金属粉末增材制造工艺对航空航天领域的变革性意义


金属粉末增材制造(Metal Powder Additive Manufacturing, MPAM)作为先进制造技术的代表,正深刻重塑航空航天工业的设计、生产和维护模式。其通过逐层堆积金属粉末实现复杂结构成型的技术特点,为航空航天领域提供了轻量化、高性能和快速响应的解决方案。

金属粉末增材制造(Metal Powder Additive Manufacturing, MPAM)作为先进制造技术的代表,正深刻重塑航空航天工业的设计、生产和维护模式。其通过逐层堆积金属粉末实现复杂结构成型的技术特点,为航空航天领域提供了轻量化、高性能和快速响应的解决方案。

 

1.复杂结构一体化成型 
传统切削或铸造工艺难以实现的拓扑优化结构(如晶格夹层、内部流道),采用选择性激光熔化(SLM)或电子束熔融(EBM)等金属粉末增材制造工艺能快速完成高性能大型复杂金属构件的直接近净成形,是一种“变革性”绿色低碳制造技术。

2.材料性能与轻量化 
金属粉末快速熔凝形成细晶组织,其强度较传统工艺提高10%-15%。铁基合金、镍基合金、钛合金和铝合金是目前航空航天领域广泛应用的材料,主要用于卫星、火箭、飞机、武器装备等,推动了增材制造金属材料市场的快速扩展。 镁合金作为最轻的金属结构材料,在金属粉末增材制造(AM)领域也有着独特优势。其优异的比强度、生物相容性和阻尼性能,结合增材制造的设计自由度,为航空航领域带来革命性突破。

3.供应链效率提升

传统制造技术生产航空航天领域用金属构件,如铸、锻、焊、机加工等,往往需要重型装备和大型工模具。这种技术难度大,材料加工余量大、利用率低,生产周期长、成本高。使用金属粉末增材制造技术,能够减少90%以上的原材料浪费,并且大大缩短了生产周期,有效提升了供应链的生产效率。

金属粉末增材制造正在推动航空航天工业从“减材制造”向“设计驱动制造”范式转变。随着材料创新、工艺标准化和智能化升级,该技术将进一步释放潜能,成为下一代飞行器研制的核心支柱。

 

 

作为《增材制造用镁及镁合金粉》国家标准的主要起草单位,唐山威豪镁粉有限公司凭借二十余年的雾化镁粉研发与生产经验,已成为国内金属增材制造材料领域的标杆企业。公司依托核心专 利技术(纳米晶高纯球形镁合金粉末生产方法及装置,专 利号:ZL 2011 1 0068379.6),与国内多所科研机构深度合作,成功开发多款高性能镁合金增材制造专用粉末,向产业化应用迈出了一大步。

 


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