在大型關(guān)鍵零件的制造過程中，增材制造的哪些技術(shù)特點(diǎn)對制造商來說尤為關(guān)鍵呢？一起看看美國航空航天制造商洛克希德馬丁空間系統(tǒng)的案例給業(yè)內(nèi)人士帶來的些許啟示。
工藝的重復(fù)性使得航空航天制造商通過增材制造關(guān)鍵零件。據(jù)了解，洛克希德馬丁目前生產(chǎn)的最大的半球形罐組件的直徑為46英寸(116厘米）。
工藝的重復(fù)性使得航空航天制造商通過增材制造關(guān)鍵零件。據(jù)了解，洛克希德馬丁目前生產(chǎn)的最大的半球形罐組件的直徑為46英寸(116厘米）。
對于洛克希德馬丁空間系統(tǒng)來說，EBAM電子束增材制造最有價(jià)值的特點(diǎn)是閉環(huán)控制，實(shí)時(shí)質(zhì)量監(jiān)測與反饋。洛克希德馬丁空間系統(tǒng)使用的西亞基增材制造設(shè)備在金屬沉積過程中，光束的能量通過參數(shù)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制調(diào)節(jié)使得整個(gè)增材制造過程保持一致的熔融結(jié)果。
閉環(huán)控制的好處是相當(dāng)可觀的。當(dāng)前，推進(jìn)劑容器是鈦6-4的鍛件，這些蘑菇帽形狀的鍛造加工分兩個(gè)過程，先是生產(chǎn)薄壁半球形圓頂。然后將兩個(gè)半球在一起制造成推進(jìn)劑容器。通過電子束增材制造的方法帶來明顯的優(yōu)勢：
1 交貨期
大型鍛造壓力機(jī)的生產(chǎn)能力是有限的，通常要鍛造一個(gè)罐頂鍛件經(jīng)常需要排隊(duì)等待幾個(gè)月，12個(gè)月的交貨期是常態(tài)。相比之下，通過EBAM電子束增材制造的方法（直徑16英寸的圓頂）在短短的3小時(shí)內(nèi)就可以制造出來。當(dāng)然這個(gè)圓頂仍然需要后期的熱處理，以及機(jī)械精加工，并且還需要與另一個(gè)圓頂焊接起來。所有的周期加到一起與鍛造的時(shí)間相比仍然是顯著縮短的。
2 加工成本
鈦合金推進(jìn)器容器的鍛造不是近凈型的，這意味著鍛件的大部分材料都要被機(jī)械加工去除，以達(dá)到成品零件的要求。這就增加了機(jī)加工本身的成本和被機(jī)械加工去除的材料成本。而EBAM電子束增材制造的結(jié)果似乎是近凈型的，雖然也需要后期的機(jī)加工，但是材料去除率與鍛件相比是相當(dāng)少的。
3 靈活性
鍛造需要模具，這限制了設(shè)計(jì)的自由度。每一次的設(shè)計(jì)修改都需要制造相應(yīng)的模具，這些模具是昂貴并且需要花費(fèi)時(shí)間的。而EBAM電子束增材制造可以避免制造新模具的時(shí)間和成本，這使得設(shè)計(jì)迭代變得輕松靈活。
4 數(shù)據(jù)
最后一個(gè)看不到的優(yōu)勢是增材制造過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)是廣泛的和有價(jià)值的。數(shù)據(jù)可以簡化加工過程的控制，也許質(zhì)量和生產(chǎn)不一定是分開的，是可以被整合成一體的步驟。
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