制成一塊規(guī)則形狀的已經(jīng)無比復雜，但為了控制溫度還不夠，一般渦輪葉片就做模具做出樣子就好，但航發(fā)高壓渦輪的結構是空心的，復雜的曲面上布滿散熱孔，才能讓其在浸沒在超高溫流體的工作狀態(tài)下不至于融化。外表面還要仰仗陶瓷復合材料涂層絕熱。
通俗類比一下就是，這兒有一塊冰，得讓它在高壓水蒸氣中運行幾千小時。
展開 激光焊接技術在航空制造中的應用
隨著長壽命、高可靠性、低成本、高性能的設計及制造要求，越來越多的新型高性能材料、復雜結構在飛機及航空發(fā)動機設計中被廣泛應用，如整體壁板、整體葉盤/葉環(huán)、空心葉片、單晶/定向凝固葉片、粉末合金及復合材料構件等。新型高性能材料、復雜結構的擴大使用，在提高裝備性能的同時，也對包括焊接技術在內的航空制造及修理技術提出了更高的要求。
激光焊接具有能量密度高、熱輸入量低、結構變形小、無需真空環(huán)境、高質量、高精度、高效率等技術優(yōu)勢，在各類金屬材料熔化焊接方法中獨占鰲頭；結合工業(yè)機器人、視覺傳感跟蹤系統(tǒng)、自動送絲（送粉）系統(tǒng)（見圖1），易于實現(xiàn)集成化、自動化、柔性化、批量化制造，在全球制造產(chǎn)業(yè)中占據(jù)越來越高的地位。近年來，隨著高功率激光器的不斷發(fā)展，激光束流品質的不斷提高，激光焊接技術實現(xiàn)了由傳導焊向深熔焊的根本性轉變，應用范圍進一步擴大，在航空制造及修理中重要性也不斷提高。
圖1?搭載機器人的激光填絲焊接系統(tǒng)
1. 激光焊接在飛機制造及修理中的應用
（1）激光焊接在飛機制造中的應用 在飛機制造領域中，激光焊接技術主要應用于飛機大蒙皮的拼接以及蒙皮與長桁的焊接，機身附件的裝配中也大量使用了激光束焊接技術，如腹鰭和襟翼的翼盒。近年來，激光焊接技術也多用于薄壁零件制造，如進氣道、波紋管等。
早在20世紀70年代初，美國已利用15kW的CO2激光器針對飛機制造業(yè)中的各種材料、零部件，進行了焊接試驗及評估工藝的標準化。美國愛迪生焊接研究所與海軍焊接中心聯(lián)合開展了戰(zhàn)機裝備激光焊接技術研究。意大利于20世紀70年代末從美國引進了15kW的CO2 激光器，隨后歐盟對航空發(fā)動機中的各種容器及輕量級結構立項，開展了長達8年的激光焊接應用研究，材料涉及鈦合金、鎳基、鐵基高溫合金等。
展開 航空航天增材制造高峰論壇演講摘要
電弧增材制造技術設備投資少，運行成本低，沉積效率很高，可以達到每小時幾公斤。它沒有粉末引起的安全和健康問題，再一個是材料利用率高，絲材完全熔化。另外，王福德總結了增材制造在航空航天領域需要解決的問題，包括多種復雜物理現(xiàn)象相互交織影響，傳熱、傳質、熔池流體力學，熔化、凝固、固態(tài)相變等等。還包括過過程變量，零件尺寸、形狀，還有應力狀態(tài)、缺陷，以及宏觀組織、微光組織、宏觀結構、微觀結構、化學成分、結構和化學梯度。
中國航發(fā)商發(fā)石磊博士
石磊博士表示，增材制造的優(yōu)勢體現(xiàn)在四個方面：首先是快速原型認證，縮短研制周期。第二是提升設計自由度，實現(xiàn)結構減重和可靠性。第三是降低復雜結構零件制造成本。第四針對一些損傷零件可以進行修復，降低成本。石磊認為增材制造的四大發(fā)展趨勢是：首先單一材料向復合材料方向發(fā)展，納米材料、碳纖維材料等與現(xiàn)有材料復合，實現(xiàn)材料多功能性。第二是多工藝增材制造成為重要方向。通過與機器人、數(shù)控機床、鍛鑄等多工藝技術集成實現(xiàn)復雜結構零件的增材制造。第三是裝備成形尺寸更大、精度更高、更智能。現(xiàn)在裝備成形尺寸已經(jīng)步入米級時代；成形精度已達到微米級，未來將向納米級成形精度發(fā)展；傳感器、微處理器、數(shù)據(jù)存儲等裝置等智能部件融入增材制造裝備，以實現(xiàn)增材制造實施監(jiān)控以及反復降解。第四是融合式創(chuàng)新重塑增材制造新模式，通過結合減材制造、智能制造、云制造等等，實現(xiàn)增材制造智能工廠。
通用電器航空集團增材業(yè)務北區(qū)總監(jiān)劉志剛
劉志剛分享了GE的增材制造之旅，從3D打印第一個LEAP發(fā)動機燃油噴嘴到低壓葉片再到AX發(fā)動機等，3D打印技術已經(jīng)開始全面滲透到GE的工作中。到目前為止，GE已經(jīng)打印了23500個件，到2019年底的時候，年產(chǎn)量接近40000個件，不斷增加。
展開 這不是我認識的航空制造機器人！
飛機的制造和裝配是一項浩大的工程，幾百萬個零件要一一的組裝到它所應該在的位置。這個過程，缺少不了機器人的幫忙。隨著工業(yè)機器人技術的不斷發(fā)展，除了我們常見的一些，如鉆鉚，焊接機器人外，在航空制造領域也出現(xiàn)了許多我們從未見過的機器人。本期圖集，小編和大家一起看一看，在飛機制造過程中都應用了哪些機器人。
自動化制孔、裝配機器人
傳統(tǒng)手工制孔是以風鉆鉆孔為主，存在孔位精度低，加工工序長，加工質量控制困難等缺點。因此制孔成為航空制造領域最早應用自動化技術的環(huán)節(jié)，同時也是最廣泛，最成熟的機器人技術。
機器人正在進行飛機身上的制孔、裝配
空客A320德國漢堡新總裝線上的鉆孔和填充機器人
波音777機身的自動制孔機器人
波音787生產(chǎn)線上的裝配機器人，進行鉆孔和緊固
鉆孔爬行機器人爬上飛機機身側面
維修、檢測機器人
在機器人末端加裝測量頭即可構成機器人檢測系統(tǒng)。與傳統(tǒng)檢測系統(tǒng)相比，機器人檢測系統(tǒng)具有靈活性好、重復精度高的特點，避免了傳統(tǒng)傳感器支撐軸過多的缺點，節(jié)省了大量空間和工作量。目前，機器人檢測已應用于孔徑測量、外形檢測和無損探傷等方面。
空客無人駕駛飛機機器人檢查系統(tǒng)
機器人手臂進行無損檢測
美國宇航局建造的飛機復合材料機身自動檢測系統(tǒng)
飛機維修人員正在用機器人對機身檢查
檢測飛機零部件
GE發(fā)電機上的檢測機器人
復合材料自動檢測系統(tǒng)
空中機器人，自動化視覺檢測程序。飛機在空中巡查，執(zhí)行全面診斷Cobot在任何天氣或光照條件下。
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