聚焦航空航天增材制造,新拓三维助推设计与制造数字化浪潮

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航空航天制造业作为高新技术密集型产业,代表着世界各国制造业的发展水平。增材制造技术可用于高性能材料轻量化,结构一体化成形,是航空航天设计与制造能力的一项关键核心技术。

为促进增材制造技术的发展及其在航空航天领域的应用,搭建科研院所、高校与企业之间的技术交流平台,促进科技成果转化,6月16日-18日,2021航空航天增材制造技术创新发展论坛在武汉成功举行。

为了提高飞机飞行性能以及经济性、可靠性,先进飞机和发动机越来越多地增加先进材料用量,且结构越来越复杂,各种系统管路和线路密集,对材料和制造工艺提出了更高的要求。

新拓三维在现场展出了系列三维光学测量解决方案,从产品开发、设计到加工、产品检验验收环节,协助客户实现零部件的精确测量和控制,完成外形整体造型、三维分析模拟,从而使设计制造更迅速、过程制造更优化。

钛合金材料测试

钛合金具有比强度高、质地轻、抗腐蚀的优异性能,已经被广泛应用于航空、化工、冶金、电力、船艇等领域,在航空航天领域应用的钛合金大约占钛总产量的70%左右。

对不同厚度的钛合金材料进行拉伸试验,测量不同直径、不同长度的钛合金材料焊缝处的不同抗拉性能,通过获取到钛合金材料在拉伸过程中位移场和应变场,分析研究材料的变形行为及失效断裂机理。

全场应变分布

应力-应变曲线

杨氏模量

泊松比

N值 & R值

拉伸、压缩、劈裂、弯曲…

发动机零部件检测

航空发动机是一种高度复杂和精密的热力机械,航空发动机典型零部件包括叶片、叶轮多为自由曲面,其型面轮廓以及相关参数的测量和评价较为复杂,一直是航空发动机检测的一个难点。

逆向设计

优化注塑模具/过程

外形和尺寸分析

结构疲劳测试

飞机服役年限的增加,结构的疲劳及腐蚀问题也会随着浮现。维护旧飞机的飞行安全,必须对结构疲劳及腐蚀有正确的认知及处置。

疲劳变形分析

疲劳裂变演化

波峰、波谷反映疲劳性能

断裂过程中的应变分布

航空管路测量

航空发动机分布着大量的管线,为了躲避复杂结构的干涉,发动机装配的弯管形状各异,结构复杂,其弯曲半径、长度、走向等都是发动机制造商关注的焦点,对于弯管孔位直径、位置度、同轴度等尺寸控制要求严苛。

弯管在线检测

优弯管加工指导

逆向弯管测量

维护/保养

在航空发动机整个生命周期,保养和维修费用是不可忽视的成本因素。三维光学测量可以快速检验零部件磨损,材料沉积,实现零部件的精确修复。

数字坐标测量损坏的/预备表面

验证材料沉积

检查维修工作

零部件及产品检测

航空工业零部件的制造受许多因素的影响,例如高性能材料、复杂的加工工艺,形状各异的几何形状,对交付时间也越来越严格。如何在满足精密制造所需的同时,还能不断提高生产效率,这是航空零部件生产商亟需解决的难题。

零部件尺寸测量

逆向设计

零件铆接件变形分析

有限元验证

机翼模型变形测试

风洞实验

机身和客舱

飞机结构科学的设计,精确的装配,对确保高效的空气动力性能和飞行的使用寿命至关重要。针对机身和客舱,新拓三维提供机翼与机身的大尺寸测量、动态变形测量、整体变形检测等数字化测量方案,实现设计优化和工艺修正,减少检测时间,加快新机型的设计与制造。

航空座椅变形测试

飞行中机翼变形测试

轨迹姿态

新拓三维一直致力于三维光学测量技术的研发,专注于航空航天、汽车制造、材料力学、土木工程、铸造模具、增材制造等专业领域提供高精度三维光学测量解决方案,新拓三维也将持续努力,开拓更多三维数字化应用,助力更多行业的数字化转型。